Le bioréacteur à membrane est plus performant que le procédé conventionnel à boues activées en techno-économie

Le bioréacteur à membrane est plus performant que le procédé conventionnel à boues activées en techno-économie

Comparaison des performances technico-économiques avant et après le rétrofit des stations d’épuration du procédé conventionnel à boues activées au procédé à bioréacteur à membrane. Crédit : Higher Education Press Limited Company

Pour mieux atteindre les objectifs environnementaux, un nombre croissant de stations d’épuration des eaux usées (WWTP) sont converties du procédé conventionnel à boues activées (CAS) au procédé de bioréacteur à membrane (MBR) en raison de la faible empreinte du MBR et de la haute qualité des effluents. Cependant, la conversion du CAS au MBR a été controversée en raison de la forte consommation d’énergie et de l’encrassement des membranes dans les applications MBR. Il est essentiel de clarifier cette question en comparant la techno-économie de CAS à celle de MBR.

D’une part, la consommation d’énergie représente la plus grande part des coûts d’exploitation et constitue un facteur clé limitant le développement durable des procédés de traitement des eaux usées. Le MBR a normalement une consommation d’énergie plus élevée que celle du CAS. D’autre part, des coûts élevés sont souvent associés à des rendements élevés. Le MBR obtient un avantage environnemental plus élevé grâce à une qualité d’effluent supérieure à celle du CAS. Par conséquent, une évaluation technico-économique justifiée du MBR par rapport au CAS nécessite de prendre en compte à la fois les coûts économiques et les avantages environnementaux. Cependant, l’évaluation technico-économique des stations d’épuration précédemment rapportée manquait principalement d’une comparaison systématique entre les processus CAS et MBR, en particulier une comparaison stricte par paires entre eux dans la même station d’épuration.

Maintenant, un groupe de recherche de l’Université de l’Académie chinoise des sciences a étudié les caractéristiques technico-économiques de 20 stations d’épuration à grande échelle qui avaient été modernisées de CAS à MBR via l’analyse coûts-avantages et l’analyse de l’enveloppement des données. Les résultats ont été publiés dans Frontières des sciences et de l’ingénierie de l’environnement.

Ils ont constaté qu’après la conversion du CAS au MBR, la qualité des effluents s’améliorait considérablement, accompagnée d’une augmentation de la consommation d’énergie de 0,40 à 0,57 kWh/m3, tandis que l’évolution des coûts d’exploitation n’était pas si importante. Le bénéfice environnemental marginal moyen a remarquablement augmenté après la rénovation, entraînant une augmentation du bénéfice net moyen, ce qui indique la faisabilité technico-économique de la rénovation. Après la rénovation, le rapport coût-efficacité relatif est passé de 0,70 à 0,73 (le maximum théorique est de 1), tandis que le rapport efficacité énergétique n’a pas changé de manière significative. Parallèlement, la techno-économie est étroitement liée à la norme d’effluent adoptée. Le MBR est plus rentable que le CAS compte tenu des normes d’effluents plus strictes.

Par conséquent, tout comme les chercheurs l’ont considéré, le MBR est plus performant que le CAS dans les cas de normes strictes en matière d’effluents et de destinations sensibles aux polluants, et il reste encore beaucoup à faire pour réduire davantage la consommation d’énergie du MBR.


Un nouveau modèle technico-économique optimise les technologies de conversion de la chaleur perdue


Plus d’information:
Tingwei Gao et al, Caractéristiques technico-économiques des stations d’épuration passées du procédé conventionnel à boues activées au procédé de bioréacteur à membrane, Frontières des sciences et de l’ingénierie de l’environnement (2021). DOI : 10.1007/s11783-021-1483-6

Fourni par la presse de l’enseignement supérieur

Citation: Le bioréacteur à membrane est plus performant que le procédé conventionnel à boues activées en techno-économie (2022, 25 avril) récupéré le 25 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-membrane-bioreactor-conventional-sludge-techno- économie.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation loyale à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.