Biofiltre (HU)

Traduction anglaise : Biofilter

Dernière mise à jour : 13/4/2020

En assainissement ce terme peut désigner deux dispositifs aérobies différents :

• un dispositif d'épuration intensif dans lesquels les cultures bactériennes sont fixées sous forme de biofilm sur des matériaux supports granulaires dont la taille moyenne est de l'ordre de 2 à 10 millimètres.
• un dispositif d'épuration extensif, généralement végétalisé, destiné à traiter aussi bien les eaux pluviales que les eaux usées. Parmi les dispositifs de ce type on peut citer les zones humides artificielles, les noues enherbées, les bandes tampons, les filtres plantés, etc.

Les mécanismes mis en œuvre dans les procédés de biofiltration incluent la filtration, l'adsorption et l'absorption.

Nota : dans un domaine contexte, on parle également de biofiltre pour les dispositifs végétalisés d'épuration de l'air (par exemple les murs végétalisés).

Station d’épuration par biofiltre

Le procédé d’épuration des eaux usées par biofiltre consiste à fixer des cultures bactériennes, sous forme de biofilm, sur des matériaux supports granulaires dont la taille moyenne est de l'ordre de 2 à 10 millimètres. Ces matériaux support offrent des surfaces spécifiques importantes (plusieurs centaines de m₂/m₃) qui permettent d'obtenir de grandes surfaces d'échanges eau/micro-organismes. celles-ci sont beaucoup plus importantes que dans le cas des boues activées en culture libre, où l'état floculé, favorable à une bonne clarification, n'est pas optimal pour la diffusion de l'oxygène et des substrats. La surface spécifique est également beaucoup plus importante que dans le cas des lits bactériens classiques. Ces caractéristiques permettent d'obtenir des rendements épuratoires conformes aux normes de rejets habituelles sur des ouvrages de taille réduite fonctionnant à des charges volumiques élevées (exprimées en kg DBO₅/m₃/j), tant pour l'élimination de la pollution carbonée que pour la nitrification-dénitrification.

Schéma d'un biofiltre, d'après Satin & Selmi, (1995)

On distingue deux grandes familles de biofiltres :

• les procédés à lit fixes, correspondant aux biofiltres au sens strict, dans lesquels les matières en suspension de l'effluent et les boues en excès sont retenues au sein même de l'ouvrage, sans clarification ultérieure. Des lavages périodiques de l'ouvrage, à l'air et à l'eau, permettent de régénérer le matériau support. Les eaux de lavage chargées en matières en suspension sont soit renvoyées au niveau de la décantation primaire en tête d'installation, soit traitées directement par décantation ou flottation. Les procédés à lits fixes fonctionnent à flux d'eau ascendant ou descendant, et, selon le sens du passage de l'air, soit à contre-courant, soit à co-courant ;
• les procédés à lit mobiles, souvent rattachés, par extension, à la catégorie des biofiltres, dans lesquels la séparation des matières en suspension de l'effluent et des boues en excès est effectuée dans un ouvrage séparé en aval. Dans les procédés à lits mobiles, la taille des matériaux support est généralement plus fine pour accroître les surfaces d'échange. Il existe deux types principaux de procédés à lits mobiles : les lits fluidisés avec dissolution préalable de l'air dans l'effluent et les lits turbulents avec introduction directe de l'air dans le réacteur.

Biofiltre ; crédit photo : Patrick Savary.