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Demonstration project to prove the techno-economic feasibility of using algae to treat saline wastewater from the food industry.

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Utiliser les bactéries des algues symbiotiques pour traiter les eaux usées salines

Un projet financé par l’UE exploite la relation symbiotique bénéfique entre les algues et les bactéries pour extraire l’eau, l’énergie et les nutriments des eaux usées salines de manière rentable.

Société
Alimentation et Ressources naturelles
Recherche fondamentale

Les industries alimentaires et des boissons produisent de grandes quantités d’eaux usées chaque année. Même si les effluents sont régulés par les directives de l’UE, quelques parts du secteur — notamment le poisson en conserve, la transformation de viande, les légumes marinés, les tanneries, l’aquaculture et d’autres — produisent des eaux hautement salines avec des taux élevés de matières organiques. En plus d’être nocif pour l’environnement, cet effluent s’avère complexe et coûteux à traiter, en particulier pour les petites entreprises. «Le coût principal du traitement des eaux usées est l’énergie nécessaire à l’oxygénation des eaux usées pour que les bactéries désagrègent les déchets organiques en oxygène», indique le Dr Jose Ignacio Lozano, qui a dirigé le projet SALTGAE, financé par l’UE. En ajoutant les algues à l’équation du traitement de l’eau, ce projet vise à réduire le coût total du traitement de l’eau de 25 %. C’est là que ça devient plus intéressant: ce processus produit de l’énergie sous la forme de biogaz (méthane) pouvant être utilisé pour des applications énergétiques, et il récupère les nutriments (principalement le phosphore et l’azote) qui peuvent polluer l’eau en quantités excessives. Une synergie bien orchestrée La technologie modulaire de traitement de l’eau de SALTGAE purifie les eaux usées salines contenant des quantités considérables de matières organiques, tout en valorisant la biomasse résultante en différents produits dérivés. Dans une première étape, les eaux usées présentant une demande biochimique en oxygène (DBO) élevée sont traitées à l’aide d’un processus de digestion anaérobie en deux phases. À ce stade, la matière organique est convertie en biomasse, grâce aux bactéries soigneusement sélectionnées et pouvant s’adapter aux niveaux salins élevés. Une autre étape implique le fait de transférer cette eau partiellement propre dans un étang algal, où un regroupement d’algues et de bactéries récupère des nutriments (phosphore et azote), en valorisant les extraits d’algues en produits chimiques, revêtements comestibles, et nouveaux matériaux de construction. En travaillant de manière symbiotique, les bactéries transforment la matière organique restante en CO2. Il est consommé par les algues, qui le convertissent en biomasse à l’aide de l’énergie solaire. Dans le même temps, les algues nourrissent les bactéries avec de l’oxygène. La troisième étape de la technologie de traitement de SALTGAE implique l’utilisation de la technologie des membranes pour éliminer la salinité et contribuer à la réutilisation de l’eau de qualité élevée. Des opportunités pour les PME Actuellement, trois sites de démonstration représentant trois scénarios différents sont en fonctionnement. «L’utilisation d’une combinaison de bactéries et d’algues nous permet d’économiser 90 % de l’énergie nécessaire à l’aération, tout en recyclant également le CO2 qui serait autrement relâché dans l’atmosphère. De plus, la biomasse algale produite peut être utilisée et vendue ultérieurement», ajoute M. Robert Reinhard, directeur technique. Le site en Italie traite l’effluent provenant de l’industrie laitière, une installation en Slovénie s’occupe des eaux usées provenant de tanneries, tandis que le site en Israël traite les déchets générés par la pisciculture. La biomasse algale produite dans tous les sites a été testée avec succès dans plusieurs produits, de la nourriture des porcelets aux revêtements comestibles de protection pour les fruits, ou encore aux biocomposites pour l’impression 3D. SALTGAE apporte des avantages significatifs aux PME, leur permettant de traiter leurs effluents de manière plus efficace en réalisant des économies avec la vente de biomasse comme nouvelle source de revenus. «En parlant de chiffres, un mètre cubique d’eaux usées municipales requiert jusqu’à 7 kWh pour retirer les polluants organiques dissous; nous dépensons généralement 0,5 kWh supplémentaires pour l’aération», explique le Dr Lozano. «Même si les PME représentent seulement 5 % du secteur de l’alimentation et des boissons de l’UE, elles totalisent 15 000 entreprises avec un chiffre d’affaires combiné de 64 milliards d’euros, le marché est donc substantiel», conclut M. Reinhard.

Mots‑clés

SALTGAE, algues, bactéries, eaux usées, aération, salin, industrie alimentaire et des boissons, déchets organiques, biogaz, digestion anaérobie

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