Les Bioréacteurs à Membranes

L objectif est de caractériser le colmatage et l hydrodynamique dans un bioréacteur à membranes (BAM) avec recirculation, constitué de modules membranaires externes, en lien avec leur géométrie et l aération. Cinq modules contenant des fibres creuses libres sont comparés à mêmes vitesses superficielles de gaz, de liquide et flux de perméat. Des analyses de distribution des temps de séjour (DTS), des mesures de rétentions gazeuses et des enregistrements vidéos sont couplés à l étude du colmatage afin le relier à l hydrodynamique. Les analyses DTS mettent en évidence deux zones de mélange : une zone piston à la base du faisceau de fibres et une zone parfaitement mélangée dans la partie supérieure. Lors de la filtration de suspensions de bentonite, une augmentation de la vitesse superficielle du gaz et une diminution de la densité de fibres limite le colmatage particulaire. La filtration d effluents réels avec une relaxation toutes les 7,5 min et une aération continue (0,026 Nm3.h-1.m-2) est un protocole de filtration prometteur afin de garder une pression transmembranaire et des vitesses de colmatage modérées, améliorant ainsi les performances des BAM.

Autorentext

Samuel Pollet, docteur ingénieur de l'Université de Toulouse en Génie des Procédés et Environnement, études d'ingénieur dans le traitement des eaux à l'Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse.

Klappentext

L objectif est de caractériser le colmatage et l hydrodynamique dans un bioréacteur à membranes (BAM) avec recirculation, constitué de modules membranaires externes, en lien avec leur géométrie et l aération. Cinq modules contenant des fibres creuses libres sont comparés à mêmes vitesses superficielles de gaz, de liquide et flux de perméat. Des analyses de distribution des temps de séjour (DTS), des mesures de rétentions gazeuses et des enregistrements vidéos sont couplés à l étude du colmatage afin le relier à l hydrodynamique. Les analyses DTS mettent en évidence deux zones de mélange : une zone piston à la base du faisceau de fibres et une zone parfaitement mélangée dans la partie supérieure. Lors de la filtration de suspensions de bentonite, une augmentation de la vitesse superficielle du gaz et une diminution de la densité de fibres limite le colmatage particulaire. La filtration d effluents réels avec une relaxation toutes les 7,5 min et une aération continue (0,026 Nm3.h-1.m-2) est un protocole de filtration prometteur afin de garder une pression transmembranaire et des vitesses de colmatage modérées, améliorant ainsi les performances des BAM.