Le processus de dénitrification appliqué au traitement de l’eau potable représente un défi important. Lacontamination des nappes phréatiques par les nitrates, due à l’excès de fertilisation agricole, est unproblème récurrent dans le monde entier, en particulier dans les régions à forte activité agricole commel’Europe méditerranéenne.
La dénitrification biologique repose sur l’oxydation d’un substrat organique, utilisant les nitrates ou nitritescomme accepteurs d’électrons au lieu de l’oxygène. Dans une usine de traitement d’eau potable, ceprocessus s’effectue en une seule étape, dans un biofiltre anaérobie rempli de Filtralite Pure, le supportidéal pour le biofilm de dénitrification. Ce système est simple à concevoir, très fiable, performant etéconomique à l’exploitation.
Conception d’un biofiltre de dénitrification avec Filtralite® Pure
En 2017, Ingeobras a conçu et construit à Formiche Alto (province de Teruel, Espagne) un biofiltre dedénitrification utilisant Filtralite Pure comme support de biofilm. L’usine traite une eau souterraine de bonne qualité, à l’exception de la concentration en nitrates, qui atteint environ 60 ppm (valeur variableselon la saison).
Une petite installation de traitement (5 m³/h) a été mise en place en quatre étapes:
- Biofiltre de dénitrification anaérobie pour éliminer les nitrates
- Filtration physique pour éliminer les solides en suspension
- Filtre biologique aéré pour éliminer la matière organique résiduelle
- Désinfection au chlore
L’usine de Formiche Alto est conçue pour une efficacité d’élimination de 60 %, afin d’obtenir uneconcentration finale en nitrates inférieure à 25 ppm. L’eau de rétrolavage représente entre 5 et 10 % duvolume total d’eau filtrée.
L’exploitation de l’installation est automatisée, ce qui réduit les coûts d’exploitation. Selon Ingeobras, pourune installation traitant 1 000 m³/jour avec 60 ppm de nitrates, le coût total d’exploitation est estimé àenviron 0,16 €/m³, réparti comme suit:
• 0.08 €/m³ pour les réactifs (principalement la matière organique)
• 0.04 €/m³ pour l’énergie
• and 0,04 €/m³ pour la maintenance
Filtralite® Pure, au cœur du système, a une durée de vie de plus de 20 ans
Le coût d’investissement (CAPEX) de cette solution est, par rapport à d’autres technologies (osmoseinverse, électrodialyse, distillation ou réduction chimique), nettement inférieur en raison de la simplicité duprocédé. La dénitrification biologique permet d’éliminer entre 70 % et 95 % des nitrates, soit l’efficacité laplus élevée parmi toutes les technologies disponibles.
À titre de comparaison, les taux d’élimination obtenus sont:
- échange d’ions : 80–90 %
- réduction chimique : 33–90 %
- électrodialyse : 30–50 %
- osmose inverse : 50–96 %
La dénitrification biologique avec Filtralite Pure est une excellente solution pour le traitement de l’eaupotable, tant en termes de qualité de l’eau que de CAPEX et d’OPEX. Le procédé est robuste, fiable, et offreune réelle durabilité économique et environnementale.