Les eaux usées industrielles contiennent généralement une grande variété de substances, dont beaucoup sont nocives pour l’environnement. Ceux-ci vont des composés organiques qui mettent beaucoup de temps à se dégrader, aux substances toxiques et même radioactives, aux acides et aux métaux lourds. Pour récupérer ces métaux toxiques dans les eaux usées provenant, par exemple, des mines de charbon ou des usines de galvanoplastie, un groupe de scientifiques travaillant sur le projet BIOMIMIC a développé des procédés biotechnologiques pour éliminer les métaux et les sulfates des eaux usées minières.

Pour ce faire, les chercheurs ont étudié trois flux d’eaux usées dans trois pays. En Allemagne, ils ont examiné l’eau de mine provenant de tunnels miniers abandonnés en Saxe. En Irlande, ils ont examiné le lixiviat du stockage de boues rouges d’une usine de fabrication d’alumine, et en Suède, ils ont examiné les solutions produites lors de la lixiviation des cendres d’une usine d’incinération de déchets.

Deux partenaires allemands

Du côté allemand, le sous-projet « Impact » a été coordonné par l’Institut Fraunhofer de recherche sur les systèmes et l’innovation ISI. Ici, les chercheurs ont évalué les avantages potentiels des processus développés dans le cadre de BIOMIMIC en termes de : quelle contribution ils peuvent apporter à la sécurité d’approvisionnement de l’UE en matières premières critiques, comment ils sont économiquement réalisables et quels sont leurs avantages et inconvénients écologiques.

Voici une vidéo en anglais expliquant ce procédé :

GEOS Ingenieurgesellschaft mbH , le deuxième partenaire allemand, a développé un procédé de réduction des sulfates dans le sous-projet « Process Engineering », qui a été démontré à petite échelle. Avec ce procédé, l’eau contenant des métaux et des sulfates peut être en grande partie éliminée des eaux usées à l’aide d’un bioréacteur à lit mobile. Plus de 90 pour cent des métaux peuvent être séparés sous forme de sulfures métalliques et plus de 99 pour cent des substances toxiques, ainsi que plus de 60 pour cent du sulfate, peuvent être éliminés.

Un avantage majeur du procédé en pratique est qu’aucune alimentation en gaz n’est requise, de sorte que l’effort d’ingénierie de contrôle est très faible. De plus, la quantité de matières résiduelles qui ne peuvent pas être recyclées est un dixième du produit initial, nettement moins que dans les procédés de traitement chimique, se réjouissent les scientifiques.

Alternative aux procédés chimiques

Jusqu’à présent, le traitement des eaux usées était généralement effectué à l’aide de procédés chimiques, qui ont eux-mêmes des effets négatifs. Mais selon les chercheurs, pour que les deux procédés développés au sein de BIOMIMIC représentent une alternative plus écologique et économiquement viable aux procédés chimiques traditionnels à long terme, ils doivent être encore optimisés en termes de performances écologiques et économiques.

Entre autres choses, disent-ils, le processus pourrait être amélioré avec des bactéries sulfato-réductrices en augmentant l’efficacité énergétique. Les flux de déchets pourraient également être utilisés pour générer de l’énergie et du carbone pour le processus. Dans le processus de biosorption, l’utilisation du biochar présente des avantages environnementaux et économiques par rapport à l’hydrochar.

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