Optimisation et développement de technologies de déphosphatation des eaux usées

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L'objectif général de ce programme de recherche est de développer et d'optimiser des technologies d'enlèvement du phosphore des eaux usées. L'optimisation de technologies sera basée sur la réduction à la source, la prévention de la pollution, la récupération, la valorisation des rejets et résidus de traitement, la maximisation des processus biologiques et physico-chimiques d'épuration. Dans le cadre de ces activités, de nouvelles technologies de déphosphatation seront développées. Les activités de recherche porteront principalement sur le traitement d'effluents à faible débit (domestique, petites communautés) ou à débit moyen provenant de rejets municipaux ou industriels (piscicoles, agro-alimentaires). Selon chaque type d'effluent à traiter, le traitement biologique (fosse septique, marais artificiels, plantation filtrante, fermentation, digestion anaérobie, réacteur biologique séquentiel, réacteur à biofilm) pourra être suppléé de traitement physique (décantation, flottation, filtration, ultrafiltration [ex. bioréacteur à membranes]) ou chimique (coagulation, électrocoagulation, floculation lestée, adsorption sur substrat réactif [ex. scories d'aciéries]). La contribution de chaque processus à la déphosphatation sera caractérisée par bilans de masse détaillés (avec fractionnement analytique et respirométrique d'affluent et de biomasse) et par modélisation. Cette dernière sera réalisée à partir de modèles développés à partir de ceux d'enlèvement de la matière organique et de l'azote (ASM1, ASM3; activated sludge model), du phosphore (ASM2d) et de digestion anaérobie (AD1) intégrés dans les simulateurs BioWin et Sumo. La valorisation de sous-produits de phosphore (struvite [NH4MgPO4], phosphates de calcium, polyphosphates), d'azote (struvite, azote organique pour compostage) ou de carbone (méthanisation, épandage agricole) sera favorisée, de même que la réduction des empreintes carbone et énergétique du traitement des eaux usées. L'originalité de ce programme de recherche réside en son approche globale des procédés, de la source de la pollution en passant par le traitement et la valorisation des sous-produits. De nouvelles technologies combinant les procédés biologiques et physico-chimiques seront développées. L'importance de ce programme sera d'offrir une gamme de technologies minimisant les coûts et les émissions de gaz à effet de serre, notamment, par la réduction à la source et la valorisation des sous-produits.