L’INRA a développé le procédé SBR, une nouvelle technique performante

INRA – Mensuel – Juillet 95

Le laboratoire de Biotechnologies de l’environnement de l’INRA Narbonne a mis au point, un procédé biologique de traitement des effluents de caves vinicoles simple, peu coûteux et ne demandant qu’une maintenance restreinte (le procédé SBR fait l’objet d’une valorisation économique par une licence concédée par l’INRA à la société « Ateliers d’Occitanie »). Cette technique est basée sur le principe du traitement de la pollution soluble provenant de l’industrie et de l’agriculture par fermentation aérobie en réacteurs séquentiels discontinus. Le grand Prix de l’Agriculture de la ville de Paris a été décerné au laboratoire le 1 er mars 1995 pour l’ensemble de ses activités de recherche.

Une première phase en laboratoire a permis d’étudier l’influence de différents paramètres (pH, température, ensemencement) sur les performances épuratoires. Après les excellents résultats obtenus lors de cette étude, une unité à l’échelle industrielle a été installée au domaine du Mouton à Narbonne et une campagne de mesure réalisée dans le but de déterminer les potentialités épuratoires du procédé : celui-ci à obtenu l’agrément de l’Agence de l’Eau.

Un des intérêts du procédé développé par l’INRA réside dans l’utilisation de citernes récupérées sur des wagons ; ce qui permet d’obtenir des coûts de cuverie très bas avec une longévité très importante puisque les cuves en fer ont 6 mm d’épaisseur. Le fonctionnent est très simple car il n’y a aucun ajout de produit (nutriments, soude, acide …) ni aucune régulation. De plus, les automatismes se limitent à la commande de la mise en marche ou de l’arrêt de pompes en fonction du temps ou du niveau dans la cuve réactionnelle de 40 m3.

Ce procédé est particulièrement bien adapté pour les caves allant jusqu’à une production de 10 000 hl de vin par an car il ne demande que des investissements modérés et des frais de fonctionnement faibles pour de très bonnes performances épuratoires.

Méthode

Le Domaine du Mouton a une production annuelle de 7 300 hl par an de vin rouge, rosé et blanc. La totalité des effluents émis par la cave ont été traités grâce au procédé de l’INRA.

Après une décantation et un dégrillage sommaires, les eaux usées rejetées par la cave sont stockées temporairement dans deux cuves de 65 m3 chacune placées en parallèle. A partir de ces cuves, l’effluent est envoyé au moyen d’une pompe dans une cuve de 40 m3 équipée d’un système d’aération. Le traitement aérobie est basé sur une conduite du réacteur en mode séquentiel discontinu ou S.B.R. (Sequencing Batch Reactor).

Dans la cuve de 40 m3, l’aération fonctionne en continu pendant 20 heures par jour puis, après arrêt de la soufflante, une phase de décantation de quatre heures se met en place. La cuve de 40 m3 remplit donc la double fonction de bassin d’aération et de décanteur en fonction des conditions d’agitation-aération. Pendant la dernière heure de la phase de décantation, plusieurs mètres cubes d’effluents épuré et décanté sont retirés de la cuve. Quand le volume désiré a été prélevé, la pompe de transfert entre le stockage et la cuve aérée se met en marche : la cuve est donc alimentée avec de l’effluent non traité jusqu’au niveau normal de fonctionnement et en même temps, l’aération se remet en marche pour un nouveau cycle de traitement.

Le suivi intensif du fonctionnement de l’installation du domaine du Mouton depuis le début des vendanges jusqu’aux soutirages a permis de suivre l’évolution de la concentration en matière organique au cours du traitement et de déterminer avec précision la capacité épuratoire de l’installation de dépollution.

La concentration de l’effluent en sortie de cave est comprise entre 2 et 8 g de demande chimique en oxygène (DCO)/l et celle de l’effluent dans le stockage, qui correspond à la concentration entrant dans la cuve d’aération, entre 3 et 6 g de DCO/l. Après traitement biologique et décantation, la pollution organique résiduelle est comprise entre 200 et 400 mg/l ce qui représente un rendement moyen d’élimination de 93 % pour la DCO totale, 95 % pour la DCO soluble et 97.5 % pour la demande biologique en oxygène.

En fonction des besoins et des contraintes de rejet, ce procédé INRA peut permettre soit un rejet direct dans le milieu extérieur, soit constituer un simple pré-traitement des effluents avant rejet dans une station d’épuration. Dans ce dernier cas, la charge appliquée est plus importante et la dépollution est moins poussée. Un fonctionnement plus intensif peut être réalisé, ce qui permet d’utiliser une cuve de dimension nettement moins importante.

Par ailleurs, le laboratoire de l’INRA travaille sur la valorisation des effluents et notamment la production par voie biologique de molécules d’intérêt industriel.

René Moletta,
Biotechnologies de l’environnement Narbonne