LGC :
Bioréacteur à membranes immergées

Introduction à la filtration


Par définition, la filtration est un procédé de séparation. Le principal outil de ce procédé est une membrane accompagnée d'une différence de pression qui joue le rôle de moteur pour l'écoulement. Cette pression va pousser le fluide à travers le milieu poreux qu'est la membrane. Ainsi, il est possible de contrôler le débit traversant la membrane. Cependant, ce passage entraine un effet secondaire, les particules solides viennent obstruer les pores de la membrane (interactions électronique, collision) : c'est le colmatage. Il en existe de deux sortes : le colmatage réversible (il est possible de le retirer par divers procédés de nettoyage) et le colmatage irréversible. Ainsi, avec le temps, la pression nécessaire pour garder un débit constant va augmenter. La figure ci-dessous montre ce phénomène.


d'après Van Kaam et al., Rheological characterization of mixed liquor in a submerged membrane bioreactor: Interest for process management, 2007

Cette figure nous montre également l'importance du colmatage réversible (il part avec les nettoyages par contrepression, mais aussi avec l'arrêt du pompage) et celle du colmatage irréversible.

Vous pouvez trouver plus d'informations sur la filtration ici.



Dispositif de l'expérience

Afin de réduire le colmatage, une série de procédés a vu le jour. Dans l'optique de mieux comprendre l'un de ces procédés, l'injection de bulles, le LGC a monté un banc d'essai. Son dispositif est illustré ci-dessous.


Le principe est simple : il s'agit de la création d'un écoulement à bulles. Cependant, les phénomènes permettant le décolmatage ne sont pas compris. L'explication de cela pourrait se trouver dans l'une de ces trois hypothèses faites :


d'après Van Kaam et al., Rheological characterization of mixed liquor in a submerged membrane bioreactor: Interest for process management, 2007


Ce phénomène reste inexpliqué. L'interêt de ce projet repose donc sur cette problématique : pourquoi une injection intermittente est plus efficace?