Fouling of Reverse Osmosis Membranes Processing Swine Wastewater Pretreated by Mechanical Separation and Aerobic Biofiltration

L’élaboration de stratégies de nettoyage pour les membranes d’osmose inverse utilisées dans le traitement des eaux usées très chargées requiert de connaître la composition des couches colmatantes. La présente étude avait comme objectif la caractérisation de la couche colmatante qui se forme sur les membranes d’osmose inverse utilisées pour traiter les eaux usées d’élevage porcin prétraitées à l’aide d’un séparateur solide/liquide (LF) mécanique et par biofiltration aérobie (AE). Les deux effluents LF représentaient les eaux usées d’élevage porcin concentrées trois (LF1) et quatre (LF2) fois avec les membranes BW30 (36 bar) et SW30 (60 bar), respectivement. La baisse du flux était légèrement supérieure dans le cas de LF2‑SW30 (37,1 %) que dans celui de LF1­BW30 (31,8 %) après 20 heures de filtration. La couche colmatante présentait une concentration de protéines nettement plus élevée dans LF2‑SW30 que dans LF1‑BW30, mais les deux avaient une teneur microbienne et une composition inorganique semblables.
Les effluents AE ont été concentrés d’un facteur de 7 et traités à un pH de 5,75 (AE1) et de 8,07 (AE2) avec des membranes BW30. Les deux effluents AE présentaient une plus forte concentration de calcium, mais une moins forte concentration de solides en suspension et de matières organiques que les effluents LF. Ils ont généré une baisse du flux et un encrassement biologique nettement plus grands que l’effluent LF1. Une forte baisse du flux était aussi associée à une augmentation de la fixation de protéines dans le cas de l’effluent AE1 et des couches de matières inorganiques dans celui de l’effluent AE2. Un séparateur mécanique pourrait convenir afin de préparer les eaux usées d’élevage porcin à la filtration en osmose inverse, mais le prétraitement aérobie permettrait une concentration volumique plus élevée de l’effluent.