Traitement aérobie

Capteur final d’électron : oxygène (=O) sous forme de molécule (=O2) ou de liaison (principalement NO3-).

Pour les procédés aérobies, la molécule d’oxygène (= O2) sert de capteur d’électrons. Il est donc nécessaire de prévoir une aération suffisante dans le bioréacteur pour obtenir une dégradation aérobie contrôlée du substrat. La dégradation du glucose (molécule ordinaire) est représentée de façon simplifiée. Dans la cellule, les réactions s’enchaînent à travers plusieurs étapes enzymatiques.

5 C6H12O6 + 30 O2 -------> 30 CO2 + 30 H2O + énergie

Dans un environnement anoxique, la molécule d’oxygène est absente. Cependant, l’oxygène est disponible à l’état lié, principalement sous forme de nitrate (NO3-). Certains genres de micro-organismes (Pseudomonas, Thiobacillus, Paracoccus, etc.) sont capables d’utiliser ce nitrate comme capteur d’électron. Néanmoins, ils le font seulement en cas de manque d’oxygène. Ils adaptent leur respiration et consomment le nitrate seulement quand il n’y a absolument plus d’O2 disponible.

Un compartiment anoxique est donc seulement mélangé mais pas aéré. La réaction simplifiée du glucose est présentée ci-dessous.

5 C6H12O6 + 24 NO3- + 24 H+ -----> 12 N2 + 30 CO2 + 42 H2O + énergie

Afin de supprimer l’azote de manière biologique, une étape de nitrification doit précéder la dénitrification. La nitrification implique que ammonium-N soit convertit en nitrate-N.