Élimination des nutriments

L'eutrophisation des eaux de surface (= augmentation de la concentration d'azote et de phosphate dans les eaux de surface, avec une croissance excessive des algues comme la cause) doit  être évitée par tous les moyens possibles.  Pendant la nuit  les algues consomment tout l'oxygène, donc les chances de survie des poissons, amphibiens, etc.diminuent beaucoup. 

Pour éviter cela,  la purification de l'eau est surtout soumis à des normes d'émission pour l'azote (= N) et de phosphate (= P). L’élimination biologique des nutriments est un processus important dans la plupart des systèmes de traitement des eaux usées. 

Sauf pour les matières organiques, les eaux usées contiennent principalement de l'azote (N) et phosphore (P) composés. Les deux composés sont utilisés par les boues activées pour la croissance cellulaire. Nous appelons ce phénomène l'élimination assimilative des nutriments. 

Des concentrations plus élevées d'éléments nutritifs doivent être éliminés par d'autres moyens, chimiques ou biologiques: 

•  La suppression biologique de l'azote se fait par la nitrification / dénitrification; 

•  La suppression biologique de phosphore n'est possible que dans des proportions limitées (DBO/P > 100/4); 

•  Pour une meilleure  suppression  du phosphate nous utilisons principalement la méthode de précipitation chimique.

Pour leur croissance cellulaire des micro-organismes ont besoin de N et  de P ;  ces composés sont consommés pour construire et consolider les  matériaux  cellulaires. La concentration nécessaire est le plus souvent exprimée en  rapport de  DBO/N/P. Dans la littérature le besoin le plus commun des éléments nutritifs a un rapport de  DBO/N/P  de 100/5/1, ce qui signifie que, avec 100 unités de DBO des boues activées (systèmes aérobies)  ont  besoin de 5 unités d'azote et 1 unité de phosphore pour leur croissance cellulaire. Ces valeurs sont toutefois élevées  et ne sont précises dans les stations  de traitement des eaux usées avec une charge élevée et avec une vitesse de croissance des boues élevé. Des systèmes de boues activées qui sont opérés à faible charge, ont besoin de moins d'éléments nutritifs. Un rapport de DBO/N/P de 100/2,5/0,5 est suffisant. 

Lorsque des concentrations plus importants de N et P sont présents, il est possible de les enlever par des moyens autres que biologiquement. 

Pour résumer, l'adoption assimilative  des éléments nutritifs est clairement fonction de la croissance des boues et la charge organique  entrant  dans le système. Nous avons normalement pour but de maintenir la production de boues le plus bas que possible, donc cette voie d'élimination des nutriments est plutôt limitée.