Approche durable de la contamination biologique des membranes
Approche durable de la contamination biologique des membranes
La contamination microbiologique entraîne régulièrement la formation, à la surface des membranes, d’un biofilm dont l’élimination s’avère particulièrement difficile.
La contamination microbiologique entraîne régulièrement la formation, à la surface des membranes, d’un biofilm dont l’élimination s’avère particulièrement difficile.
Pour découvrir la combinaison d’enzymes idéale et s’assurer des bonnes performances du programme de nettoyage, Suez a procédé, ces dernières années, à de nombreux essais, entre autres à l’unité WWTP de Sulaibiya.
Parmi les atteintes susceptibles d’affecter l’efficacité et la durée de vie des membranes d’installations d’UF, de FN ou d’OI, leur contamination microbiologique est la plus répandue. Telle est la conclusion tirée par Suez Water Technologies and Solutions après avoir autopsier quelque 850 membranes. Raison suffisante pour se mettre à la recherche d’une méthode de nettoyage alternative et efficace, mais d’une durabilité satisfaisante. Entre-temps, une étude approfondie a mis au jour une approche innovante : un programme de nettoyage reposant sur des enzymes minutieusement sélectionnés.
La contamination microbiologique entraîne régulièrement la formation, à la surface des membranes, d’un biofilm dont l’élimination est difficile par définition. Traditionnellement, les exploitants usaient de détergents à pH élevé, voire d’agents oxydants : agents chimiques corrosifs qui s’attaquent bel et bien à la pollution, mais dont l’impact sur l’environnement, le fonctionnement opérationnel et la durée de vie utile des membranes est défavorable. Le nouveau programme de nettoyage conçu par Suez prévoit l’exécution du gros du travail par des enzymes actifs en milieu légèrement alcalin.
Impitoyables avec la pollution, inoffensifs pour les membranes
« Les enzymes sont des substances protéiniques qui font office de catalyseurs lors de réactions biochimiques spécifiques », comme nous l’explique Michel Didden, Product Application Leader. « Leur action catalytique est très particulière dans le sens où des enzymes spécifiques n’agissent que sur des structures spécifiques. » Le défi à relever par la recherche fondamentale résidait par conséquent dans la découverte d’une combinaison particulière d’enzymes apte à la décomposition biochimique des structures constitutives du biofilm.
Les multiples essais menés par Suez ces dernières années avaient déjà révélé que certains enzymes sont redoutables pour la pollution, mais tendres avec les membranes. « En comparaison avec tout programme classique de nettoyage agressif, la perméabilité recouvrée par les membranes après un nettoyage enzymatique est supérieure, alors que leur perméabilité aux sels demeure comparativement inférieure. Leur nettoyage régulier dans un milieu dont le pH est extrêmement élevé, ne manquera pas, au fil du temps, d’avoir un impact très défavorable sur la production du perméat. En d’autres termes, un nettoyage enzymatique plus efficace dans un milieu dont le pH est plus faible optimisera la production du perméat. »
Usage combiné
Sur la base d’une étude détaillée des structures microbiologiques les plus courantes que présentent les biofilms, Suez a développé et breveté deux agents de nettoyage enzymatique ; à savoir, les MemChem ENV920 et MemChem ENV921. Ces agents s’emploient toujours en usage combiné dans des proportions à déterminer en fonction de l’application et de la contamination prévisible. « Outre une évaluation sur site du système à traiter, le laboratoire de Suez peut procéder à toutes les analyses requises à cette fin. »
Un nettoyage enzymatique nécessite en outre un pH légèrement alcalin. Son obtention passe par l’application d’un complexe alcalin, composé de surfactants et de séquestrants qui permettent également de s’attaquer à d’autres dépôts inorganiques. « Cette approche permet de réduire au quart le volume des agents de nettoyage alcalins. L’ajout d’enzymes au liquide de nettoyage correspond à un ordre de grandeur de 500 à 1.000 ppm. C’est un atout majeur aussi bien pour l’environnement que pour l’entreposage, le transport et le coût final.
TEXTE : ELISE NOYEZ
ILLUSTRATION : SUEZ
