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Keywords:

  • biodegradation;
  • carrier;
  • biofilm;
  • anaerobic;
  • fluidized bed reactor;
  • cellulose vapour condensate

Abstract

The continuous anaerobic degradation of an acidic waste water from a cellulose process was investigated in six fluidized bed reactors. Various materials including limestone, porous glass, quartz sand, activated carbon and treated coal were used as support particles. The reactors were operated for several months with vapour condensate from a sulphite cellulose process as feed. The performance and stability of the reactors with respect to degradation rate were tested for a range of loading conditions. Unbuffered, buffered and pH-controlled conditions were compared. The results showed that the high-density, small-sized sand was the best carrier. Carrier porosity was not important, although surface roughness appeared to be important. No clear evidence of diffusional influence on the kinetics was observed. The highest rates and best stability was obtained with the sand carrier which had the thinnest biofilm; these rates were 21 kg COD/m3. d(unbuffered feed), or 25 kg COD/m3. d (buffered feed and pH-controlled system). The sand system was relatively stable with respect to pH changes. With pH control, loading could be increased until a maximum reaction rate, as determined by the saturation kinetics, was achieved.

On a étudié la dégradation anaérobique continue d'une eau usée acide d'une unité de traitement de cellulose dans six réacteurs à lit fluidisé. Divers matériaux, notamment du caicaire, du verre poreux, du sable de quartz, du charbon activé et du charbon traité, ont été utilisés comme particules de support. Les reacteurs ont fonctionné durant plusieurs mois avec comme alimentation du condensat de vapeur venant du traitement de la cellulose. On a testé la performance et la stabilité des réacteurs par rapport à la vitesse de dégradation pour une gamme variée de conditions de chargement. Des conditions tamponnées et non tamponnées au pH contrǒlé ont été comparées. Les résultats montrent que le sable à haute densité et de petite taille était la meilleure barrière. La porosité du porteur n'est pas importante, bien que la rugosité de la surface semble importante. On n'a observé aucun signe évident de l'influence diffusionnelle sur la cinétique. Les vitesses les plus élevees et la meilleure stabilité ont été obtenues avec le sable, qui s'est avéré le biofilm le plus fin; ces vitesses étaient de 21 kg de COD/m3 · d (alimentation non tamponnée), ou de 25 kg de COD/m3 · d (alimentation tamponnée et pH contrǒlé). Le système à base de sable est relativement stable par rapport aux changements du pH. Par le contrǒle du pH, on peut augmenter le chargement jusqu'à ce qu'une vitesse de réaction maximum, déterminée par la cinetique de saturation, soit atteinte.