Biolixiviation des métaux lourds et stabilisation des boues municipales: effet de la forme du souffre élémentaire utilisé comme substrat

摘要

La présence de concentrations élevées en métaux lourds retrouvés dans les boues de stations d'épuration est un facteur important limitant ainsi leurs différents modes de dispositions (rejet en mer, enfouissement, incinération, ou même recyclage comme fertilisant agricole ou forestier) par crainte de dégâts considérables qui pourraient être causés à l'environnement. L'objectif de ce travail consistait à mettre au point un procédé qui permettrait conjointement la stabilisation des boues municipales et l'enlèvement des métaux lourds qui y sont associés. L'approche poursuivie dans cette étude était de vérifier si ce procédé microbien, conçu pour enlever les métaux lourds associés aux boues municipales, pourrait éventuellement remplacer les procédés conventionnels de stabilisation des boues municipales, ce qui réduirait considérablement les temps et coûts de traitement. Ce procédé microbien consiste à utiliser des souches de thiobacilles qui oxydent le soufre élémentaire, produisant ainsi de l'acide sulfurique, et par la même occasion une forte baisse de pH (1.5). Les résultats obtenus en cultures discontinues, en bioréacteurs, avec des boues primaires provenant de la station d'épuration de la Communauté Urbaine de Québec (C.U.Q.- Est) montrent que cette chute de pH entraîne une solubilisation importante des métaux (Cr: 56 %, Cu: 97 %, Fe: 30 à 40 %, Pb: 69 %, Zn: 98 % ), du phosphore (52 %), ainsi qu'une réduction appréciable des matières volatiles en suspension (40 à 50 % ), et ce, après seulement 7 jours de traitement. Le soufre nécessaire à la biolixiviation- stabilisation est introduit, dans le cas de notre étude, sous forme de granules ou de blocs. Ce choix de la forme de soufre influe beaucoup sur la qualité de la boue produite, ainsi que sur son pouvoir acidophile après neutralisation. Le soufre en blocs s'avère plus efficace et aussi préférable au soufre en granules quant au pouvoir acidophile, après neutralisation, de la boue produite.