Les eaux usées ont une teneur élevée en matières organiques, en nutriments (principalement azote et phosphore), en bactéries et en pathogènes. L’objectif du traitement biologique est leur élimination, qui se fait grâce à l’action métabolique de différentes souches de microorganismes.
Dans un traitement biologique conventionnel, on retrouve au moins 2 étapes distinctes : en premier lieu, le réacteur biologique dans lequel la matière organique entre en contact avec les microorganismes qui l’éliminent, et ensuite une clarification au cours de laquelle la biomasse ou les boues sont retirées de l’effluent traité, normalement par décantation.
Selon la nature de la matière organique présente dans l’effluent à traiter, il peut être nécessaire d’utiliser ou non l’oxygène pour la métaboliser.
Dans les secteurs où la charge contaminante biodégradable est très élevée, des microorganismes anaérobies sont utilisés. Du biogaz (principalement du CH4 et du CO2) et une petite fraction de boues sont obtenus comme sous-produits. Il arrive que l’effluent obtenu ne réponde pas aux exigences minimales de qualité et puisse donc nécessiter un traitement de raffinage supplémentaire.
Principaux types de systèmes de traitement biologique anaérobie:
