Récupération et valorisation des eaux usées par les technologies biologiques

Les limites de la disponibilité des ressources entraînent un changement dans les systèmes de production sociétaux actuels, changeant l’orientation du traitement des résidus, comme le traitement des eaux usées, vers la récupération des ressources. Les procédés biotechnologiques offrent un moyen économique et polyvalent de concentrer et de transformer les ressources des déchets / eaux usées en produits de valeur, ce qui est une condition préalable au développement technologique d’une bioéconomie du berceau au berceau. Cet examen identifie les technologies émergentes qui permettent la récupération des ressources tout au long du cycle de traitement des eaux usées. En tant que telle, la bioénergie sous forme de biohydrogène (par des processus de photo et de fermentation à l’obscurité) et de biogaz (pendant les processus de digestion anaérobie) ont été des cibles classiques, grâce auxquelles la transformation directe de la biomasse lipidique en biodiesel a également attiré l’attention. Ce concept est similaire aux concepts de biocarburants précédents, mais plus durable, car les biocarburants de troisième génération et d’autres ressources peuvent être produits à partir de déchets de biomasse. La production de biopolymères de grande valeur (par exemple pour la fabrication de bioplastiques) à partir d’acides organiques, d’hydrogène et de méthane est une autre option pour la récupération du carbone. La récupération du carbone et des nutriments peut être obtenue par la production d’engrais organiques ou la génération de protéines unicellulaires (selon la source) qui peuvent être utilisées comme aliments pour animaux, additifs alimentaires, engrais de nouvelle génération ou même comme probiotiques. De plus, les systèmes d’oxydoréduction chimique et bioélectrochimiques peuvent récupérer des substances inorganiques ou synthétiser des produits organiques au-delà du métabolisme microbien naturel. Anticiper la prochaine génération de stations d’épuration grâce aux technologies de valorisation biologique.

De l’assainissement de l’eau à l’extraction de l’eau

Le système de production sociétal actuel, basé sur l’extraction de la matière première et la transformation industrielle en produits, présente des problèmes de durabilité à long terme. La raison principale est l’utilisation d’intrants non renouvelables, tels que les combustibles fossiles, les nutriments agricoles essentiels tels que le phosphore et les métaux rares utilisés dans la production d’appareils électroniques. La nécessité de fermer les cycles de production et de permettre la durabilité des ressources pousse certaines régions, en particulier l’UE et le Japon, à opter pour une bioéconomie autosuffisante. Ces puissants moteurs poussent à changer les systèmes de production actuels, et les deux prochaines décennies sont essentielles pour permettre une société technologique durable. Le concept d’économie circulaire anticipe un développement durable global si le système de production devient auto-régénérateur et les déchets générés dans les cycles techniques et biologiques sont convertis en matière première. Ceux-ci incluent les déchets agricoles et industriels, ainsi que ceux issus de la consommation humaine directe. Ceci est mieux connu sous le concept, qui remplace le modèle triple-R actuel et obsolète (recyclage, réutilisation et récupération) par un paradigme plus efficace où non seulement les déchets sont recyclés, mais également utilisés comme matière première. , et l’ensemble du processus est conduit par les énergies renouvelables.

Le traitement des eaux usées est une plate-forme clé pour baser le développement technologique axé sur le changement du système de production, car il est établi dans le monde entier avec une très longue histoire technologique. Entre 50 et 100% des déchets perdus sont contenus dans les eaux usées. Ainsi, les grands moteurs, y compris non seulement les expertises économiques et environnementales mais aussi les industriels, poussent à récupérer et à récupérer toutes ces substances. L’UE a investi des ressources substantielles dans la bioéconomie et un programme spécifique de recherche et d’innovation a été créé récemment (l’entreprise commune Biobased Industries, financé par la Commission européenne dans le cadre d’Horizon 2020).

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