Ce projet de recherche répond aux besoins spécifiques de la compagnie Ceresco Nutrition, qui a mis en oeuvre une technologie pour produire une silice informée: un additif alimentaire à base de Silice de quartz activée par onde électromagnétique pour améliorer le métabolisme animal. Actuellement, Ceresco Nutrition travaille depuis 2020 avec le Cteau sur l’application de Silice informée pour le traitement biologique des eaux usées afin d’accélérer la digestion de la matière organique.
En 2023, le Cteau a débuté des essais sur site en utilisant la silice informée pour améliorer le traitement secondaire de la station d’épuration de Saint-Canut (Mirabel), dans le but de valider cette application. La silice a été injectée dans le sélecteur en aval du dégrilleur et du dessableur, permettant ainsi sa recirculation dans le réacteur biologique. En conséquence, le temps de séjour de la silice a été estimé à 14 jours, similaire à celui des boues dans le bioréacteur.
Dans un premier essai en mai 2023, deux cycles d’injection de silice ont été comparés aux données de 2022 (Figure 1). Les résultats ont principalement montré une augmentation significative de l’élimination de l’azote ammoniacal, passant de 63% à 95% pendant la première période, puis de 93% à 97% lors de la deuxième période d’injection.

Pour valider l’activité métabolique des bactéries nitrifiantes, l’alcalinité et la production de nitrates ont été examinées. La consommation en alcalinité, tout comme l’accroissement majeur en production de nitrates est passée de 82% à 595% lors de la première période, puis de 324% à 631% lors de la deuxième période, confirmant ainsi l’optimisation de la réaction de nitrification.

Un deuxième essai a examiné l’effet de l’application de la silice informée sur un temps plus court que le temps de résidence. Pour ce faire, un temps de séjour 2 heures plus court a été sélectionné, ce qui a entraîné une augmentation immédiate des pourcentages d’abattement sur l’ensemble des paramètres d’intérêts (Figure 2).

En conclusion, l’étude montre que la silice informée améliore le traitement biologique des eaux usées, en particulier dans la réaction de nitrification. Il serait également pertinent d’explorer ses avantages dans d’autres types de traitements biologiques, ce qui est en cours d’exploration avec le client.