Ce programme de recherche s'est déroulé sur une période de quinze mois consécutifs et a permis de mesurer l'influence de multiples variables sur les performances d'un traitement biologique par boues activées, notamment la DBO₅, la DCO et la toxicité de l'effluent final, lors du changement périodique et alterné de fabrication de pâtes de bois feuillus et de bois résineux. L'usine étudiée produisait de la pâte chimicothermomécanique blanchie au peroxyde d'hydrogène.

L'objectif principal de ces essais était d'évaluer l'impact des charges de DBO₅ élevées et faibles qui furent alimentées en alternance sur les performances d'enlèvement et d'en mesurer l'effet sur la toxicité de l'effluent traité. Après le changement de l'alimentation d'effluent de tremble vers l'épinette, l'efficacité d'enlèvement du traitement diminue; mais elle recouvre une efficacité élevée après une certaine période. Par contre, quand le changement est de l'alimentation de l'épinette vers celui de tremble, on n'observe pas ce problème. Lorsque les systèmes étaient plus stables lors des périodes suivantes, et les concentrations d'effluent alimentées pour deux sortes de bois étaient moins différentes, même s'il y avait encore une diminution d'efficacité d'enlèvement, la diminution était plus faible et elle se maintenait toujours à un niveau excellent. Des essais de toxicité furent réalisés à la fin de chacune des périodes. L'effluent traité fut trouvé non toxique en opération stable.

L'un des objectifs de ce projet était de mesurer le coefficient cinétique de biodégradation de l'effluent de la fabrication de pâte de tremble. Quatre réacteurs biologiques par boues activées mélangées furent utilisés avec des alimentations continuelles et parallèles sous des conditions différentes. Selon les résultats de ces essais, qui étaient d'une durée de 190 jours, la détermination du coefficient cinétique a permis d'obtenir, par comparaison, la valeur de ce coefficient avec l'utilisation de bois résineux et feuillus sous des conditions d'opération similaires. Les résultats obtenus indiquent que les caractéristiques du réacteur biologique doivent être différentes pour le traitement biologique de ce type d'effluent. L'étude sur la cinétique a également permis la détermination des autres coefficients utilisés en mode de boues activées.

La simulation des variations de charge en laboratoire, alors que les conditions d'opération sont beaucoup mieux contrôlées, a permis de démontrer que les enlèvements de DB0₅ ont toujours été excellents en dépit des importantes variations. Toutefois, les résultats sont différents lorsqu'il s'agit d'observer l'effet de l'effluent final vis à vis de l'essai sur la toxicité pour les truites arc-en-ciel, les daphnies et les bactéries photoluminescentes (Microtox). En effet, l'effluent final devenait toxique au cours des huit ou neuf premiers jours après le changement de bois résineux à bois feuillus, alors qu'aucune toxicité ne fut observée lors du changement en sens inverse. Il fut trouvé que l'un des moyens pour remédier à cette situation était d'augmenter, préalablement au changement de type de production de pâte, la concentration de la biomasse dans le réacteur biologique. À ce moment, aucune toxicité ne fut détectée à l'effluent final; ceci est rune des conclusions importantes de cette étude, laquelle fut implantée industriellement.

4 juin 2001