Un diffuseur de bulles est un appareil qui utilise des masses de bulles pour aérer les eaux usées des égouts afin de faciliter la production d’enzymes bactériennes bénéfiques. Ces enzymes aident à décomposer les déchets solides dans l’eau, ce qui les rend plus faciles à filtrer ou à clarifier. Les diffuseurs à bulles sont généralement constitués de tubes, de plaques ou de disques perforés d’un grand nombre de trous régulièrement espacés. L’air est pompé à travers les têtes de diffusion, générant ainsi les bulles qui facilitent le processus. La taille des bulles joue un rôle important dans l’efficacité d’un diffuseur de bulles.
Les solides en suspension dans les eaux usées des égouts doivent être décomposés et autorisés à se déposer dans des clarificateurs secondaires ou des filtres à membrane. Cela permet une élimination efficace des solides et la meilleure qualité d’effluents secondaires ou d’eaux de rejet. L’une des meilleures façons de le faire est de permettre aux enzymes bactériennes de décomposer naturellement le matériau. La propagation saine de ces enzymes repose sur une source de nourriture et une source abondante d’oxygène. Les solides en suspension fournissent la source de nourriture tandis que l’aération de l’eau assure un approvisionnement adéquat en oxygène.
L’aération des eaux usées représente un pourcentage important de la consommation électrique de toute station d’épuration. Ceci est particulièrement vrai pour les usines qui utilisent des méthodes d’aération telles que les agitateurs mécaniques. Le diffuseur à bulles offre une option peu d’entretien et rentable pour infuser les eaux usées avec de l’oxygène. Ces mécanismes n’ont généralement que les têtes de diffusion immergées dans les eaux usées; les pompes à air situées au-dessus de l’eau facilitent l’entretien du système. L’absence de pièces mobiles immergées permet également de réduire les coûts de fonctionnement et de maintenance.
Un diffuseur à bulles est constitué d’une tête de diffusion immergée située au fond du bac de séparation. Les têtes de diffusion peuvent être d’une conception tubulaire, à plaque plate, à disque ou à dôme. La tête est perforée d’un motif de trous régulièrement espacés à travers lesquels l’air comprimé est pompé depuis la surface. La masse de bulles qui en résulte s’élève lentement à travers les eaux usées et les infusent d’oxygène. Cette oxygénation crée alors un environnement propice à la production d’enzymes bactériennes.
La taille des bulles est une variable importante dans les valeurs d’efficacité d’un système de diffuseur de bulles. Dans le passé, des trous de diffusion assez grossiers étaient utilisés ; on croyait qu’une plus grande taille de bulle assurait des taux de montée plus rapides et un meilleur pompage ou une meilleure distribution de l’oxygène. Les tendances actuelles ont eu tendance à utiliser des trous plus petits car la recherche a montré qu’une masse de bulles plus fine est plus efficace pour l’oxygénation dans la plupart des applications. La taille moyenne des trous de diffuseur dans la plupart des stations d’épuration est d’environ 0.08 pouce ou 2 mm avec des tailles aussi petites que 0.04 pouce ou 0.9 mm utilisées dans certains cas.