FR2516071A1

FR2516071A1 - Procede par boues activees pour le traitement d'eaux residuaires

Info

Publication number: FR2516071A1
Application number: FR8218814A
Authority: FR
Inventors: Akira Suzuki; Yasumi Shioya; Norio Watanabe; Keiichi Kimura
Original assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1983-05-13
Also published as: JPS5881491A; GB2113667A; GB2113667B; DE3241348A1; FR2516071B1; DE3241348C2; US4500427A; JPH029879B2

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE PAR BOUES ACTIVEES POUR LE TRAITEMENT DES EAUX RESIDUAIRES COMPRENANT LES STADES DE 1 ALIMENTATION EN EAUX RESIDUAIRES D'UN BASSIN D'AERATION CONTENANT DES BOUES ACTIVEES; 2 APPORT D'AIR DANS LE BASSIN D'AERATION POUR PRODUIRE DES ZONES D'AEROBIOSE ET D'ANAEROBIOSE DANS LEDIT BASSIN; 3 SEPARATION DES BOUES DE LA LIQUEUR MIXTE SORTANT DU BASSIN D'AERATION ET CONCENTRATION D'AU MOINS UNE PARTIE DES BOUES SEPAREES OU DE LADITE LIQUEUR MIXTE DANS UN CONCENTRATEUR POUR PRODUIRE AINSI DES BOUES CONCENTREES ET DE L'EAU SEPAREE; ET 4 ALIMENTATION EN BOUES CONCENTREES DU BASSIN D'AERATION ET MAINTIEN DE LA CONCENTRATION DES SOLIDES EN SUSPENSION DANS LA LIQUEUR MIXTE DANS LEDIT BASSIN A UNE VALEUR ENTRE 7000 ET 15000 MG1, POUR ELIMINER AINSI LES MATIERES ORGANIQUES ET LES COMPOSANTS AZOTES DE L'EAU RESIDUAIRE DANS LEDIT BASSIN D'AERATION.

Description

16071

1 - La présente invention concerne un procédé par boues activées pour le traitement d'eaux résiduaires et,plus particulièrement, un procédé pour décomposer les matières organiques et nitrifier et dénitrifier les composés azotés selon le procédé

par boues activées.

Lorsqu'on traite simplement une eau résiduaire selon le procédé par boues activées et qu'on en élimine les matières solides, l'eau clarifiée obtenue contient en moyenne 10 à 20 ppm d'azote sous forme d'ammoniac Si on la rejette directement

dans les rivières et les lacs, elle bouleverse l'envi-

ronnement en consommant l'oxygène dissous ou en favo-

risant le développement d'algues indésirées Comme il est bien connu, des nitrosobactéries, des nitrobactéries et des bactéries dénitrifiantes vivent dans les boues activées; l'azote sous forme d'ammoniac est transformé,

par aérobiose,en azote de type nitrite par les nitroso-

bactéries ou en azote de type nitrate par les nitro-

bactéries, et l'azote sous forme de nitrite ou de

nitrate est ensuite réduit par anaérobiose en azote gazeux*-

par les bactéries dénitrifiantes et est rejeté dans l'atmosphère. Classiquement, les matières organiques sont décomposées et les composés azotés sont éliminés

selon un schéma qui comprend trois stades: l'élimi-

nation de la DBO selon le procédé par boues activées,

la nitrification et la dénitrification Plus parti-

culièrement, on élimine la DBO de l'eau résiduaire, on ajoute un alcali au surnageant débordant d'un bassin de sédimentation pour ajuster son p H à une valeur appropriée à la nitrification et on ajoute au surnageant un composé carboné organique, généralement le méthanol 2 -

qui est peu coûteux pour effectuer la dénitrification.

Ce système utilise une quantité importante d'agents chimiques et sa maintenance est coûteuse On peut effectuer la nitrification et la dénitrification en même temps que l'élimination de la DBO dans le même bassin d'aération, mais pour obtenir la même efficacité d'élimination de la DBO, on doit utiliser les boues activées en une quantité environ triple de celle nécessaire pour éliminer simplement la DBO de l'eau résiduaire Si la concentration de la boue activée dans le bassin d'aération s'accroft, il se produit une expansion due à une aération insuffisante ou bien la quantité de boues activées augmente et une partie en déborde du bassin de sédimentation On utilise l'indice volumique de boue(IVB) comme indication de l'aptitude à la sédimentation des boues activées et sa valeur est inférieure à environ 120 pour les boues ordinaires mais dans le cas de boues ayant une mauvaise aptitude à la sédimentation, la valeur s'élève entre 200 et 400 Une partie des boues sédimentant mal débordent du bassin de sédimentation et il devient difficile de maintenir une concentration élevée des boues dans le bassin d'aération, ce qui rend le traitement peu efficace Il a donc été très difficile d'obtenir simultanément des performances efficaces en

ce qui concerne l'élimination de la DBO, la nitrifica-

tion et la dénitrification dans le même bassin d'aé-

ration. Là demande de brevet Japonais publiée non examinée JA 38190/81 décrit un système pour effectuer simultanément l'élimination de la DBO, la nitrification et la dénitrification Dans ce système, on fait s'écouler successivement des eaux résiduaires humaines

successivement à travers un bassin de mélange/décompo-

sition, un bassin de nitrification, un bassin de dénitrification, un bassin de ré-aération et un bassin

de concentration forcée Une partie des boues concen-

trées est renvoyée du concentrateur au bassin de mélange/décomposition tandis qu'une partie des boues est recyclée du bassin de nitrification au bassin de mélange/décomposition Ce système est caractérisé par l'apport d'une quantité réduite d'eau pour diluer les eaux résiduaires humaines et pour effectuer simultanément la nitrification et la dénitrification dans le bassin de mélange/décomposition Dans le bassin de nitrification, l'azote résiduel sous forme d'ammoniac est nitrifié, l'azote de nitrate ou de nitrite est décomposé en azote gazeux dans le bassin de dénitrification, la DBO résiduelle est décomposée dans le bassin de réaération et des boues activées très concentrées sont séparées

de la liqueur dans le concentrateur forcé La descrip-

tion du système global est assez vague et on ignore combien on insuffle d'air dans le bassin et de quelle façon, si bien que l'avantage propre au système n'est pas complètement évident En tout cas, on effectue la nitrification et la dénitrification dans un bassin séparé du bassin d'élimination de la DBO, et les boues recyclées ne sont pas renvoyées au bassin de ré-aération pour l'élimination de la DBO mais au bassin de mélange/décomposition o l'on effectue la nitrification

et la dénitrification De plus, la totalité de l'ef-

fluent du bassin de ré-aération est épaissie dans le concentrateur, ce qui est indésirable du point de vue économique. Un des buts de la présente invention est de i fournir un procédé par boues activées pour le traitement

des eaux résiduaires qui n'utilise qu'un bassin d'aé-

ration capable d'éliminer de façon efficace la DBO, ainsi que l'azote sous forme -d'amoniac de nitrate et de nitrite et qui permet une séparation facile des solides de la liqueur sans réduire l'aptitude à la sédimentation

des boues.

La présente invention est un développement de -4- l'invention dela demande de brevet français N O 82 07 993 du 7 Mai 1982 qui décrit un procédé de traitement secondaire d'eaux résiduaires selon le procédé par boues activées dans lequel les boues sont concentrées dans le système et renvoyées dans le bassin d'aération pour maintenir ainsi à la valeur désirée l'IVB de la

boue dans ce bassin.

L'expression "un seul bassin d'aération" telle qu'on l'utilise ici désigne non seulement un bassin physiquement unique avec ou sans chicanes mais également deux ou plusieurs bassins raccordés en série sans qu'il y ait de mécanisme de séparation

solide/liquide entre chaque bassin.

La présente invention fournit un procédé par boues activées pour le traitement des eaux résiduaires qui comprend les stades de: ( 1) alimentation en eaux résiduaires brutes d'un bassin d'aération contenant des boues activées; ( 2) apport d'air dans le bassin d'aération pour produire des zones d'aérobiose et d'anaérobiose dans ledit bassin; ( 3) séparation des boues de la liqueur mixte sortant du bassin d'aération et concentration d'au moins une partie de la boue séparée ou de ladite liqueur mixte dans un concentrateur séparé pour produire ainsi des boues concentrées et de l'eau séparée; et ( 4) alimentation en boues concentrées du bassin d'aération et maintien de la concentration des solides en suspension dans la liqueur mixte (SSLM) dans ledit bassin à une valeur comprise entre 7000 et 15000 mg/l, pour éliminer ainsi les matières organiques et les composants azotés de l'eau résiduaire dans

ledit bassin d'aération.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre -5-

d'exemple

La Fig 1 est un diagramme de fonctionnement d'un mode de mise en oeuvre du procédé de la présente invention; la Fig 2 est un graphique illustrant le

résultat des mesures quotidiennes du pourcentage d'éli-

mination d'azote total; la Fig 3 est un graphique montrant la relation entre la proportion d'air et le pourcentage d'élimination de l'azote total, dans lequel le cercle noir, le cercle blanc et les cercles double et triple correspondent respectivement à un témoin et à trois expériences selon la présente invention, et la Fig 4 est un graphique montrant la variation de la teneur en carbone organique total (COT) (en ppm) de l'eau résiduaire (indiquée par les cercles)

et de l'eau purifiée (indiquée par les triangles).

Des modes de mise en oeuvre préférés de l'invention vont maintenant être décrits de façon

détaillée.

Comme précédemment mentionné, la présente invention fournit un procédé simple pour éliminer simultanément les matières organiques et les composants azotés d'une eau résiduaire dans un seul bassin d'aération Dans le procédé de la présente invention, la concentration des SSLM dans le bassin d'aération doit être maintenue entre 7000 et 15000 mg/l et on préfère particulièrement une valeur entre 10000 et 15000 mg/l Si les SSLM sont inférieurs à 7000 mg/l, lorsque de l'air est fourni en la quantité nécessaire pour l'élimination de la DBO, les conditions anaérobies sont difficiles à atteindre et l'efficacité de la

dénitrification est réduite tandis que si la concen-

tration des SSLM dépasse 15000 mg/l, il devient difficile -6-

de maintenir 1 'IVB en-dessous de 120.

Le concentrateur préféré est un épaississeur par flottation atmosphérique ou sous pression, un concentrateur de type rouleau-presse ou une de leurs associations, et on préfère particulièrement l'épaissis- seur par flottation atmosphérique ou son association avec le concentrateur de type rouleau-presse Ce concentrateur particulièrement préféré est décrit dans

la demande de brevet français N' 82 07 993 précitée.

Un exemple de circuit de concentration que

l'on peut utiliser dans la présente invention est consti-

tué par un appareil de concentration 'par flottatbon atmosphérique Cet appareillage comprend une unité de

moussage pour insuffler de l'air à la pression atmosphé-

rique dansune phase liquide contenant un coagulant et un agent moussant, une unité de mélange pour mélanger les bulles formées dans l'unité de moussage avec au moins la liqueur mixte du bassin d'aération et/ou la liqueur mixte prélevée dans une canalisation reliant le bassin d'aération au bassin de sédimentation et/ou la boue sédimentée sortant du bassin de sédimentation, et un bassin de flottation pour séparer le mélange en une boue concentrée et de l'eau La teneur en matières solides de la liqueur mixte ou de la boue sédimentée est accrue car ces matières sont adsorbées sur les

bulles qui s'élèvent dans le bassin de flottation.

On peut utiliser un coagulant dans le concentrateur et on préfère un coagulant polymère, notamment un coagulant cationique Les boues concentrées contiennent de préférence au loins 4 % en poids de matières sèches Si la teneur en matières sèches est inférieure à 4 % en poids, l'amélioration désirée de

l'IVB n'est pas réalisée.

Selon la présente invention, le tiers environ -7- des boues activées du bassin d'aération participe à l'élimination de la DBO et le reste est responsable de l'élimination de l'ammoniac, des nitrates, des nitrites et de l'azote Comme la proportion d'air apportée à un volume unitaire de boues activées est inférieure à celle utilisée dans le procédé classique par boues activées, la quantité d'oxygène dissous

devient nulle dans certaines parties du bassin d'aération.

En d'autres termes, il se forme des zones d'aérobiose et d'anaérobiose dans le bassin d'aération, ce qui permet le développement simultané de bactéries aérobies et anaérobies facultatives Dans la zone d'aérobiose, la DBO est éliminée par les bactéries aérobies et l'ammoniac est oxydé par les nitrosobactéries et les nitrobactéries, tandis que les nitrates ou nitrites sont transformés en azote gazeux dans la zone d'anaérobies

par les bactéries dénitrifiantes.

Le procédé de la présente invention présente les caractéristiques suivantes; ( 1) La nitrification et la dénitrification sont effectuées dans un seul bassin d'aération que

l'on utilise classiquement uniquement pour l'élimina-

tion de la DBO; ( 2) pour atteindre le but visé, on apporte de l'air en une quantité nécessaire à l'élimination classique de la DBO mais qui est insuffisante pour produire des zones d'aérobiose dans toutes les parties du bassin d'aération, élevant ainsi la concentration des SSLM dans le bassin d'aération à une valeur comprise entre 7000 et 15000 mg/l (contrairement à une valeur comprise entre 3000 et 4000 mg/1 obtenue selon le procédé classique par boues activées) et on utilise

l'excès de boue pour la nitrification et la dénitri-

fication Comme on fournit moins d'air par quantité 8 - unitaire de boue activée dans le bassin d'aération par rapport au procédé classique par boues activées, le volume de l'oxygène dissous devient nul dans certaines parties du bassin d'aération, ce qui crée des conditions d'anaérobiose Par conséquent, les bactéries aérobies et anaérobies facultatives deviennent actives dans le même bassin d'aération pour effectuer simultanément

l'élimination de la DBO, la nitrification et la déni-

trification; et ( 3) on maintient l'IVB dans le bassin d'aération à une valeur ne dépassant pas environ 120 pour éviter l'expansion et favoriser l'aptitude à la sédimentation des matières solides dans le bassin de

sédimentation Ceci peut être effectué par concentra-

tion d'une partie des boues en retour ou de la liqueur mixte dans un concentrateur séparé à une teneur en matières sèches de 4 % en poids ou plus et par recyclage des boues concentrées dans le bassin d'aération Pour des détails du procédé d'amélioration de l'IVB dans le bassin d'aération au-moyen du concentrateur, on se référera à la demande de brevet français N 082 07 993 précitée Il est surprenant que lorsqu'on introduit l'excès de boue ou la boue aérée dans le bassin d'aération après concentration à une teneur en matières sèches de 4 % en poids ou plus au moyen d'un des concentrateurs précités, l'aptitude à la sédimentation des boues dans le bassin d'aération soit nettement améliorée bien que le concentré soit immédiatement dilué et dispersé dans la liqueur mixte L'eau résiduaire à traiter selon le procédé de la présente invention est constituée d'un type quelconque-d'eaux-résiduaires, _____ telles que les eaux résiduaires d'origine humaine, les eaux résiduaires urbaines, les eaux résiduaires

domestiques et les eaux résiduaires industrielles.

251607 i -9- Le procédé de la présente invention est

illustré par le diagramme de la Fig 1 L'eau rési-

duaire brute transportée ou pompée à la station de traitement des eaux résiduaires est soumise à un traitement primaire comprenant l'élimination du sable et des autres solides grossiers L'eau résiduaire est ensuite amenée en continu dans un bassin d'aération en

une quantité réglée Le bassin d'aération est éga-

lement alimenté en boues en retour du bassin de sédi-

mentation et en air insufflé par un insufflateur Après décomposition et élimination de la DBO dans le bassin d'aération (une nitrification et une dénitrification s'effectuent également dans le bassin d'aération comme décrit ci-après), la liqueur mixte est conduite dans le bassin de sédimentation Dans le bassin de sédimentation, les matières solides sédimentent et le surnageant déborde et est rejeté dans un cours d'eau après un

traitement complémentaire comprenant une désinfection.

Une partie desboues concentrées est renvoyée du bassin de sédimentation au bassin d'aération et les boues

restantes (excès) sont conduites à un appareil de trai-

tement ultérieur tel qu'un appareil de déshydratation.

Jusqu'ici le schéma est entièrement semblable à celui de l'élimination de la DBO selon le procédé par boues activées Le procédé de la présente invention est caractérisé en ce qu'on effectue une nitrification et une dénitrification dans le même bassin d'aération ce

qui nécessite que la station ait la structure suivante.

Tout d'abord, un concentrateur de boue est nécessaire

pour la mise en oeuvre du procédé de la présente inven-

tion Les concentrateurs préférés ont déjà été décrits et quel que soit le type utilisé, les boues doivent être concentrées à une teneur en matières sèches d'au moins 4 % en poids et/cette valeur ne peut pas être simplement 251607 i - obtenue par sédimentation La liqueur mixte du bassin d'aération ou les boues en retour sont conduites au concentrateur par une pompe Pl et les boues concentrées sont recyclées dans le bassin d'aération Comme le montre la Fig 1, l'eau séparée est conduite soit au bassin d'aération, soit au passage par lequel les boues sont conduites du bassin d'aération au bassin de sédimentation En introduisant les boues concentrées

dans le bassin d'aération, on peut accroître la concen-

tration des SSLM dans le bassin et améliorer l'IVB.

L'aération est conque pour que, lorsque la concentration en SSLM est stable, les boues concentrées ne soient pas introduites dans le bassin d'aération et qu'au contraire, uniquement l'excès de boues soit épaissi dans le concentrateur Par conséquent, s'il suffit de concentrer l'excès de boues les vannes 2 et 3 sont

fermées et les vannes 1 et 4 sont ouvertes pour con-

duire les boues du bassin de sédimentation au concen-

trateur au moyen de la pompe P 1, et les boues concen-

trées sont conduites à un appareil de traitement ultérieur des boues par la vanne 1 L'eau séparée est mélangée à la liqueur mixte du bassin d'aération conduite dans le bassin de sédimentation D'autre part,

s'il est également nécessaire d'accroître la concen-

tration en SSLM et d'améliorer l'IVB dans le bassin d'aération, les vannes 1 et 3 sont fermées tandis que les vannes 2 et 4 sont ouvertes si bien que les boues

sont concentrées et conduites dans le bassin d'aération.

Lorsque la concentration en SSLM dans le bassin d'aération devient élevée et que l'IVB est stabilisée à une valeur inférieure à 120, on arrête l'introduction des boues concentrées dans le bassin d'aération et on effectue le traitement normal avec les boues activées, la vanne 2 étant fermée et la vanne 1 ouverte A ce 251607 i 11 - stade, la concentration en SSLM dans le bassin d'aération est suffisamment élevée pour permettre la dénitrification des boues selon le procédé de la présente invention Si l'IVB dépasse 120 pendant le fonctionnement de la station, les vannes 1 et 4 sont

fermées et les vannes 2 et 3 sont ouvertes pour con-

duire la liqueur mixte du bassin d'aération (ou les boues en retour) au concentrateur o elle est épaissie et introduite dans le bassin d'aération pour

améliorer l'IVB.

La zone entourant les entrées d'air dans le bassin d'aération est maintenue en aérobiose pour éliminer les matières organiques, si bien que l'oxygène dissous est rapidement consommé et que la DBO est éliminée de l'affluent du bassin, mais comme la quantité de boues activées présente est supérieure à celle de l'eau résiduaire brute fournie, la réaction aérobie ne dépasse pas la zone entourant les entrées d'air ou la surface de l'eau résiduaire D'autre part, la partie restante de la liqueur mixte dans le bassin d'aération contient moins d'air-que les boues activées si bien que la quantité d'oxygène dissous devient localement nulle et qu'une réaction anaérobie,

ou la réaction de dénitrification, s'effectue.

Grâce aux caractéristiques ci-dessus, le procédé de la présente invention apporte les

avantages suivants.

( 1) Il permet d'effectuer la dénitrifica-

tion dans le stade de traitement secondaire classique de l'eau résiduaire; ( 2) il accroît la concentration des SSLM dans le bassin d'aération et permet une élimination plus efficace de la DBO; ( 3) grâce à l'amélioration de l'IVB, il n'y a pas de solides qui s'échappent du bassin de sédimentation; 12 - ( 4) on peut utiliser un concentrateur existant pour épaissir les boues en retour, ce qui évite le coût additionnel de l'installation d'un appareil de dénitrification; ( 5) le procédé peut être mis en pratique avec une station nécessitant une surface d'implantation plus faible que le procédé classique par boues

activées comprenant une nitrification et une dénitri-

fication,et ( 6) les matières organiques de l'eau résiduaire brute sont utilisées comme source de carbone organique pour la dénitrification, si bien qu'il n'est pas nécessaire d'ajouter du méthanol à

l'eau résiduaire.

La présente invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en regard des exemples suivants.

EXEMPLE I

On effectue une série d'expériences avec six bassins d'aération (largeur 3,4 m x longueur 4,8 m x hauteur 4,0 m; distributeur d'air = diamètre 130;

,91 m /min, 0,4 bar, 15 k W) d'une station de traite-

ment des eaux résiduaires dans la préfecture de Saitama au Japon Les conditions opératoires sont les suivantes: volume de l'affluent = 390 m 3/j, capacité

réelle du bassin d'aération: 393 m 3, débit d'alimen-

tation en air = 8000 m 3/j On insuffle de l'air selon un courant rotatif à partir de tubes de diffusion fixés au distributeur d'air qui s'étendent sur la longueur de chaque bassin d'aération à proximité du fond, le long d'un côté du bassin Pour s'assurer que l'air est fourni en la quantité minimale nécessaire à l'élimination de la DBO, on surveille la teneur en oxygène dissous au moyen d'un appareil de mesure placé dans chacune des parties ascendantes et descendantes du 251607 'i 13 - courant rotatif; l'appareil de mesure de l'oxygène dissous dans le courant ascendant indique 2 ou plus et l'appareil de mesure de l'oxygène dissous dans le

courant descendant indique 0 On utilise un épais-

sisseur par flottation atmosphérique capable de concentrer par heure 1,0 m de boues ayant une teneur en matières sèches de 0,8 à 1,0 % en poids à une valeur de 4 à 7 % en poids On ajoute un coagulant polymère cationique dans l'épaississeur à raison de 0,2 % par rapport aux matières solides sèches de l'affluent, mais on n'ajoute pas d'autre matière organique (par exemple du méthanol) ni d'alcali aux bassins d'aération On apporte par jour 8 m de

boues à partir du bassin de sédimentation à l'épais-

sisseur qui les concentre à une teneur en matières sèches de 5 % en poids et les renvois dans le bassin d'aération, pour accroître ainsi les SSLM d'une valeur initiale de 3970 mg/l aux valeurs indiquées dans le tableau 1 ci-dessous, et pour améliorer 1 'IVB comme indiqué dans le même tableau On fait fonctionner le bassin pendant trois jours jusqu'à ce que le fonctionnement devienne régulier et on poursuit le fonctionnement pendant encore 7 jours en mesurant chaque jour la teneur en azote de l'eau résiduaire Z 5 brute, de la liqueur du bassin d'aération et de l'eau

purifiée Les résultats figurent dans le tableau 2.

TABLEA Ui

C> à

Bassin d'aération Proportion d'air I ndemont d'élimi-

Essai d'irkg< nation de l 'azote SSLM 3 dar'ge (mg/i 'IVE SSLM j) total (% %moins 3970 152 5,13 31,8 I-1 8120 107 2 t 51 74 6

1-2 9970 88 2,04 87,6

i-3 11900 90 1,71 93,0 251607 i -

TDBLEAU 2

Concentration deN ( pn N de NH 4 N de NO 2 N de NO 3 N orgianique N total Affluent ,70 1,41 0,763 7 74 ,48 Bassin d'aération Centre i 11173 11,65 1, 29

Sortie -.

11,18 1,87 Effluent y 44 0 74 1, 71 4,49 17,38 N de NH 4 17,49 2,31 1,73 1,73 N e N 2 0,89 1,63 1,57 0,38 H N de N 03 0,61 1,26 1,77 1,67 H N organique 6,73 4 T 33 N total 25,77 -6,07 N de NH 4 18,10 1,23 1,23 1, 06 N e N 2 1,10 0,41 0,51 0,22 N de N 03 0,52 1, 32 2,16 1,117 N organique 10,03 2 63 N total 29,775 3,69 N de NH 4 16,61 0176 0154 0154 N de N 02 1, 73 0,11 0, 04 0,04 No N 3 0,60 1,35 1,08 0,58 N Norganique 7,49 128 Ntotal 26,743 1, 82 16 - Comme le montre le tableau 1, le pourcentage de l'élimination de l'azote s'accroit lorsque la

concentration des SSLM s'accroit dans le bassin d'aé-

ration, ou que la proportion d'air diminue.

Dans chaque expérience, on mesure chaque jour le pourcentage d'élimination de l'azote total et les résultats sont représentés sous forme d'un graphique par la Fig 2 La relation entre la proportion d'air et le pourcentage d'élimination de l'azote total est déterminé à partir des valeurs du tableau 1 et représenté

graphiquement par la Fig 3.

Pendant la période de fonctionnement de sept jours, on mesure le COT de l'eau résiduaire brute et de l'eau purifiée pour rechercher un effet quelconque de la diminution de la proportion d'air sur les matières organiques Les résultats qui sont illustrés par la Fig 4 montrent que la diminution de la proportion

d'air n'a pas d'effet nuisible sur l'eau purifiée.

Au contraire, les teneurs en COT de l'eau purifiée

obtenue dans les expériences selon la présente inven-

tion sont quelque peu inférieures à celles de l'expé-

rience témoin.

EXEMPLE Il

On effectue une série d'expériences dans une station de traitement des eaux résiduaires de Tokyo en alimentant chaque jour des bassins d'aération ayant une capacité de 600 m 3 avec 1200 m 3 d'eau résiduaire L'affluent a une DBO moyenne de 240 kg/j et la charge volumique en DBO est de 0,4 kg de DBO/m /j On insuffle de l'air dans les bassins d'aération à raison de 12000 m /j par des diffuseurs tubulaires installés comme dans l'exemple I On détermine également la quantité d'oxygène dissous de la même façon que dans l'exemple I On utilise un 17 - épaississeur par flottation atmosphérique capable de concentrer par heure 3,0 m 3 de boues à une teneur en matières sèches de 5 % en poids On mesure comme dans l'exemple I la teneur en azote de l'eau résiduaire brute, de la liqueur du bassin d'aération et de l'eau purifiée Les résultats figurent dans les tableaux

3 et 4 ci-dessous.

18 -

TABLEAU 3

TABLEAU 4

conoentration Affluent Centre du bassin Effluent de N (ing/1) -dlaération N de UH 4 14,81 -11,52 9,85 Nde N 02 153 1,64 0 68 Ténoin N de N 03 0742 1,30 1,87 N organiqoe 8,11 5,? 25 N total 24,87 -17,65 7,708 0,73 1,52 ,16

14, 49

N de NH 4 15152 8,44 4,y 37 1 Nde N 02 1143 1,02 0, 26 I 1-2 N de NO 3 0, y 61 1,35 1,18 N organique 6,54 2,63 N total 24, 10 8,144 h I-1 N clé NH 4 N cle N 02 N de N O f 3 N àrcianique, N total ,38 0,93 0,21 9,52

26,704

,84 0,95 1,34 TABLEAU 4 (suite) g'> -4 N de NH 4 17 ? 49 1, 52 1, 02 N de NO 2 1, 83 0,53 0,21 II-3 N de NO 3 0,51 1, 49 1,26 N organique 8,35 2, 03 N total 28,18 -4, 52 N de NH 4 15,67 1, 33 0,85 Nde NO 2 1,56 0 51 0, 13 II-4 N de N 03 0,73 1, 62 1,02 N organique 6,75 1,75 N total 24,71 3, 75 t.0 -

EXEMPLE III.

On effectue une série d'expériences dans une autre station de traitement des eaux résiduaires à Tokyo en alimentant des bassins d'aération ayant chacun une capacité de 200 m avec 800 m 3 d'eau résiduaire par jour L'affluent a une DBO moyenne de 160 kg/j et la charge volumique en DBO est de 0,8 kg de DBO/m /j On insuffle de l'air dans les bassins d'aération à raison de 8000 m /j à travers des diffuseurs tubulaires installés comme dans l'exemple 1 On détermine également la quantité d'oxygène dissous de la même façon que dans l'exemple

1 On utilise un épaississeur à flottation atmos-

phérique capable de concentrer 2,0 m de boue par

heure à une teneur en matières sèches de 5 % en poids.

On mesure comme dans l'exemple I la teneur en azote de l'eau résiduaire brute, de la liqueur du bassin d'aération et de l'eau purifiée Les résultats sont

indiqués dans les tableaux 5 et 6 ci-dessous.

21 -

MBLEAU 5

Bassin d' aération IVB Procortion à'air (M 3 d'air/kg, de SSLM j)

Rendement d'éli-

miination de l'azote totail E(%) Témoin 4,150 155 J 9,164 34,5

111-1 7,830 134 5,11 44,3III-2 14,780 118 j 2,71 82,4

TABLEAU 6

Concntraiondej Affluent Centre du bassin E ffîrent N(rrx,/1) d'aération N de NH 4 18767 13,51 10,25 N de NO 2 2,08 2,13 1,19 N de NO 3 0, 19 1,42 1, 45 N organique 10,11 7,33 N total 31,05 -20,22 N de NH 17,93 13 55 t 8 48 N de N 02 1192 1,94 1,01 III-i N de NO 3 0122 1,34 1152 N organique 8,73 5,03 N total 28,780 16,04 N de 18, 22 3 04 1 02 N de N 02 1,68 1,18 0,75 III-2 N de NO 3 0,10 1164 1, 36 N organique 9,86 2,12 N total 29,186 5,25

Essai NO.

SSLM (Ing/1) 22 - Le tableau 3 montre que dans les expériences de l'exemple II o la station fonctionne avec une 3. charge volumique en DBO de 0,4 kg de DBO/m j et une charge en SSLM de 0,2 kg de DBO/kg de SSLM j, on ne peut pas obtenir une élimination très efficace de

l'azote si la concentration en SSLM n'est pas main-

tenue à plus de 7000 mg/l Lorsque la station fonctionne avec une charge volumique en DBO de 0,8 kg de DBO/m j et une charge de SSLM de 0,2 kg de DBO/kg

de SSLM j, comme-dans l'exemple III, une concentra-

tion en SSLM d'au moins 14000 mg/1 est nécessaire pour obtenir une élimination très efficace de l'azote (voir tableau 5) Dans les deux cas, le débit d'alimentation quotidien en air préféré ne dépasse pas 3,0 m 3 d'air/kg

de SSLM j.

23 -

PZVEYNDICA 7 TIONS

l Procédé par boues acti Vées pour le traite-

ment des eaux résiduaires caractérisé en ce que: ( 1) on alimente en eaux résiduaires un bassin d'alimentation contenant des boues activées; ( 2) on envoie de l'air dans le bassin d'aération pour produire des zones d'aérobiose et d'anaérobiose dans ledit bassin;

( 3) on sépare les boues de la liqueur mixte sor-

tant du bassin d'aération et on concentre au moins une partie des boues séparées ou de ladite liqueur mixte dans un concentrateur pour produire ainsi des boues concentrées et de l'eau séparée; et ( 4) on alimente en boues concentrées le bassin d'aération et on maintient la concentration en solides en suspension dans la liqueur mixte dans ledit bassin à une valeur comprise entre 7000 et 15000 mg/l, pour éliminer ainsi les matières organiques et les composants azotés de

l'eau résiduaire dans ledit bassin d'aération.

2 Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le bassin d'aération reçoit chaque jour pas plus de 3,0 m d'air par kg de solides en suspension

dans la liqueur mixte des boues.

3 Procédé selon la revendication 2 caracté-

risé en ce que le concentrateur est un épaississeur par

f lottation atmosphérique.

4 Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les boues sont concentrées dans le concen-

trateur à une teneur en matières solides d'au moins 4 %

en poids.

5 Procédé selon la revendication 4, caracté-

risé en ce qu'on utilise un coagulant dans le concentrateur.

6 Procédé selon la revendication 5, caracté-

risé en ce que le coagulant est un coagulant polymère ca-

tionique. -24- 7 J -Procédé selon la reyendicatj on 5, caraotérisé en ce que la concentration des solides en suspension dans la liqueur ji Uixte dans le bassin d'aération est compri se

entre 10000 et 15000 mg/l.