Boues activés
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Les boues activées sont une unité de réacteur multichambres qui utilise (la plupart du temps) les microorganisms aérobies pour dégrader les matières organiques des eaux usées et pour produire un effluent de haute qualité. Pour maintenir des conditions aérobies et la biomasse active suspendue, un approvisionnement permanent et bien chronométré en oxygène est exigé..
Différentes configurations du processus de boues activées peuvent être utilisées pour s'assurer que l'eau usée est mélangée et aérée (avec de l'air ou de l'oxygène pur) dans un bassin d'aération. Les microorganismes oxydent le carbone organique contenu dans l'eau usée pour produire de nouvelles cellules, du gaz carbonique et de l’eau. Bien que les bactéries aérobies soient les organismes les plus courants, des bactéries aérobies, anaérobies, et/ou nitrifiantes accompagnées d’organismes supérieurs peuvent être rencontrées. La composition exacte dépend de la conception du réacteur, de l'environnement et des caractéristiques de l'eau usée.
Pendant l'aération et le mélange, les bactéries forment de petites grappes ou des flocs. Quand l'aération s'arrête, le mélange est transféré dans un clarificateur secondaire où les flocs se déposent et l'effluent ressort pour davantage de traitement ou un rejet au milieu naturel. La boue soutirée est alors recirculée de nouveau dans le bassin d'aération où le processus est répété. Pour réaliser des objectifs spécifiques d’abattement la DBO, l'azote et le phosphore, différentes adaptations etmodifications ont été faites à la conception de base des boues activées. Les conditions aérobies, les organismes à nutriments spécifiques (particulièrement pour le phosphore), la conception du recyclage et le dosage du carbone, parmi d'autres, ont permis avec succès au procédé à boues activées de réaliser des performances élevées de traitement.
| Advantages | Disadvantages/limitations |
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| - Bonne résistance contre les fluctuations de charge. - Peut être exploité dans une gamme de taux de charge organique et hydraulique - Haute réduction de la DBO et des microbes pathogens (jusqu'à 99%). - Peut être modifié pour satisfaire à des limites spécifiques de rejet. |
- Enclin aux problèmes chimiques et microbiologiques. - L'effluent pourrait nécessiter davantage de traitement/ désinfection avant rejet. - Toutes les pièces et tous les matériaux peuvent ne pas être disponibles localement. - Requière la participation d'un spécialiste pour la conception et la construction - Coûts d’investissement et d’exploitation élevés. - Une source permanente d'électricité est exigée. - L'effluent et les boues nécessitent un traitement secondaire et/ou rejet appropriés. |
Adéquation
Les boues activées sont seulement appropriées pour un traitement centralisé avec un personnel bien formé, une source d’électricité permanente et un système de gestion centralisé fortement développé pour s'assurer que la station de traitement est exploitée et entretenue correctement.
Les procédés à boues activées sont une partie d'un système complexe de traitement. Ils sont employés après le traitement primaire (qui enlève les solides décantables) et avant une étape d’affinement finale. Les processus biologiques qui se produisent sont efficaces pour éliminer les matières organiques solubles, colloïdales et particulaires pour la nitrification et la dénitrification biologiques et pour l'élimination biologique du phosphore.
Cette technologie est efficace pour le traitement de grands volumes d'effluent : 10.000 à 1.000.000 de personnes. Un personnel fortement qualifié est requis pour l'entretien et le dépannage. La conception doit être basée sur une évaluation précise de la composition et du volume des eaux usées à traiter.
L'efficacité de traitement peut être sévèrement compromise si la station est sous ou sur dimensionnée. Le procédé à boues activées est approprié pour presque chaque climat.
Aspects Santé/Acceptation
Les équipements centralisés de traitement sont généralement situés loin des zones habitées qu'ils desservent. Bien que l'effluent soit de haute qualité, il présente néanmoins des risques sanitaires, et ne devrait pas être manipulé directement.
Entretien
Les équipements mécaniques (mélangeurs, aérateurs et pompes) doivent être entretenus constamment. Aussi bien les eaux à traiter que l'effluent doivent être surveillés constamment pour s'assurer qu'il n'y a aucune anomalie qui pourrait tuer la biomasse active et que les organismes nuisibles ne se sont pas développés, ce qui pourrait altérer le processus (par exemple bactéries filamenteuses).
Reconnaissances
The material on this page was adapted from:
Elizabeth Tilley, Lukas Ulrich, Christoph Lüthi, Philippe Reymond and Christian Zurbrügg (2014). Compendium of Sanitation Systems and Technologies, published by Sandec, the Department of Water and Sanitation in Developing Countries of Eawag, the Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Dübendorf, Switzerland.
The 2nd edition publication is available in English. French and Spanish are yet to come.
Références
- Crites, R. and Tchobanoglous, G. (1998). Small and Decentralized Wastewater Management Systems. WCB and McGraw-Hill, New York, USA. pp 451–504. (Comprehensive summary including solved problems.)
- Ludwig, HF. and Mohit, K. (2000). Appropriate technology for municipal sewerage/Excreta management in developing countries, Thailand case study. The Environmentalist 20(3): 215–219. (Assessment of the appropriateness of Activated Sludge for Thailand.)
- von Sperling, M. and de Lemos Chernicharo, CA. (2005). Biological Wastewater Treatment in Warm Climate Regions, Volume Two. IWA, London.
- Tchobanoglous, G., Burton, FL. and Stensel, HD. (2003). Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4th Edition. Metcalf & Eddy, New York.
