boues biomasse eaux usées
A
Études
Assainissement
TSM12 2022 - Page(s) 133-147

Densification des boues activées par hydrocyclones – impact de la granulation partielle sur les performances de traitement

Activated sludge densification through hydrocyclones – impacts of partial granulation on treatment efficiency

Résumé

Pour traiter les eaux résiduaires, le procédé à boues activées conventionnel reste le plus utilisé dans les pays industrialisés. Ce procédé peut être intensifié en densifiant la biomasse épuratoire. L’installation d’hydrocyclones sur la boucle d’extraction des boues, créant une pression de sélection des particules les plus denses, est l’une des méthodes de densification employées. L’objectif de cet article est d’analyser le fonctionnement d’une file de traitement par boues activées de la station d’épuration de Dijon, équipée d’une batterie d’hydrocyclones. Les performances obtenues ont été comparées à celles d’une file témoin. Les résultats montrent la nette amélioration de la capacité des boues à décanter de la file densifiée, et le maintien d’un indice de boues inférieur à 100 mL/g, même en début de période hivernale habituellement accompagné d’un foisonnement filamenteux. Les performances de traitement sur les deux files sont similaires pour le traitement du carbone. La file densifiée montre un fléchissement du flux nitrifié, lié à une limitation de l’apport d’oxygène. Des mesures complémentaires sont requises pour imputer cette limitation à la taille des particules, significativement plus élevée dans la file densifiée, ou à une capacité de transfert d’oxygène différente, en lien avec les modifications de comportement rhéologique observées. Ces mesures permettront également de préciser le bilan énergétique du système, en prenant en compte l’ensemble des modifications induites (puissances d’agitation et de pompage requises, notamment).

Abstract

For wastewater treatment, the conventional activated sludge process is still the most widely used in industrialised countries. This process can be intensified by densifying the biomass. The installation of hydrocyclones on sludge extraction, creating a selection pressure of the dense particles, is one of the densification methods used. The objective of this article is to analyse the operation of an activated sludge treatment line at the Dijon wastewater treatment plant, equipped with a hydrocyclone battery. The performance obtained is compared to the one of a control line. Results show a clear improvement in the capacity of the sludge to settle in the densified line, and the maintenance of a sludge index below 100 mL/g even at the beginning of the winter period, usually accompanied by the development of filamentous bacteria. The treatment performance of the two lines is similar for carbon. The densified line shows a slight decrease in nitrification, linked to a limitation of oxygen supply. Additional measurements are required to attribute this limitation to the size of the particles, which is significantly higher in the densified line, or to a different oxygen transfer capacity, in connection with the changes in the observed rheological behaviour. These measurements will also make it possible to specify the energy balance of the system, taking into account all of the induced modifications (agitation and pumping powers required, in particular).

Mots clés : traitement des eaux résiduaires, boues activées, densification, boues granulées
Keywords : wastewater treatment, activated sludge, densification, granular sludge

1 Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Inrae) – UR Reversaal – Villeurbanne
2 Université Paris-Saclay – Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Inrae) – UR Prose – Antony
3 Suez International – Paris La Défense

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