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Les systèmes d`insufflation d`air en fines bulles équipant des bassins d`aération de taille et de géométrie variées connaissent depuis les années 90 un fort développement. Cependant, à ce jour, les performances du transfert d'oxygène prévues au stade des projets prennent peu ou pas en compte les conditions hydrodynamiques spécifiques à chaque site. L`interprétation des résultats d`essais d'aérateurs en eau claire effectués par le Cemagref, à l'aide de l'analyse dimensionnelle, a permis d'établir des relations donnant le coefficient de transfert d'oxygène à 20 °C (kLa20) et le rendement d'oxygénation standard par mètre d'immersion (ROs/m), en fonction des paramètres caractéristiques du transfert d'oxygène. En bassins cylindriques (21 mesures), les paramètres caractéristiques sont : le débit d'air insufflé (QG), la hauteur d'immersion des diffuseurs (h), la surface du bassin (S), la surface des membranes (Sp) et la surface aérée (Sa). En chenaux d'aération (47 mesures), les mêmes paramètres ont été retenus, additionnés de la largeur du chenal (L), de l'angle entre les agitateurs et le premier module de diffuseurs (Ang) et de la vitesse horizontale de circulation de l'eau (UC). Deux types de chenaux ont été considérés suivant la disposition des modules de diffuseurs : sur plus de la moitié du radier (type I) ou sur au plus la moitié du radier (type II). Le présent document propose des définitions des variables caractéristiques du transfert d'oxygène en insufflation d'air fines bulles, des critères et des nombres sans dimension caractérisant les performances d'oxygénation des systèmes d'aération. Les relations permettant de prédire les coefficients de transfert d`oxygène et les rendements d`oxygénation en fonction des facteurs précités sont présentées. Enfin, des exemples illustrent l'application de ces relations au dimensionnement des systèmes d'aération.

2004 - 36 p - Coll. Documentation technique FNDAE, n° 31 Document téléchargeable gratuitement à l'adresse : http://www.fndae.fr/.