Le CEV-M, depuis plusieurs années, assure le bon fonctionnement de sa station d’épuration par la mesure quotidienne de l’indice de Ponsar. Un prototype automatique est maintenant en fonctionnement : il offre des possibilités de régulation, de gestion et de commande à distance par Minitel de la station d’épuration. L’appareil a fait l’objet de trois brevets.
La station d’épuration du CEV-M
C’est une station par voie biologique aérobie équipée d’un décanteur primaire, d’un bassin d’aération-décantation et de deux bassins de stabilisation. De type moyenne charge, elle assure l’épuration d’eaux résiduaires urbaines d’une population d’environ huit cents habitants (débit entrant inférieur à 100 m³/j).
L’indice de Ponsar (Ip)
Il représente le volume qu’occupe un gramme de boue activée après 30 minutes de décantation. Exprimé en ml/g, il est le rapport de deux variables :
- • le volume tassé (V), exprimé en ml/l, occupé après 30 minutes par un litre de boue versé dans un litre et demi d’eau clarifiée ;
- • le poids apparent (Papp), exprimé en g/l : poids d’un gramme de boue dans un litre d’eau épurée mesuré par densimétrie (figure 1).
Il s’exprime par la formule (en mg/l) : Ip = V / Papp.
Les facteurs influents. Les paramètres de réglage
La bactériologie des boues (par exemple des boues filamenteuses), leur minéralisation, la présence de bulles de gaz (lors d’une dénitrification par exemple), le taux d’oxygène dissous, la concentration en matières en suspension sont des facteurs agissant sur Ip ou ses composantes.
Le but de l’exploitation d’une station étant précisément de contrôler, pour les maîtriser, les facteurs énoncés ci-dessus, on peut alors fixer des valeurs de consigne de V, Papp ou Ip et les asservir à des commandes de réglage fréquentes dans les stations d’épuration telles que :
- • le débit d’air ;
- • le taux de recyclage des boues ;
- • l’extraction de boues en excès ;
- • l’apport de réactifs ou de boues stabilisées ;
- • l’arrivée de boues primaires.
Ces réglages supposent bien entendu connue leur influence sur le comportement des boues. C’est précisément le rôle du ponsarimètre utilisé en tant qu’outil expérimental.
Le ponsarimètre
L’appareil effectue, sur le site de Vaujours, la mesure automatique des deux variables V et Papp. Cette mesure, d’une durée de cinquante minutes, est répétable vingt-quatre fois par jour.
La mesure du volume de décantation est assurée par la détection photoélectrique du niveau de séparation eau-boue dans une éprouvette, celle du poids apparent par la détection des niveaux d’immersion, dans un réservoir contenant de l’eau clarifiée, d’un flacon successivement empli d’eau clarifiée et de boue (figures 1 et 2).
Les commandes de réglage citées ci-dessus peuvent être asservies à V, Papp et Ip ainsi qu’au taux d’oxygène dissous et à la limpidité de l’eau du bassin de décantation.
La gestion et la commande du ponsarimètre et de la station peuvent être assurées de tout point du territoire par une simple liaison téléphonique. Un logiciel de télégestion déporte clavier, écran et imprimante du pilote à la hauteur d’un Minitel (figure 3).
* CRITER : Centre de Recherches Interdépartemental pour le Traitement des Eaux Résiduaires.
** CEV-M : Centre d’Études de Vaujours-Moronvilliers.
[Photo : Figure 1]
[Photo : Figure 2]
[Photo : Figure 3]
L’utilisation du ponsarimètre
Trois fonctionnements au moins sont envisageables :
— en tant qu’outil de réglageLes mesures horaires de Papp et V permettent d’obtenir des informations habituellement peu accessibles, telles que :— impact de la charge sur le fonctionnement de la station,— l’influence des variations du taux de recyclage ou des réglages de l’oxygène dissous sur la décantabilité des boues dans une station d’épuration biologique par boues activées.On peut donc envisager d’utiliser l’appareil comme outil de réglage des paramètres d’exploitation lors de la création d’une telle station, qui sont toujours des cas d’espèce. Une version transportable de l’appareil pourrait ainsi être conçue pour assurer ce rôle.
— en exploitationLe ponsarimètre permettrait une adaptation rapide à des changements dans l’utilisation de la station (nouveaux réglages) ou la qualité des eaux brutes.
— en tant qu’outil expérimentalL’appareil offre également des possibilités innovantes pour tester les influences de paramètres multiples sur le comportement densimétrique des boues, tels que :— les pesticides,— les charges organiques,— les différents agents toxiques,— l’injection de produits de traitement (par exemple de l’eau oxygénée).
Développements prévus
Les communes de Précy et Charmentray en Seine-et-Marne projettent de créer une station d’épuration dans le courant de l’année 1992. Elles sont prêtes à intégrer le ponsarimètre à leur future station de façon à en assurer la régulation et diminuer les frais fixes. Cette station sera dimensionnée pour environ 1 000 habitants.
* Voir aussi l’article paru dans « L’Eau, l’Industrie, les Nuisances » d’octobre 1988, Réduction d’un foisonnement filamenteux par l’eau oxygénée dans le traitement des eaux usées urbaines.
