Le procédé de traitement utilisé est un procédé à boues activées à faible charge du type carrousel. Les boues sont déshydratées sur un filtre-presse à bandes portant leur teneur en MS de 4 % à 20 %.
La station est passée en 1988 de l’utilisation de polymère en poudre à celle de polymère en émulsion pour le conditionnement des boues avant déshydratation. À cette fin, l’ancienne centrale de préparation de polymère a été remplacée par une unité complète d’activation, de dosage et de manutention de polymère en émulsion, particulièrement compacte et facile d’emploi (voir figure 1). Ce doseur automatique permet de supprimer les volumineux bacs de préparation et de maturation de la solution polymère classique. Il évite en effet toute manutention de produit, en permettant la mise en œuvre immédiate du polymère en émulsion par pompage direct dans le fût du fournisseur.
À cet effet, une pompe à diaphragme aspire le polymère en émulsion stocké et l’injecte dans une chambre de mélange d’un volume de 2 litres. En même temps, l’eau potable issue d’un premier débitmètre pénètre également dans cette chambre où un agitateur tournant à 1000 tours/minute va permettre une activation immédiate du polymère en préparant une solution à environ 3 g/l. À la sortie de la chambre de mélange, un second débitmètre permet d’effectuer une post-dilution jusqu’à des concentrations de polymère de 1 g/l, voire 0,5 g/l.
La solution obtenue est alors injectée de façon classique au niveau de l’alimentation des boues.
La compacité du système a permis de l’installer dans ce qui était l’armoire électrique de la centrale polymère à poudre, avec un encombrement minimal. D’autre part, les anciens bacs de mélange et de stockage de la centrale de
[Photo : Schéma du système automatique de dosage et d’activation de polymère — 1. Entrée d’eau - 1/2” taraudé. 2. Entrée polymère - 5/8” cannelé. 3. Câble d’alimentation. 4. Contacteur du moteur du mélangeur. 5. Moteur du mélangeur. 6. Électrovanne. 7. Bouton de réglage du débit. 8. Chambre de dilution. 9. Débitmètre. 10. Boîtier externe de commande. 11. Bouton de réglage de la fréquence et sélection boîtier externe. 12. Bouton de réglage de la course de la pompe. 13. Sortie polymère dilué 1/2” taraudé. 14. Plaque de série.]
Tableau 1 : Résultats d’exploitation
| CARACTÉRISTIQUES |
UNITÉ À POUDRE |
POLYBLEND |
| Débit boue sur presse |
14 m³/h |
18 à 20 m³/h |
| Consommation active de polymère par kg de matières sèches |
5 gr |
2,5 gr (5 ml/kg M.S.) |
| Concentration en matières sèches de la boue entrée |
4 % |
4 % |
| Concentration en matières sèches du gâteau sortie presse |
20 % |
19 % |
[Photo : Système automatique de dosage et d’activation de polymère de la station de Nieuwegein.]
Les silos à polymère en poudre, d’une capacité de 38 m³, servent maintenant au stockage du polymère en émulsion.
Après trois mois de fonctionnement opérationnel, des économies sensibles ont pu être réalisées, à la fois sur la consommation de polymère et sur les dépenses de fonctionnement.
L’expérience a prouvé en effet qu’à Nieuwegein l’utilisation de polymère en émulsion en combinaison avec le système Polyblend a contribué à économiser 28 F par heure de fonctionnement.
Ces économies sont le résultat d’une consommation sensiblement plus faible de polymère en émulsion pour une même concentration des boues et une même siccité du gâteau. D’autre part, un temps précieux était perdu à nettoyer et entretenir la centrale à poudre. Par ailleurs, le nécessaire contrôle du mélange de quantités adéquates d’eau et de polymères était souvent difficile à faire et la solution de polymère à 0,1 % requise était rarement obtenue.
Enfin, le gaspillage de matière et les mauvais mélanges, qui ne sont pas rares lorsqu’on dispose d’une centrale polymère à poudre, sont évités puisqu’il n’est plus nécessaire de manutentionner le produit à activer. Les problèmes de place posés par le stockage des sacs de polymère à poudre, la manutention de ceux-ci et la production de poussière lors de l’utilisation des sacs ont également totalement disparu.
Une des conséquences les plus étonnantes de ces modifications est le fait que l’utilisation de polymère en émulsion dans cette unité compacte rend possible la déshydratation d’un volume de boues sensiblement supérieur : ainsi le volume de boues traité à la station de Nieuwegein est passé de 15 à 20 m³/h, soit un accroissement de 30 % de la charge admissible sur la presse à bandes. La teneur en matières sèches du gâteau est cependant restée stable à 19-20 % (tableau 1). Dans le cas où il s’avère que la presse d’une station d’épuration présente une capacité insuffisante de pressage, l’utilisation de ce système peut donc résoudre le problème.
Ajoutons que la commande du système complet d’émulsion, le dosage et le fonctionnement de l’unité ne demandent que très peu d’entretien et présentent une grande fiabilité, elle-même également améliorée par l’augmentation du nombre de contrôles de débits, installés notamment au niveau de l’entrée du polymère en émulsion et au niveau de l’évacuation de la solution afin de détecter un défaut d’alimentation ou d’évacuation de celle-ci (auquel cas le processus s’arrête automatiquement, ce qui ne s’est pas encore produit jusqu’à présent).
L’efficacité du système de contrôle rend ainsi possible le fonctionnement du matériel pendant plusieurs heures sans surveillance. En fait, il pourrait fonctionner de cette façon en permanence.
CONCLUSION
On peut résumer comme suit les avantages de ce nouveau procédé automatique de dosage et d’activation de polymère en émulsion tels qu’ils résultent de son application dans la station d’épuration de Nieuwegein :
- — facilité d’installation du matériel,
- — contrôle à distance,
- — grande fiabilité,
- — économies de nettoyage et d’entretien,
- — économie du temps passé au stockage et aux procédures de manutention,
- — augmentation du débit des presses à bandes,
- — processus de déshydratation plus efficace,
- — diminution de la consommation de polymère,
- — amélioration de la sécurité et des conditions de travail.
Enfin, des économies sensibles ont pu être réalisées, d’une part sur le coût global de la station d’épuration, et, d’autre part sur le budget d’exploitation.
On peut estimer que l’amortissement de ce procédé pourra être assuré en moins d’une année.
