Selon la définition de l'OCDE, « la biotechnologie est l'utilisation de la biochimie de la microbiologie et des sciences de l'ingénieur pour permettre une application industrielle des capacités des micro-organismes ». Azofac® ST, conçu par les Laboratoires Hygéfac®, est composé d'une communauté de souches de bactéries naturelles issues de l'environnement sélectionnées pour leur capacité à bio-convertir ou biodégrader les substrats définis. Le principe d'action est d'imposer dans le milieu une flore aérobie oxydative qui hydrolyse la matière organique, agit sur le cycle de l'azote, réduit les fermentations et corollairement les émissions de gaz polluants responsables des risques, des pollutions et des nuisances olfactives. Les essais réalisés sur sites industriels des stations d'épuration pendant plusieurs mois ont permis de dresser un bilan technique positif qui fait apparaître des améliorations tant sur la filière eau que boue. Des performances sur l'élimination des pollutions carbonée, azotée et sur le phosphore, des économies d'énergie à performance épuratoire comparable ainsi que l'augmentation de la siccité des boues ont été mesurées. La disparition des « flottants graisseux » sur les bassins et la réduction des odeurs ont été également observées. Ce produit naturel, de par ses multiples performances ainsi que son autonomie énergétique de fonctionnement, s'inscrit dans la politique de réduction d'énergie, d'éco-solution économique et de développement durable.
, Docteur es sciencesLaboratoires Hygéfac
Selon la définition de l'OCDE, « la biotechnologie est l’utilisation de la biochimie, de la microbiologie et des sciences de l’ingénieur pour permettre une application industrielle des capacités des micro-organismes ».
Azofac® ST, conçu par les Laboratoires Hygéfac®, est composé d’une communauté de souches de bactéries naturelles issues de l'environnement, sélectionnées pour leur capacité à bio-convertir ou biodégrader les substrats définis.
Le principe d’action est d’imposer dans le milieu une flore aérobie oxydative qui hydrolyse la matière organique, agit sur le cycle de l’azote, réduit les fermentations et, corollairement, les émissions de gaz polluants responsables des risques, des pollutions et des nuisances olfactives.
Les essais réalisés sur sites industriels des stations d’épuration pendant plusieurs mois ont permis de dresser un bilan technique positif qui fait apparaître des améliorations tant sur la filière eau que boue. Des performances sur l’élimination des pollutions carbonée, azotée et sur le phosphore, des économies d’énergie à performance épuratoire comparable ainsi que l’augmentation de la siccité des boues ont été mesurées. La disparition des « flottants graisseux » sur les bassins et la réduction des odeurs ont été également observées.
Ce produit naturel, de par ses multiples performances ainsi que son autonomie énergétique de fonctionnement, s’inscrit dans la politique de réduction d’énergie, d’éco-solution économique et de développement durable.
Mots clés : eaux usées, boues, rendement épuratoire, bio-efficacité, odeurs.
Les effluents organiques, eaux usées résiduaires urbaines, graisses, sont soumis à des fermentations anoxiques réductrices. Ces fermentations sont la source d’émissions gazeuses, quelquefois toxiques, polluantes et nauséabondes : H₂S, NH₃, CH₄, COV, N₂O...
La charge polluante de ces effluents est aggravée par des fermentations multiples exercées par les bactéries anaérobies dans les milieux
également importante et leur dégradation est obligatoire pour des raisons réglementaires de protection de l'environnement. Les installations produisant ou traitant ces effluents étant, dans certains cas, des installations classées ICPE et dans certains cas IED.
Les effluents organiques fermentescibles ne contiennent pas naturellement de bactéries à fort potentiel épuratoire ou en concentration très faible. Laboratoires Hygéfac® est une éco-entreprise spécialisée dans le traitement biotechnologique des effluents organiques, basé sur l’utilisation des différentes fonctions et métabolismes biochimiques de bactéries spécifiques des substrats à biodégrader ou à bioconvertir. L'objectif environnemental étant de réduire globalement les pollutions, les traiter à la source, ne pas générer de pollutions nouvelles, rejeter dans l’écosystème des composés naturels et d’optimiser la consommation énergétique. Autre objectif est de se conformer aux obligations réglementaires françaises et communautaires concernant les émissions dans l’air, le sol et l'eau.
Azofac® ST a été adapté aux stations d’épuration à partir d’Azofac® conçu pour le traitement des lisiers dont les concentrations DBO, DCO, composés azotés, sont environ 100 fois supérieures aux eaux usées (1). L'efficacité d’Azofac® sur la réduction des deux traceurs principaux d’odeurs de risques et de pollutions, H2S et NH3, a été expertisée par le Laboratoire National de Métrologie et d’Essais (LNE) sur prélèvements d'air à l'épandage de lisier, pratique pendant laquelle les émissions de gaz, en particulier H2S, sont maximum. Les résultats d’analyses physico-chimiques attestent d’une réduction de 80 % de NH3 et 90 % de H2S.
Malheureusement pour la crédibilité des produits bactériens, en l’absence de cadre réglementaire, pléthore de produits dits « biologiques » et/ou « composés de bactéries », n’apporte pas d’efficacité de traitement et discrédite ce marché. En agriculture, l'utilisation en élevages classés, des produits dits désodorisants et/ou réducteurs de gaz est dorénavant réglementée par la circulaire du 26/10/2006 (2). Actuellement, Azofac® est le seul produit conforme aux objectifs de cette circulaire qui fixe une réduction de 80 % des gaz H2S et NH3.
Problématiques des eaux usées concernées par le traitement
Diverses problématiques sont rencontrées par les exploitants de systèmes d’assainissement et il n’est pas question ici de les traiter par le détail, mais de mettre en évidence certains de leurs aspects pour lesquels un traitement par Azofac® ST représente un intérêt certain qui sera développé ci-dessous.
Consommation énergétique
Le traitement des eaux usées par boues activées consomme beaucoup d’énergie ; le brassage et l'oxygénation représentent environ 60 % de la consommation totale d'une station d’épuration.
Pointes de charges : DCO, débit…
Dans les stations à saturation de charge entrante, ou sous-dimensionnées temporairement, ou soumises à des débits intempestifs, et où l’on observe des dépassements de normes de rejet réglementaires, les conséquences sont préjudiciables pour l'environnement. Les stations situées en zone littorale à forte vocation touristique sont particulièrement exposées.
Graisses
L’hydrolyse des « flottants graisseux » composés d’acides gras et de tensio-actifs induit une consommation énergétique supplémentaire dans le fonctionnement de la station.
La présence de graisses peut encore altérer le fonctionnement de la station (colmatages des pompes et agitateurs) et favoriser la prolifération des bactéries filamenteuses délétères pour une optimisation du fonctionnement des stations.
Odeurs
Les odeurs sont devenues un problème de société et un enjeu politique pour les collectivités locales. Toutefois, en l’absence de réglementation relative au traitement des odeurs sur les sites d’épuration, leur traitement est souvent jugé superflu par les collectivités locales. Il existe de nombreuses techniques plus ou moins sophistiquées (3). Les produits les plus couramment utilisés dans les stations d’épuration sont des produits chimiques, masquants ou neutralisants d’odeurs. Pour pallier ces problèmes économiques, environnementaux et sociétaux les solutions préventives, les moins sophistiquées et écologiques devraient être recherchées.
Il existe de nombreuses molécules responsables des odeurs issues des fermentations en milieu anaérobie. Cependant, les composés soufrés, en particulier H2S et les mercaptans, constituent la majorité des molécules olfactives rencontrées sur les stations d’épuration. De nombreuses études ont prouvé que l’hydrogène sulfuré est le gaz le plus corrélé aux odeurs malgré un seuil de détection très bas, 0,02 à 0,1 ppm. Il est majoritairement présent dans l’atmosphère des ouvrages situés en tête des stations. L’hydrogène sulfuré provient du réseau de collecte dans lequel la fermentation des matières organiques particulaires ou dissoutes (protéines, lipides), en milieu anoxique est favorisée.
Les composés azotés peuvent être également à l'origine d’odeurs au niveau des stations. Il s’agit essentiellement de ceux issus de la dégradation de l’urée (ammoniac, amines) et plus rarement de scatole et d'indole.
Le traitement des graisses génère également des odeurs sur les sites d’exploitation, ainsi que les boues très fermentescibles qui en résultent.
Le stockage des boues ainsi que leur traitement (compostage, chaulage, traitement thermique) libèrent également de grandes concentrations de gaz nauséabonds (ammoniac, aldéhydes, acides organiques, scatole, indole, cétones...).
H2S
Risques
L’hydrogène sulfuré est un gaz plus lourd que l’air, « extrêmement inflammable, toxique et dangereux pour l'environnement » selon la classification des dangers. Il possède la particularité sournoise d’anesthésier les cellules olfactives à partir de 100 ppm, c’est-à-dire que plus la concentration augmente plus la sensation olfactive s’abaisse. Il est mortel entre 500 et 1000 ppm et à 100 ppm il provoque irritations des muqueuses oculaires et respiratoires pouvant s’accompagner de pertes de connaissance brèves. Son exposition est réglementée par le ministère du Travail (3) par des Valeurs Limites d’Exposition Professionnelles (VLEP) qui correspondent
respectivement à 10 ppm (court terme) et 5 ppm (en continu sur 8 h).
Dans les stations, des oxydants chimiques sont utilisés, permanganate de potassium, chlorure ferreux, nitrate de calcium, pour limiter les productions et émissions d’H₂S mais cette pratique est coûteuse et apporte des molécules chimiques aux milieux aquatiques.
Corrosion des installations
Fonctionnement des stations d’épuration
L’hydrogène sulfuré combiné à l’eau s’oxyde en acide sulfurique qui dégrade les ouvrages de génie civil mais également l’oxydation des appareillages métalliques.
D’autre part, des concentrations importantes de sulfures favorisent le développement des bactéries filamenteuses ayant un fort tropisme pour les sulfures (Thiobacter, Thiotrix, Micothrix).
Production de boues
Le traitement des eaux usées par boues activées est générateur de boue. De surcroît, l'emploi de réactif (chlorure ferrique) utilisé dans les stations pour la déphosphatation augmente le volume de boues d’environ 20 % (4), représente un coût non négligeable et possède un impact négatif sur l’émission de CO₂.
Le traitement des boues est coûteux et corollairement leur volume doit être réduit ainsi que la fermentescibilité et les odeurs afin de faciliter les épandages agricoles.
Description d’Azofac® ST
Il s'agit d'un écoproduit composé d’une communauté de plusieurs souches de bactéries du groupe (15). Ce sont des bactéries procaryotes, chimiotrophes et chimio-organotrophes, issues de l'environnement. Elles sont non génétiquement modifiées, aérobies facultatives et mésophiles. Elles sont compétentes et adaptées aux différents substrats à traiter. Leur structure et leur arsenal enzymatique leur confèrent des performances sur la biodégradation des matières organiques, la nitrification ainsi que sur la production d’énergie générée par des réactions d’oxydoréductions en chaîne. Ces bactéries utilisent l’oxygène de l’air et leur croissance s'effectue sans oxygénation ni brassage.
Leur taux de renouvellement est très rapide ce qui permet d’implanter une biomasse oxydative importante et ainsi ne pas entrer en compétition avec les bactéries « autochtones ».
Le produit se présente sous forme de poudre de bactéries lyophilisées (cryodessiccation). Cette technique, bien que coûteuse, permet de stopper le développement des bactéries et conserver leur intégrité physique et biologique. Avant utilisation les bactéries doivent être réhydratées obligatoirement dans de l'eau.
Principe d’action
Les bactéries d’Azofac® ST dégradent ou bio-convertissent la matière organique et utilisent les sources de carbone, d’azote et de phosphore pour leur propre métabolisme entretenant ainsi une biomasse exponentielle très performante. De plus, ces bactéries constituent des réservoirs d’énergie biologique dite bioénergie suite aux réactions d’oxydoréductions de la chaîne respiratoire induites par ces bactéries génératrices d’ATP (adénosine triphosphate) et ADP (adénosine diphosphate) qui permettent d’accélérer la dégradation de la matière organique.
Essais et objectifs
En concertation avec les directions scientifique et technique de Lyonnaise des Eaux et des exploitants de station d’épuration, plusieurs types d’essais ont été organisés sur des stations d’épuration en condition réelle d’exploitation quotidienne. Ce pari, certes audacieux, nous a apporté quelques désagréments du fait même des aléas quotidiens d’exploitation, mais a été de nature à démontrer en sites réels les performances du produit Azofac® ST.
Essai A en station d’épuration
Le traitement des eaux usées en station étant basé sur la nitrification, ce premier essai avait pour objectif de vérifier si la nitrification exercée par Azofac® ST sur les composés azotés, azote ammoniacal et azote organique permettait de générer un gain d’énergie dans le traitement des eaux usées.
Le critère d’observation essentiel de cet essai conduit en parallèle sur deux files identiques et indépendantes portait sur les consommations électriques des surpresseurs des bassins d’aération des boues activées biologiques témoin et traité.
Essai B en station d’épuration
Cet essai avait plusieurs objectifs :
- vérifier le gain d'énergie sur les surpresseurs du bassin biologique ;
- mesurer les effets du produit sur le rendement épuratoire de la station ;
- évaluer l’impact d’Azofac® ST sur les boues : siccité, volume, odeurs.
Essai C sur effluent d’industries poissonnières
L’essai a porté sur le traitement d’un bassin de rétention d’eaux résiduaires qui faisait l’objet de plaintes du voisinage pour nuisances olfactives importantes. Cet ouvrage était alimenté par des effluents provenant de diverses industries poissonnières.
Essai D sur boues de station d’épuration
Une mairie recevait de nombreuses plaintes pour nuisances olfactives des riverains de la station ainsi que de ceux voisins des surfaces d’épandage de ces boues.
Les boues après passage sur table d’égouttage étaient stockées pendant 4 à 5 mois dans des silos identifiés comme étant la source d’odeurs.
Description et résultats des essais effectués en station d’épuration
Protocoles d’essais
Préparation de la biomasse d’Azofac® ST
Pour ensemencer les bassins biologiques, il est nécessaire de préparer une biomasse d’Azofac® ST riche en bactéries. Cette biomasse est préparée dans un bassin en amont des bassins biologiques et les injections s’effectuent à partir de ce bassin. Cette préparation ne nécessite ni oxygénation ni brassage.
Doses
Elles sont calculées en fonction de la charge entrante, exprimée en équivalent habitant (EH) ou DBO₅. Le démarrage du traitement s’initie avec une dose de démarrage suivie les semaines suivantes d’une dose d’entretien.
Protocole d’ensemencement des bassins biologiques
Les fréquences d'injection et les dilutions utilisées pour ensemencer les bassins d’aé-
ration des boues activées biologiques ont été identiques dans les 2 essais.
- * Contrôle de l'évolution de la nitrification-dénitrification dans les bassins biologiquesLes contrôles des concentrations des composés azotés dans les bassins biologiques – nitrite, nitrate et ammonium – ont été effectués à l'aide de bandelettes, tous les jours à la même heure et sur des échantillons prélevés aux mêmes endroits.
- * Contrôle des températures et de pH dans les bassins biologiquesIls ont été effectués également tous les jours à la même heure et sur des échantillons prélevés aux mêmes endroits.
- * Relevés des compteurs des surpresseursLes relevés de consommation énergétique, simultanément sur chacun des deux bassins biologiques (traité versus non traité), étaient effectués pratiquement tous les jours à la même heure.
- * Sondes RedoxCe paramètre n’a pas été pris en compte pour le suivi des essais en raison de la difficulté d’interprétation des résultats obtenus dans des milieux biologiques très abondants en réactions d’oxydoréduction non spécifiques du cycle de l’azote.
Essai station d’épuration A
* Descriptif
L’analyse a reposé sur un essai comparatif en conditions réelles, réalisé sur une station biologique de 40 000 EH choisie pour posséder deux files de traitement indépendantes, avec une charge de pollution équi-répartie.
Cette station fonctionne selon le mode « boues activées en aération prolongée ». L’essai a été conduit de mars 2007 à mai 2007 : une file eau était affectée au traitement Azofac® ST et l'autre servait de témoin. La station est alimentée par des eaux usées urbaines ainsi que des eaux résiduaires d'abattoirs et de recyclage des graisses traitées dans le « Bio-master » installé sur la station.
Les deux bassins d’aération ont une capacité de 7 400 m³ et possèdent une zone de contact anaérobie de 1 125 m³. La zone aérobie est munie de trois agitateurs de type « pales banane ». Une partie du fond est équipée de 550 éléments diffuseurs d’air Flexazur. Dans chaque bassin, la production d’air est assurée par deux surpresseurs asservis au potentiel redox et à la concentration en oxygène dissous ; les données alimentent les logiciels OGAR et MOGADOR qui pilotent l’aération.
Une file a été attribuée Azofac® ST. Les contrôles spécifiques ont été effectués sur des échantillons prélevés aux mêmes endroits.
Tableau 1 : Essai A – Moyennes des paramètres de pollution des eaux brutes
Débit : 5 244 m³/j
Charges eaux brutes (kg/j) : DBO 2 562 – DCO 6 622 – NTK 630,3 – MES 3 715 – P 98,7
Concentrations eaux brutes (mg/l) : DBO 270 – DCO 699 – NTK 69,8 – MES 392 – P 11,3
Pendant l’essai, la moyenne des températures dans les bassins témoins et traités était identique, respectivement de 15,3 °C et 15,2 °C.
– Il a été constaté également une différence très importante de l’apparence des miroirs des clarificateurs, les amas graisseux étant beaucoup plus importants dans le bassin témoin (figure 1).
– Aucun effet secondaire n’a été observé dans le fonctionnement de la station.
* Interprétation des résultats essai A
Cet essai a permis de vérifier le rôle joué par Azofac® ST sur le cycle de l’azote et en particulier sur la nitrification des eaux usées sur sites industriels. L’analyse des résultats permet de conclure à un gain énergétique sur le processus d’épuration.
Résultats station d’épuration A sur le gain énergétique
– Cet essai a subi beaucoup d’aléas climatiques lors de l’implantation du traitement Azofac® ST, ainsi que des difficultés techniques dues au manque de fiabilité des sondes (dérives importantes).
– Néanmoins, après un second démarrage et dans de meilleures conditions climatiques, cet essai a permis de mettre en évidence un gain d’énergie compris entre 20 % et 30 % entre les consommations électriques des surpresseurs de la file traitée Azofac® ST et la file témoin. L’efficacité du traitement a été encore observée plus d’un mois après l’achèvement des injections d’Azofac® ST.
Essai station d’épuration B
* Descriptif
L’essai dans cette station s'est déroulé de juin 2008 à septembre 2008 selon le même protocole d’essai que l’essai A.
Il s’agit d'une station d’environ 8 000 EH alimentée par des eaux urbaines ainsi que des effluents d’abattoir représentant environ 2 000 EH (tableau 2).
Elle fonctionne par le procédé « boues activées faible charge en aération prolongée ». Le bassin biologique est oblong, d’une capacité de 2 556 m³ et ne comporte pas de zone anaérobie. L’aération s’effectue par deux agitateurs à pales banane. Il n'y a pas de déphosphatation par le chlorure ferrique ni d'utilisation de Nutriox.
Le pilotage de l’aération est assuré par OGAR MOGADOR en début d’essai puis très rapidement remplacé par une approche « cadence/durée » en raison des problèmes de sonde.
Les réglages de cadence/durée visant à réduire l'aération s'effectuant manuellement et graduellement, les concentrations d’ammonium ont été dosées pratiquement tous les jours par colorimétrie (réaction de Berthelot) Aqua-quant® (Merck).
Tableau 2 : Essai B
Moyennes des paramètres de pollution
Charges eaux brutes (kg/j)
| Débits | DBO | DCO | NTK | MES | P |
|---|---|---|---|---|---|
| 551 | 480 | 643 | 67 | 197 | 8 |
Paramètres de pollution eaux brutes (mg/l)
| DBO | DCO | NTK | MES | P |
|---|---|---|---|---|
| 493 | 1333 | 112 | 530 | 125 |
• Filière boues
Les boues sont chaulées après centrifugation et stockées pour les épandages agricoles. Il est constaté aux périodes d’épandage que la manipulation des boues sur le site d’exploitation ainsi que les épandages sur champs dégagent beaucoup d’odeurs.
Résultats station d’épuration B
• Filière eau
– Gain énergétique : cet essai a confirmé l’essai A, la consommation électrique des surpresseurs en fin d’essai a été réduite de 20 à 25 % pendant la durée des injections d’Azofac® ST dans le bassin biologique. C’est l’apparition d’ammonium (< 2 mg/l) qui a fixé la limite de la cadence durée et le gain énergétique final mesuré.
– Rendement épuratoire : l’étude des analyses effectuées selon le timing des programmes d’auto-surveillance de la station fait nettement apparaître une amélioration du rendement épuratoire. Ainsi, de 6 semaines (analyses du 5/8/08) après le démarrage du traitement (23/6/08) jusqu’à la fin des injections d’Azofac® ST (1/09/08), des réductions d’environ 20 % de la concentration de la DCO et de 40 % du phosphore sont observées en plus de celles opérées par le procédé d’épuration conventionnel (tableau 3).
À partir du 5/9/2008 jusqu’au 11/9/2008 le bassin de biomasse est progressivement vidé dans le bassin biologique.
Les analyses de DCO effectuées 1 mois après la fin de l’essai (7/10/2008) montrent un retour aux valeurs initiales avant les injections d’Azofac® ST.
– Lipolyse : on observe également comme lors de l’essai A, la disparition presque totale des flottants sur le bassin biologiquement très modifié.
– La comparaison des analyses des boues témoin et traitées déshydratées et chaulées met en évidence des différences physico-chimiques (tableau 4).
Tableau 3 : Essai B
Synthèse des analyses, du démarrage d’Azofac® ST à la fin de l’essai et un mois après
| 2 sem | 6 sem | 2 mois | Fin essai | 1 mois après | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Paramètres | 8/7/08 | 5/8/08 | 29/8/08 | 9/9/08 | 7/10/08 | |||||
| EB | ET | EB | ET | EB | ET | EB | ET | EB | ET | |
| Débits m³/j | 711 | 797 | 529 | 526 | 513 | 527 | 682 | 719 | 616 | 659 |
| pH | 8,11 | 7,87 | 8,19 | 7,92 | 7,45 | 7,85 | 8,07 | 7,68 | 7,11 | 7,98 |
| Temp. °C | 18 | 18,5 | 19 | 19,5 | 22 | 22 | 19,5 | 24 | 14 | 14 |
| DCO mg/l | 1120 | 31 | 1008 | <30 | 1168 | 30 | 1084 | <30 | 1166 | 30 |
| P mg/l | 12,7 | 7,45 | 12 | 8,26 | 12,9 | 4,39 | 14,3 | 4,72 | 14,7 | 5,05 |
*À noter que l’efficacité d’Azofac® ST n’est pas maximum.
Tableau 4 : Essai C
Comparaison des boues témoin et traitée
| Paramètres / produit brut | Boue sans produit (6 mois stockage) | Boue Azofac ST (3 mois stockage) |
|---|---|---|
| MS | 24,1 | 27 |
| Humidité | 75,9 | 73 |
| Matières minérales | 12,5 | 15,5 |
| NTK | 1,29 | 1,31 |
| C/N | 4,8 | 4,4 |
| P | 0,82 | 0,91 |
| Odeurs | +++ | – |
Clarifié, les boues sont homogènes et liquides, les croûtes habituelles ont disparu (figure 2).
Pour les autres paramètres, composés azotés, MES, DBO, les résultats ne montrent aucune modification significative.
• Filière boues
Les boues produites pendant l’essai sont extraites en sortie de bassin biologique et stockées séparément des boues produites avant le traitement. Les analyses sont effectuées tous les mois sur ces boues.
Tableau 5 : Essai C – Synthèse sur la siccité des boues traitées (moyennes mensuelles)
| Mois | Sortie centrifugeuse (%) | Après chaulage (%) | Quantité de chaux injectée (kg) |
|---|---|---|---|
| Juin (T0) | 18,1 | 25,4 | 3 891,4 |
| Juillet (T4) | 18,7 | 26,8 | 5 476,2 |
| Août (T2) | 19 | 28 | 3 272,7 |
FIN D’INJECTION Azofac® ST (1/9/2008)
| Septembre | 18,4 | 26,1 | 4 565,6 |
| Octobre | 16,8 | 23,1 | 6 046,4 |
– Siccité Au regard des moyennes d’analyses de boue effectuées mensuellement, une augmentation de 2,6 % de siccité est également observée graduellement à partir du démarrage des injections d’Azofac® ST, de juin jusqu’à la fin août, malgré un apport de chaux injectée moindre (tableau 5). Toutefois, dès la fin de l’injection de produit, on observe un retour à la siccité initiale des boues (septembre et octobre) malgré un apport de chaux beaucoup plus important.
– Volume de boues La durée et les conditions d’essai en site industriel n’ont pu permettre de quantifier les réductions de boues produites pendant l’essai, par contre il a été constaté une réduction importante des heures de fonctionnement de centrifugeuse (figure 1) tout en ayant des charges organiques identiques.
tiques.
Néanmoins, on observe, à ce niveau, un effet rémanent pendant presque 1 mois après l’arrêt des injections du produit dans le bassin d’aération.
- Odeurs Il a été observé une réduction très importante d'intensité odorante entre les boues témoin et traitée constatée par les personnes impliquées dans cet essai. Cette observation a d’ailleurs été corroborée sur les champs lors des épandages de ces boues par d'autres opérateurs.
• Interprétation des résultats essai B - Pour la filière eau, les résultats des analyses des paramètres de pollution de l'eau traitée démontrent l’efficacité d’Azofac® ST sur l’amélioration du rendement épuratoire. D’autre part, un gain énergétique de 20 à 25 % sur le fonctionnement des surpresseurs est comparable au résultat de l’essai A. - Pour ce qui concerne la filière boue, l'impact obtenu sur la siccité, le volume de boue et les odeurs est très significatif.
Essai C : bassin de rétention d’effluent d’industries poissonnières
Descriptif
Un bassin de rétention de 2000 m³ situé en amont de la station d’épuration reçoit régulièrement des effluents provenant d’industries poissonnières diverses. La charge correspond à 16 043 EH et cet effluent présente une forte salinité (tableau 6). Des amas importants de graisses recouvrent la surface du bassin. Le temps de séjour de l'effluent est de 1 à 3 jours avant d’être acheminé vers la station d’épuration. Le bassin est brassé en permanence à l’aide d'un agitateur « pale banane ».
Protocole d’essai
L’application du produit a été réalisée directement dans le milieu à traiter selon le protocole de préparation. La dose de produit correspondant à la charge est répartie en deux fois sur la semaine en raison du temps très court de stockage de l’effluent. L’agitateur n’est plus utilisé qu’avant le pompage de l’effluent et l’ensemencement d’Azofac® ST.
Résultats
Les odeurs nauséabondes ont fortement été réduites environ 10 jours après le démarrage du traitement et les plaintes ont cessé. On a pu observer également la régression importante des graisses à la surface du bassin. Des effets favorables sur la station d’épuration ainsi que sur la qualité des boues obtenues ont été notés. Cet essai, non inscrit dans un protocole et d’une durée limitée (6 semaines), n'a pas permis de réaliser un suivi analytique des paramètres caractéristiques des charges polluantes.
Tableau 6 : Moyenne des paramètres sur 4 mois avant essai
| Charges effluent (kg/j) | Volume 342 m³ ; DBO 963 ; DCO 1 438 ; MES 434 ; Cl 2 480 ; P 62 ; NGL 2 810 |
|---|---|
| Paramètres effluents (mg/l) | DBO₂ 4 329 ; DCO 1 267 ; MES 180 ; NGL 7 240 ; Cl 77 |
Essai D : silos à boue sur station d’épuration
Descriptif
La station traite 3 000 EH et fonctionne en filière classique « aération prolongée ». Deux silos à boue de 500 et 1 000 m³, d'une hauteur de 6 m, récupèrent les boues après floculation et passage sur table d’égouttage. Les silos sont vidés fin juin-début juillet pour les épandages agricoles. Les silos sont brassés tous les jours environ 5 h.
Protocole
Le traitement s’étale du 5 avril au 29 juin 2005. Le produit est appliqué directement dans les silos toutes les semaines. Le silo de 500 m³ est démarré complètement plein. Chaque jour, l’agitateur est mis en marche quelques minutes et un brassage de 15 minutes est effectué en milieu de semaine.
Résultats
La disparition des odeurs sur le site a été perçue environ 15 jours après le démarrage du traitement, soit le temps nécessaire pour que le produit soit efficace, en particulier dans le silo de 500 m³ démarré plein. Il a été réalisé un gain d’environ 95 % du temps de brassage. Les boues sont très homogènes et infiniment peu odorantes. Les épandages agricoles se sont effectués, sans plaintes, malgré de fortes chaleurs.
Conclusions
Malgré le scepticisme généralement rencontré par les professionnels envers certains produits bactériens souvent qualifiés de « poudre de perlimpinpin », les essais décrits réalisés sur des sites indus-
triels apportent la preuve que des résultats peuvent être obtenus avec une formulation bactérienne innovante qui démultiplie le grand rôle épuratoire que les bactéries jouent déjà dans la nature et dans les procédés par boues activées aérobies.
En station d’épuration, les résultats des différents essais démontrent les performances d’Azofac® ST sur plusieurs paramètres. En premier lieu, a été constatée l’amélioration des performances sur l’élimination des pollutions carbonée, azotée et sur le phosphore. Ont également été observées des économies d’énergie comprises entre 20 et 25 % à performance épuratoire comparable. L’incidence positive sur les nuisances olfactives générée par les boues a également été démontrée, tant en station d’épuration que lors des reprises et épandages en bout de parcelles.
Des travaux sont en cours pour permettre une application d’Azofac® ST facilement automatisable et intégrée dans les processus d’exploitation au quotidien des stations d’épuration.
Ces résultats démontrent qu’un produit composé de bactéries spécifiques, compétentes et soigneusement sélectionnées, autonomes énergétiquement, peut être une alternative économique pertinente dans des stations soumises à des variations de charge ou en limite de normes de rejet.
Remerciements
L’auteur remercie tout particulièrement les directions scientifique et technique de Lyonnaise des Eaux pour leur collaboration et leur expérience précieuses ainsi que les exploitants des stations d’épuration ayant pratiqué les essais pour leur dévouement et leur professionnalisme.
