Ingénieur
WESTFALIA SEPARATOR.
INTRODUCTION
Compte tenu de l'augmentation des taxes relatives à la protection de l'environnement, toutes les branches de l'industrie ont été amenées ces dernières années à intensifier leurs programmes d'investissement de stations d'épuration. Par exemple, l'industrie chimique allemande a investi, en 1976, 651 millions de DM pour la protection de l'environnement et dépensé quelque 1 550 autres millions de DM la même année en frais d'exploitation (1).
L’ensemble des grosses entreprises chimiques allemandes telles que BASF, BAYER ou HOECHST, dispose de stations d'épuration pour le traitement biologique et mécanique des eaux résiduaires et traite accessoirement les eaux résiduaires communales.
Une installation d'épuration communale, dimensionnée pour une population de 40 à 50 000 habitants, débite 300 à 400 m³/h ; à titre comparatif, le débit horaire d'une unité d'épuration d’eaux industrielles comme celle de BAYER à LEVERKUSEN atteint 4 000 à 5 000 m³, c’est-à-dire est 10 à 15 fois plus élevé.
Pour le traitement de quantités aussi importantes d'effluents, en plus des bassins de décantation, on fait appel aux séparateurs et décanteurs centrifuges permettant un épaississement économique des boues.
L'emploi de séparateurs d'un encombrement réduit, mettant en œuvre la force centrifuge, présente l'avantage de pouvoir concentrer très rapidement et de manière entièrement continue les boues difficilement séparables statiquement.
Dans la pratique, les boues excédentaires qui ont un E.S. (Extrait Sec) de 6 – 15 g/l peuvent être ainsi concentrées 6 à 9 fois sans emploi de floculants ; la centrifugation assure également une efficacité de clarification de 80 à 99 %.
EMPLACEMENT DES SÉPARATEURS DANS LES STATIONS D'ÉPURATION
La Figure 1 représente schématiquement le procédé d'une telle installation. Les boues facilement décantables sont séparées à l'étage de préclarification puis dirigées vers l'étage ultérieur du traitement. L'aération au niveau du bassin d'activation assure la décomposition biologique des impuretés dissoutes, l’étape de clarification finale ayant pour but de préconcentrer les boues activées ainsi produites.
Les boues ainsi pré-épaissies sont en partie recyclées à l'étage d’activation afin de maintenir la concentration bactérienne nécessaire au processus biologique.
Pour l'épaississement des boues excédentaires tel que représenté sur la Figure ci-dessous, on utilise des séparateurs qui permettent de décharger considérablement l'appareillage en aval. L'utilisation de séparateurs à ce stade s'impose d'autant plus qu'ils sont capables d’épaissir à débit élevé et en un temps relativement court la part de matières solides difficiles à séparer.
La mise en œuvre d'une accélération centrifuge de 3 000-5 000 g ne nécessite pas de floculation au niveau du séparateur. Le débit réalisable est fonction de plusieurs facteurs :
• la taille de la machine, • les caractéristiques des boues, • l'effet de clarification recherché.
Comme le montre schématiquement la figure 1, les boues excédentaires épaissies, représentant environ 10 % du volume initial et ayant un E.S. de l'ordre de 6 à 8 % sont envoyées en aval vers un traitement thermique ou mécanique.
La concentration des boues excédentaires dans les stations d'épuration des industries chimique, pharmaceutique et alimentaire constitue un large domaine d’application pour les séparateurs. Dans l'industrie alimentaire, les boues excédentaires épaissies sans floculant peuvent être valorisées en aliment pour le bétail. Ainsi, les entreprises d'équarrissage déshydratent-elles souvent les boues excédentaires sans addition de floculants polymères et les transforment-elles avec le sang brut en aliment pour le bétail.
Dans d'autres branches industrielles où les boues peuvent être éventuellement utilisées comme fertilisant, la pré-déshydratation effectuée par des séparateurs permet de réduire considérablement les coûts de transport.
PRINCIPES THÉORIQUES
Les principes énoncés ci-dessous ont pour objet de comparer l'efficacité des séparateurs avec celle des épaississeurs statiques ou des décanteurs.
Le débit d'un épaississeur statique (bassin de décantation) n'est pas seulement déterminé par l'aptitude à la sédimentation des matières solides à séparer mais également par la surface de clarification disponible. Pour évaluer le débit de telles installations, on part du principe que le temps de séjour du liquide dans le bassin de décantation est égal au temps nécessaire à la plus petite particule solide en présence pour se déposer. Cette relation peut donc se résumer par la formule :
\[ V = \frac{S}{Q \cdot Wfg} \]
avec
\( V \) = Volume de l’épaississeur occupé par le liquide (m³) ; \( Q \) = Débit d’alimentation (m³/h) ; \( S \) = Vitesse de sédimentation dans le sens de la pesanteur ; \( Wfg \) = Vitesse de sédimentation de la plus petite particule en présence dans le champ de l'attraction terrestre.
La vitesse de sédimentation des particules solides est ici la profondeur du bassin de décantation. La relation déterminant le débit du bassin est donc :
\[ Q = A \cdot Wfg \]
\( A \) étant la surface libre de clarification d'un bassin de décantation.
La vitesse de sédimentation d'une particule solide, après diverses simplifications, peut être calculée à partir du bilan des forces exercées sur la particule. Cette vitesse est de :
\[ Wfg = \frac{1}{18} \cdot \frac{\Delta p \cdot g \cdot d^{2}}{\eta} \]
avec
\( \Delta p \) = Différence de masse volumique entre les particules et le liquide support ; \( g \) = Accélération de la pesanteur ; \( d \) = Diamètre d'une particule supposée sphérique ; \( \eta \) = Viscosité dynamique du liquide support.
Si l'on transporte maintenant le processus de sédimentation dans le champ de la force centrifuge, la vitesse de sédimentation est décuplée. On exprime la force centrifuge correspondante de façon abstraite comme rapport accélération centrifuge/accélération terrestre.
Ce coefficient ou nombre de \( g \) est appelé facteur d'accélération \( Z \) :
\[ Z = \frac{r \cdot \omega^{2}}{g} \]
Ce facteur détermine donc l'accélération du processus de sédimentation lors du passage du champ de l'attraction terrestre au champ de la force centrifuge. Les séparateurs industriels développent des accélérations 5 000 à 10 000 fois supérieures à celle de la pesanteur. Cette accélération, une fois connue, permet de calculer la réduction de la surface de clarification nécessaire pour un certain débit dans le champ de l'attraction terrestre : à 5 000 \( g \), 200 cm² par exemple correspondent à une surface de 100 m² dans le champ de la pesanteur. S'ajoute à cela le fait que les séparateurs centrifuges ne sont pas seulement des bassins de décantation en rotation. Le montage d’une pile d’assiettes composée d'un grand nombre d’assiettes coniques augmente au maximum la surface de décantation possible dans le bol et par la même son efficacité. Au niveau des épaississeurs statiques, des réflexions similaires ont conduit à construire des épaississeurs lamellaires.
La figure 2 montre à l'aide de coupes de bols les principes de fonctionnement des séparateurs et clarificateurs à assiettes. Le liquide à clarifier arrive dans le bol en rotation par un tube d’alimentation.
central et est amené à sa vitesse périphérique par des ailettes placées sous la pile d’assiettes.
Le liquide passe ensuite dans les nombreux interstices coniques, larges d’1 mm environ dans lesquels a lieu le processus de séparation proprement dit.
De par la pile d’assiettes, les solides à séparer n'ont à parcourir qu’un parcours de décantation relativement court et sont considérés comme séparés lorsqu’ils ont atteint le bord extérieur des assiettes. Ils forment un agglomérat qui glisse ensuite vers l'extérieur et se dépose dans la chambre à boues du bol.
Suivant la quantité et la nature des boues, différentes solutions techniques se présentent pour évacuer en continu les boues hors du bol en rotation. Nous reviendrons plus tard sur ce sujet.
Le débit d'alimentation d'un séparateur à assiettes est fonction d'une part des propriétés physiques du mélange à séparer et d'autre part des facteurs tels que le nombre et la dimension des assiettes ainsi que la vitesse de rotation du bol. La relation suivante permet déjà d’effectuer une évaluation :
Ô = 2 π · (Ra² — Ri²) · N · Za · 1 · g Δρ d²
= 3° Ra — tan 18°
Surface de clarification équivalente Vitesse de sédimentation de la particule dans le champ de la pesanteur
Cette relation utilise de nouveaux paramètres tels que le rayon extérieur Ra des assiettes, le rayon intérieur Ri des assiettes, la tangente du demi-angle d’ouverture des assiettes θ ainsi que du nombre d'assiettes N. Le terme pour la surface de clarification équivalente peut encore être un peu simplifié en considérant que le demi-angle d’ouverture des assiettes est approximativement de 35° et que Ra² ≫ Ri². La formule de calcul de la surface de clarification équivalente est donc :
A = π · Ra² · N · Za
Le décanteur par contre ne dispose pas de tels éléments pour augmenter la surface de clarification. Celle-ci est à peu près égale à la surface de la paroi du bol qui, pour un rapport diamètre/longueur d’environ 1/3, est de 6 π · Ra². Il est donc clair que les décanteurs doivent nécessairement avoir un volume nettement plus élevé que les séparateurs si l'on veut obtenir à débit égal un effet de clarification identique.
Tels sont donc les principes fondamentaux de la séparation centrifuge qui, nous l'avons vu, est particulièrement performante.
LES SÉPARATEURS UTILISÉS POUR LE TRAITEMENT DES BOUES
Voyons maintenant les types de séparateurs utilisés pour cette application ainsi que leur fonctionnement et leurs débits.
Les séparateurs disponibles pour différents débits se distinguent naturellement par la taille mais surtout par le mode d'évacuation des boues. Le traitement d'eaux résiduaires produit des suspensions à charge relativement élevée en solides, ce qui nécessite un mécanisme de débourbage fiable et entièrement continu.
LES AUTO-DÉBOURBEURS
Le piston mobile commandé hydrauliquement de l'extérieur et qui dégage des ouïes d'évacuation disposées à la périphérie du bol est une des possibilités d’évacuer les boues hors du bol en rotation. La coupe du bol du séparateur type SB 80 (Figure 3) montre le principe de ce mode d’évacuation.
Dès que la chambre à boues est pleine, la chambre de fermeture extérieure est vidée par une vanne hydraulique commandée de l’extérieur et le piston se déplace vers le bas.
Les boues accumulées sont alors éjectées hors du bol par les ouïes d’évacuation ainsi dégagées. Le piston se referme automatiquement lorsqu'il a été évacué une quantité de matières solides telle que la force de fermeture produite sous le piston par la
Pression du liquide restant est supérieure à la force d'ouverture exercée par le liquide restant dans le bol. Un débourbage total du contenu du bol est obtenu en vidant complètement les deux chambres de fermeture et en remplissant la chambre d'ouverture au-dessous du pied du distributeur.
Différents systèmes de commande électroniques permettent de réaliser, à intervalles périodiques, des débourbages partiels ou totaux de manière à assurer un fonctionnement continu. Le moment du débourbage peut être déterminé soit par une commande temporisée, soit par le contrôle de la phase clarifiée au moyen d'une cellule photoélectrique (système d'auto-commande) ou encore par palpage du remplissage de la chambre à boues (système auto-penseur).
La chambre à boues du SB 80 représenté a une capacité d'environ 25 l, si bien que pour une charge en solides centrifugeables de 8 % en volume et pour un débit d'alimentation de 10 m³/h, il faudra effectuer théoriquement des débourbages partiels toutes les 1,8 minute.
LES SÉPARATEURS À BUSES
Les séparateurs à buses sont utilisés pour les charges plus fortes en solides de l'ordre de 10-15 % en volume et pour des débits plus élevés.
Sur ce type de séparateur, les boues sont évacuées en continu par des buses placées à la périphérie du bol (Figure 5).
Outre ce champ d'application, ce type de matériel est également utilisé dans d'autres domaines, tels que la concentration et le lavage du lait d'amidon et la concentration de produits chimiques.
Le nombre et le diamètre des buses déterminent la qualité et la concentration des boues évacuées. En cas de variation de charge à l'alimentation, le recyclage d'une partie des boues épaissies permet d'obtenir dans certaines limites une concentration constante. C'est plus particulièrement le cas lorsque les boues à épaissir contiennent peu de matières solides, ou lorsque les matières solides sont difficilement séparables. La Figure 6 montre le principe du système de recyclage du concentrat. Un tube d'alimentation supplémentaire amène une partie du
concentrat évacué hors du bol sous le pied du distributeur, directement devant les buses sans charger inutilement la pile d’assiettes. Cette opération accroît la concentration dans la chambre à boues et permet ainsi de régler, dans certaines limites, celle des boues produites.
Pour un diamètre d'ouverture et un niveau de liquide dans le bol donnés, le débit absolu d'évacuation d'une buse est évalué d’après la formule :
\[ S = K \cdot \pi \cdot d^2 \cdot \omega \cdot \sqrt{(r_a^2 - r_l^2)} \]
avec d = Diamètre d'ouverture de la buse ; ω = Vitesse angulaire du bol ; rₐ = Distance des buses à l’axe de rotation (m) ; rₗ = Distance du niveau du liquide à l’axe de rotation (m) ; K = 0,7 — 0,9 facteur de correction pour les pertes par friction et par striction.
Dans le cas du séparateur à buses DA 100, la pression du liquide devant les buses à un régime de rotation de 4 500 t/min est d’environ 114 bars. Il en résulte une vitesse d’écoulement dans les buses d'évacuation de 120 m/s environ, soit 430 km/h. Pour un diamètre de buse de 1,3 mm, on a donc un débit d’évacuation de 700 l/h de boues par buse soit 4 000 l/h pour 6 buses.
Les trous des buses sont disposés de façon tangentielle de manière à limiter la force nécessaire pour l'entraînement. La puissance absorbée du moteur triphasé est, selon le débit d’alimentation et la pression de refoulement, de 37 ou 45 kW. Compte tenu des conditions de travail parfois difficiles lors du traitement des effluents, certaines pièces du bol et plus particulièrement les buses sont protégées contre les phénomènes d'érosion.
EQUIPEMENTS ANNEXES
En plus du coffret de démarrage, du matériel de commande et d’asservissement, il est nécessaire d'utiliser, en amont du séparateur à buses, un tamis à brosses rotatives. Ce tamis, du type BSB, représenté en coupe à la Figure 8, sert à retenir les particules grossières et à éviter l'engorgement des buses.
Sans ce tamis, l'encrassement unilatéral des buses peut provoquer un déséquilibre dans le bol qui, s'il dépasse un seuil limite permis, provoque la coupure du moteur, déclenchée par le contrôleur de vibrations incorporé. Le tamis à brosses rotatives est donc un élément indispensable à l'utilisation du séparateur à buses. En cas de recyclage, le concentrat doit passer également par un tamis de manière à retenir les agglomérats qui se seraient éventuellement formés. Les mailles du tamis doivent être légèrement plus petites que le diamètre des buses afin de pouvoir disposer d’une sécurité suffisante contre l'engorgement des buses.
Si les boues ont un caractère érosif, un hydrocyclone qui, installé en amont du séparateur, effectue une préclassification, contribue à décharger les buses et augmente leur durée de vie. La pile d'assiettes et la chambre à boues doivent être
libérées de temps en temps des impuretés collantes. À cet effet, l'intégration du séparateur dans un programme NEP (nettoyage en place) permet le nettoyage chimique du bol, avec vidanges répétées par les buses.
Si besoin est, c'est-à-dire si l'acuité de clarification du séparateur commence à baisser de façon notable, cette opération de rinçage peut être déclenchée manuellement ou par commande temporisée.
La température du moteur, celle de l'huile et celle des paliers ainsi que l'intensité des vibrations de la machine sont surveillées en continu. Le séparateur est coupé dès le dépassement de certains seuils limites et freiné par admission d'eau de sécurité.
RÉSULTATS OBTENUS EN STATIONS D'ÉPURATION INDUSTRIELLES
Les résultats de concentration des boues par des séparateurs que ce soit dans les stations d'épuration de laiteries, d'équarrissage, d'amidonneries et de féculeries ainsi que de l'industrie papetière, sont nombreux.
Ceux obtenus par des décanteurs ne sont pas à négliger mais ne seront pas traités dans ce texte.
Quel que soit le principe de séparation de l'appareil utilisé, le résultat obtenu dépend toujours du débit exigé. De plus, il est extrêmement rare qu'un seul appareil soit à même de satisfaire toutes les exigences posées. Aussi combine-t-on assez fréquemment des principes de séparation différents pour obtenir le résultat souhaité. Tout comme la centrifugation et la filtration en mécanique pure, la séparation mécanique et le séchage thermique sont complémentaires.
La rentabilité de l'épuration des eaux résiduaires n'est garantie que si l'on met en œuvre les moyens nécessaires (frais d'investissement et d'exploitation) pour obtenir le résultat final demandé. Ainsi, dans le cas de l'épaississement de boues excédentaires par séparateurs centrifuges, une filtration est également nécessaire en aval. Cependant, le pré-épaississement réalisé par voie centrifuge offre, à ce stade, des avantages déterminants par rapport à la filtration.
Ci-après, les résultats déjà publiés (2) d'une station d'épuration des effluents d'une grosse entreprise chimique allemande.
CONCENTRATION DE BOUES EXCÉDENTAIRES PAR SÉPARATEURS À BUSES
La plupart des boues activées préconcentrées à 0,8 - 1,2 % MS dans le bassin cylindro-conique sont recyclées à l'étage d’activation.
Les boues biologiques excédentaires doivent par contre être éliminées et transformées avant mise en décharge; elles doivent être le plus sèches possible. Le traitement des boues consiste dans une première étape à les concentrer sur des séparateurs à buses. La Figure 10 montre l'installation en question. Au premier plan : un séparateur à buses du type DA 200 utilisé depuis le début de l'année et obtenant sans aucune addition de floculants polymères une acuité de clarification de l'ordre de 80 à 90 % pour un débit de 70 - 80 m³/h. La charge en matières solides du concentrat refoulé est de 6 - 8 % MS pour un débit des buses de 8-10 m³/h; la phase clarifiée contient encore environ 0,01 - 0,03 % MS. Les autres séparateurs au second plan sont utilisés depuis plus de 6 ans.
Travaillant dans les mêmes conditions, ils permettent d'obtenir des résultats similaires.
Le débit d'alimentation est de 40 - 50 m³/h, celui du concentrat est de 4-5 m³/h et la phase clarifiée est refoulée à raison de 35-45 m³/h. La courbe de la Figure 9 montre l'influence du débit d'alimentation sur la qualité des phases concentrat et eau clarifiée. Cette caractéristique peut fortement varier en fonction des propriétés des boues. L'adaptation du débit d'alimentation aux propriétés des boues permet cependant d'obtenir des rapports concentrat/phase clarifiée constants.
Les propriétés des boues et la bonne préclarification permettent d'obtenir des temps relativement élevés de fonctionnement des buses de 5 - 6 mois. De manière générale, il faut veiller à ce qu'il n'y ait pas de combinaisons de calcium dans les boues et à ce que les grains de sable soient retenus à l'étage de pré-clarification. Les séparateurs sont nettoyés et entretenus à tour de rôle après un temps de fonctionnement ininterrompu de 4 à 6 semaines.
au cours duquel des opérations de rinçage sont effectuées à intervalles réguliers toutes les 4 heures pour nettoyer le bol. Le remplacement des courroies trapézoïdales, de l'huile et des paliers, n'est nécessaire qu'une fois l’an.
De manipulation simple, les séparateurs à buses présentent l'avantage non négligeable d'économiser les floculants sans lesquels un résultat de séparation satisfaisant ne peut pas être obtenu sur des filtres à bandes presseuses ou sur des décanteurs.
L'utilisation de filtres à bandes presseuses dans la même entreprise nécessiterait par exemple une addition de 60 – 140 ppm de floculants cationiques (polyacrylamide par exemple).
Dans le cas de l'installation en question, ceci représenterait une consommation de floculant de 400 kg par jour pour un volume journalier de boues excédentaires de 4 000 m³. Le prix au kilogramme étant d'environ 15,00 DM, les séparateurs à buses permettent donc ici d’économiser chaque année la somme impressionnante de 2,2 millions de DM en coûts d'exploitation. Les séparateurs présentent en outre l'avantage d’être plus compacts, ce qui par rapport aux filtres à bandes presseuses réduit les problèmes d'incommodation olfactive.
La Figure 10 montre un séparateur type DA 200 avec 3 séparateurs plus petits, type DA 100 au second plan. Ces quatre séparateurs permettent d’épaissir 200 m³ de boues excédentaires à l’heure. La capacité totale de l'installation avec les autres séparateurs installés du côté droit du local et qui ne sont pas visibles sur la photo est d’environ 300 m³/h. De ces 200 m³, 30 m³ de concentrat sont conditionnés avec les boues préclarifiées en leur additionnant du sulfate ferreux et du lait de chaux ; les boues sont ensuite déshydratées sur des filtres-presses à chambres à une humidité résiduelle de 50 % environ et sont finalement mises en décharge.
Compte tenu de la réduction par dix du volume des boues excédentaires, la filtration peut être effectuée avec un minimum d'encombrement.
En plus de l’érosion, les machines utilisées pour le traitement des effluents et particulièrement pour le traitement d’eaux résiduaires de l'industrie chimique sont confrontées à des problèmes de corrosion accrus. Une teneur élevée en ions chlore provoque par exemple des piqûres de corrosion sur les bols en matières conventionnelles.
Il faut donc faire appel à des matériaux d'une part à haute limite élastique et d’autre part résistant à la corrosion pour satisfaire aux exigences techniques de sécurité. Des bols en astranit super recouverts d’une couche de sécaphène se sont avérés efficaces dans l'installation en question. L'utilisateur de cette installation annonce des coûts d’exploitation, amortissement compris, de 0,40 DM/m³ de boues alimentées pour un prix du kWh de 0,10 DM.
REDUCTION DU GONFLEMENT DES BOUES ACTIVÉES
LA SOLUTION : LES SÉPARATEURS AUTO-DÉBOURBEURS
Les séparateurs auto-débourbeurs sont utilisés entre autres pour réduire le gonflement des boues activées.
Les boues gonflées sont des boues activées à forte croissance de microorganismes filamenteux entraînant un indice de volume des boues supérieur à 150 ml/g.
Des boues aussi volumineuses ne peuvent être qu'imparfaitement épaissies dans un bassin de décantation statique, d’où une pollution encore prononcée de l'eau à la sortie du bassin.
Une recherche effectuée par l'Institut de l'Université de Stuttgart « Siedlungswasserbau, Wassergüte und Abfallwirtschaft » (Équipement en eau des agglomérations, qualité de l'eau, élimination des déchets) qui travaille en coopération avec la Société Böhringer, Mannheim (R.F.A.) révèle que les séparateurs auto-débourbeurs permettent de détruire les microorganismes filamenteux et de réduire ainsi nettement l'indice élevé du volume des boues.
Dans l'installation de traitement d’eaux résiduaires d'une autre entreprise industrielle (la Cartonnerie Wellpappe, Wiesloch), l'étude visait à vérifier dans quelle mesure une transposition à l'échelle industrielle et la capacité de fonctionnement du procédé étaient garanties. Cette installation où la marche en parallèle de deux lignes de traitement était possible, permettait de comparer directement le nouveau procédé à l'ancien et d’en tester les aptitudes. Cette recherche devait donc répondre aux questions suivantes :
- • Le gonflement des boues peut-il être arrêté par des séparateurs auto-débourbeurs ?
- • Des séparateurs auto-débourbeurs peuvent-ils être utilisés pour réduire le volume de boues activées déjà gonflées ?
- • Dans quelle mesure l'utilisation du séparateur influence-t-elle le débit de la station ?
Pour répondre à toutes ces questions, on a installé un séparateur type OSA 35 sur le recyclage des boues activées en provenance d'un des deux bassins d'activation utilisés en parallèle.
Le débit en dérivation des boues recyclées était de 4,5 m³/h pendant toute la durée de l'étude. Un hydrocyclone et un tamis à brosses rotatives étaient branchés en amont pour empêcher les matières grossières de perturber le bon fonctionnement de l'installation. L'arrivée des eaux polluées et le refoulement de la phase clarifiée se faisaient en continu et les boues épaissies étaient éjectées du bol en rotation toutes les 3 minutes.
Après un certain temps de démarrage au cours duquel on a enregistré les mêmes rapports dans les deux bassins, le séparateur a été mis en service et l'indice de volume des boues (IVB) a été mesuré (Figure 11).
Alors qu’à l’étage conventionnel, l'IVB passe en l'espace de 4 jours de 350 à 500, voire même 1 000 ml/g, on observe une diminution des filaments et une augmentation de l'indice à moins de 200 ml/g sur l'étage avec recyclage partiel passant par le séparateur.
La mise hors service du séparateur sur cette ligne de traitement a provoqué tout d'abord une montée en flèche de l'IVB à 300 ml/g qui n’a ensuite à peine varié en raison d'un mauvais rapport en nutriments. Après 4 semaines de traitement des boues gonflées par un séparateur sur l'autre ligne, on a enregistré une proportion moyenne de filaments dans les micro-organismes et un indice de volume des boues inférieur à 500 ml/g.
La DCO des eaux sortant filtrées des deux lignes de traitement (Figure 12) montre qu'une dégradation du degré d'épuration biologique n'est pas à craindre avec le séparateur et que la substance biologique reste intacte. Le gonflement des boues, s'il n'est pas entravé, provoque une augmentation spectaculaire de la charge et une dégradation correspondante des eaux traitées.
On peut résumer le résultat de ces recherches comme suit :
- — la formation de boues gonflées peut être largement atténuée en utilisant le séparateur avant le commencement du phénomène de gonflement ;
- — on peut encore compter 2 à 3 semaines de gain sur la réduction de l'indice des boues et sur une stabilisation à l'étage d’activation en utilisant le séparateur au cours du gonflement ;
- — l'emploi de séparateurs pour traiter des boues activées n'a aucune répercussion négative sur le processus biologique. Il ne détruit pas la substance active cellulaire et réduit la charge des eaux rejetées.
Aux avantages économiques d’un épaississement des boues excédentaires s'ajoute donc la possibilité d’améliorer l'épuration des eaux résiduaires.
BIBLIOGRAPHIE
- (1) H. SCHLACHTER, Chem. Ing. Techn. 50 (1978), p. 775-782.
- (2) G. KRAUSE, F. J. SCHULTE, Gewässerschutz – Wasser – Abwasser 21 (1976), p. 29-46.
- (3) Verfahren zur biol. Abwasserreinigung und Anlage zu seiner Durchführung, Auslegeschrift Nr. 2652559 vom 16.11.76.
- (4) F. WAGNER, K. KRAUTH : Bericht über den Einsatz von selbstentschlammenden Separatoren bei der Bekämpfung von Blähschlamm, TU Stuttgart, Januar 1980.
