Vivien DUBOIS

Production de boues
&
Capacité de stockage
Vivien DUBOIS
Ingénieur d’étude
IRSTEA
Travail réalisé par Cyrielle MUNSCH (stage de Master 2)
RAPPEL
Processus épuratoires aérobies
Eaux usées + Bactéries
Boues + Eau Traitée
oxygène O2
• Pourquoi estimer la production de boues?
– Paramètre clé pour le bon fonctionnement d’une
filière d’épuration
– Paramètres clé au niveau des opérations d’entretien:
vidange de boues (coût en lien avec leur fréquence)
Les ouvrages doivent stocker les boues dans des volumes
adaptés à la fréquence des vidanges que le propriétaire
devra financer
PLAN
Rappel de la filière suivie
Mesure hauteur de boue
Calcul de la production boues dans 2 conditions initiales
différentes du décanteur primaire
1 Quantité importante de boues
2 Quantité quasi nulle de boues
Conclusion et Perspectives
Filière suivie :
Culture libre de type Boues Activées
L’installation est dimensionnée pour 4 EH soit 240g DBO/ j
Composition de la filière:
Décanteur
primaire
Réacteur
biologique
Clarificateur
Stockage des boues au sein du décanteur primaire
18 mois de suivi sur plateforme expérimentale
Suivi réalisé à l’aide d’un programme
• Suivi de la hauteur de boues au sein du
décanteur primaire selon 2 méthodes
– Canne en plexiglas
– Détecteur de voile de boues
• Mesure réalisée à un moment de la journée en
absence de toutes arrivées d’eau ou de boues
• La réglementation prévoit la vidange de ces ouvrages
lorsque 30% du volume utile est atteint
Sachant que:
o la concentration des boues décantées dans le déc I est
de 22g/L et
o 30% de hutile correspondent à 38 cm soit un V = 326 L,
On obtient par multiplication une quantité de 7 kg de MES
dans ce volume.
• Selon les dires de l’industriel mentionné dans le guide
d’utilisation , ce pourcentage est atteint après une durée
de 10 à 15 mois
Hauteur du voile de boues dans le décanteur primaire
0,6
Hauteur de boues (m)
0,5
VIDANGE
Fréquence de vidange:
0,4
2 fois supérieure
135 j
0,3
0,38 m (30% remplissage)
150 j
0,2
0,1
16/06/2014
27/04/2014
08/03/2014
17/01/2014
28/11/2013
09/10/2013
20/08/2013
01/07/2013
12/05/2013
23/03/2013
01/02/2013
0
Evolution durant 16 mois avec un taux charge organique de 50%
Calcul de la production de boues selon la
méthode de l’annexe 2 de l’arrêté du 7/09/09.
T0
Tx jours
Mesure hauteur de boues dans chaque cuve
Homogénéisation de chaque cuve
Prélèvements pour déterminer les MES
Production MES en kg
Tx-T0 pendant x jours
Flux MES sortant moyenné Flux MES rejeté en x jours
Flux DBO apporté moyenné
Flux DBO sortant moyenné
PSB = Production Spécifique de Boues
en kg MES/kg DBO5 éliminé
Flux DBO traité
pendant x jours
(Tx-T0)/Flux DBO traité
d’après la littérature dans les BA en AC, PSB= 0,5 kg MES/kg DBO éliminé
Calcul production de boues dans les conditions 1:
grande quantité de boues dans Dec 1aire
T0
Homogénéisation de chaque cuve
Prélèvements pour déterminer les MES (totales)
Production MES en kg
Flux MES sortant moyenné
Flux DBO apporté moyenné
Flux DBO sortant moyenné
PSB = Production Spécifique de Boues
kg MES/kg DBO éliminée
T28 jours
24.7 kg MES 25.2 kg MES
0.5 kg sur 28 jours
0.084 kg sur 28 jours
3.28kg de DBO éliminés en
28 jours
0.584/3.28 = 0.17
Mesure réalisée avec 13 mois sans vidange
Calcul production de boues dans les conditions 2:
quantité quasi nulle de boues dans Dec 1aire
T0
Homogénéisation de chaque cuve
Prélèvements pour déterminer les MES (totales)
Production MES en kg
Flux MES sortant moyenné
Flux DBO apporté moyenné
Flux DBO sortant moyenné
PSB = Production Spécifique de Boues
kg MES/kg DBO éliminé
T32 jours
15.7 kg MES 18 kg MES
2.3 kg sur 32 jours
0.038 kg sur 32 jours
3.35 kg de DBO éliminés
pendant 32 jours
2.338/3.35 = 0.69
Mesure débutée 1 mois après une vidange
A quelle fréquence, faut il déclencher une vidange?
Stockage
possible
unité
Durée
DBO5 éliminée Capacité
correspondante
correspondante
4 EH
pour 4EH
kg MES
kg MES/
kg DBO5
kg DBO5
kg DBO5/
j
j
a
b
c=a/b
d
e=c/d
0.17
41.2
0.69
10.5
Conditions 1
7
Conditions 2
PSB
0.24
172
43.75
Les conditions (1) sont favorables pour une faible production de boues:
quantité de boues stockées importante facilitant la mise en place de
réactions anaérobies et quantité de boues biologiques faible
Il va de soit que la PSB évolue en fonction du temps du fait qu’il n’y ait
pas d’extraction de boues régulière comme en AC.
En conclusion et en fonction de nos hypothèses et
conditions opératoires particulières (résultats non
généralisables): Dans tous les cas:
-30% de
la hauteur utile
atteints en 6 mois
Vidanges
plussont
importantes
par (moyenne)
rapport
selon les mesures
aux préconisations du fabricant
-Les calculs de production de boues donnent des résultats très
variables en fonction des conditions opératoires
Attention: certains guides d’utilisation mentionnent 2 fréquences
de vidange :
• selon les dires de l’industriels (ex: tous les 10 à 15 mois),
• selon les essais de l’organisme notifié (ex: tous les 4 mois
évaluation des couts).
Perspectives
Plus la durée de stockage est importante, plus la PSB est faible
Aujourd’hui 2 points à 1 mois et 13 mois de stockage, nécessité
de suivre mieux cette évolution…
Si stockage long, âge de boues élevé, pas de recul de l’impact
de la dégradation des boues sur la qualité du traitement (ex tiré
de AC: arrivée d’eau septique en bassin d’aération =>
développement bactéries filamenteuses)
Quel est le juste compromis entre la plus faible PSB et un rejet
de qualité?
Merci à Cyrielle
Merci de votre attention

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