FR2597088A1 - Procede d'epuration des eaux residuaires et de traitement des boues - Google Patents
Procede d'epuration des eaux residuaires et de traitement des boues Download PDFInfo
- Publication number
- FR2597088A1 FR2597088A1 FR8704939A FR8704939A FR2597088A1 FR 2597088 A1 FR2597088 A1 FR 2597088A1 FR 8704939 A FR8704939 A FR 8704939A FR 8704939 A FR8704939 A FR 8704939A FR 2597088 A1 FR2597088 A1 FR 2597088A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sludge
- reactor
- mixture
- acidification
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 18
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000000789 acetogenic effect Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/2806—Anaerobic processes using solid supports for microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
- C12M25/18—Fixed or packed bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
- C12M45/04—Phase separators; Separation of non fermentable material; Fractionation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
- C12M45/20—Heating; Cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
SELON CE PROCEDE DE TRAITEMENT D'EAUX RESIDUAIRES ET DE BOUES, SELON LEQUEL ON INTRODUIT LES EAUX RESIDUAIRES BRUTES DANS UN ETAGE D'ADSORPTION A ET DANS UN ETAGE D'ACTIVATION B ET ON ENVOIE LES BOUES EN EXCES A UN ETAGE DE TRAITEMENT DE CES BOUES CONTENANT UN REACTEUR D'ACIDIFICATION 6 ET UN REACTEUR 9 DE PRODUCTION DE METHANE, ON SOUMET LE MELANGE DES BOUES EN EXCES NON DESHYDRATEES A UNE EPURATION FINE EN 2B, PUIS ON LIQUEFIE CE MELANGE DE BOUES FINEMENT EPUREES PAR UN CHAUFFAGE PRODUISANT UNE PASTEURISATION ENTRE 70 ET 75 C ET A UNE ACIDIFICATION ENTRE 45 ET 55 C, ET L'ON POURSUIT LE TRAITEMENT DU MELANGE DES BOUES FLUIDIFIE DANS UN REACTEUR A LIT FIXE DE PRODUCTION DE METHANE, AVEC UNE TENEUR EN SUBSTANCES SECHES DEPASSANT 100 KGM. APPLICATION NOTAMMENT A L'EPURATION DES EAUX USEES COMMUNALES.
Description
L'invention concerne un procédé d'épuration des eaux résiduaires,
notamment des eaux résiduaires communales, et de traitement des boues, selon lequel on introduit les eaux résiduaires brutes dans un étage d'adsorption, qui est fortement chargé, et ensuite dans un étage d'activation, faiblement chargé, et les boues en excès provenant de l'étage d'adsorption et de l'étage d'activation sont envoyées,
sous la forme d'un mélange de boues en excès, après un épaississement préalable, à un étage de traitement des boues, qui 10 comporte au moins un réacteur d'acidification et un réacteur de production de méthane.
Il va de soi que les boues en excès qui émanent de l'étage d'adsorption et de l'étage d'activation peuvent être également soumises séparément à un épaississement préalable. 15 Dans le cadre du procédé conforme à l'invention, l'épuration des eaux résiduaires s'effectue selon la technologie dite d'adsorption (voir à ce sujet "Korrespondenz Abwasser", ème année, volume 7, page 452). Selon la conception de base de la technologie d'adsorption et de la présente invention, 20 on ne réalise aucune épuration mécanique préalable. Mais il entre dans le cadre de l'invention de prévoir une telle
épuration préalable.
Dans le cas du procédé connu d'après la pratique du type indiqué plus haut, on déshydrate tout d'abord la boue 25 en excès provenant de l'étage d'adsorption ainsi que la boue en excès provenant de l'étage d'activation, qui est fortement chargé, après un épaississement préalable, et ce par exemple à l'aide d'un décanteur ou d'une installation d'assèchement et de filtrage, et on envoie ensuite ces boues résiduelles dans un réacteur ou une enceinte d'acidification
et dans un réacteur ou une enceinte de production de méthane.
Fréquemment, on ajoute également au mélange des boues, la boue brute produite résultant de l'épuration mécanique préalable des eaux résiduaires arrivantes. La teneur en substances solides 35 du mélange des boues lors du traitement effectué dans le réacteur de production de méthane est égale à 45 kg/m3 et peut atteindre au maximum une valeur comprise entre 70 et kg/m3. Un fonctionnement du réacteur de production de méthane ou même du réacteur d'acidification à la manière d'un réacteur à lit fixe n'est pas possible avec une boue produite par des installations classiques de clarification, en raison du risque de bouchage. Par ailleurs il est notoire qu'un fonctionnement avec une teneur en substances sèches supérieure ou égale à une valeur de 50 kg/m3 et jusqu'à kg/m3, sans l'introduction d'un matériau de support granulaire pour les microbes n'est pas possible dans le cadre
des dispositions connues.
La présente invention a pour but de mettre en oeuvre 10 le procédé conforme à l'invention de manière que l'on puisse travailler selon un fonctionnement sûr avec une teneur en
substances sèches fortement accrue dans le réacteur de production de méthane, et ce déjà sans l'adjonction d'un matériau granulaire de support pour les microbes.
Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que l'on soumet le mélange non déshydraté des boues en excès à une épuration mécanique fine ou poussée à l'aide de grilles et/ou de filtres, qu'on fluidifie le mélange finement épuré des boues au moyen d'un chauffage, pro20 duisant une pasteurisation, entre 70 et 75 C et au moyen d'une acidification entre 45 et 55 C, et que l'on poursuit le traitement du mélange fluidifié des boues dans un réacteur de production de méthane à lit fixe, avec une teneur en sub3
stances sèches dépassant 100 kg/m3.
De préférence le chauffage produisant une pasteurisation s'effectue à environ 70 C et l'acidification s'effectue à environ 50 C. Un mode d'exécution préféré de l'invention est caractérisé en ce que l'acidification est exécutée dans un réacteur d'acidification à lit fixe. Il va de soi que le mélange finement épuré des boues, qui a été pasteurisé, dans la première étape opératoire, par chauffage, peut être ensuite fluidifié, lors d'une seconde étape opératoire, dans le réacteur d'acidification. La fluidification par pasteurisation et acidification peut cependant être également 35 exécutée dans le réacteur d'acidification. Conformément à l'invention, les eaux résiduaires, qui circulent dans le réacteur d'acidification et dans le réacteur de production de méthane sont très fluides. La partie essentielle des bactéries ou de la boue activée anaérobie (environ 80 à 85%) repose de façon fixe sur le système à lit fixe, mais on en tient compte simultanément, dans l'indication donnée précédemment et concernant la teneur en substances sèches. Le traitement du mélange très fluide des boues des eaux résidu5 aires, qui possède une teneur propre en substances solides comprise entre 30 et 50 g/m3 (= 3 à 5 % de substances sèches) se poursuit dans le réacteur à lit fixe de production de méthane. La biomasse globalement disponible est accrue par le fait que des surfaces supplémentaires d'agglomé10 ration sont créées au moins dans le réacteur de production de méthane, mais également de préférence dans le réacteur d'acidification, pour des bactéries sessiles au-dessus de lits fixes. Le mélange des boues peut être traité dans un réacteur à lit fixe de production de méthane, avec une
teneur en substances sèches comprise entre 150 et 300 kg/m3.
L'invention met à profit le fait qu'en aval d'une installation d'épuration comportant un étage d'adsorption fortement chargé et un étage d'activation faiblement chargé, on peut obtenir, grâce à une épuration mécanique fine qui 20 est exécutée avec des grilles et/ou des tambours filtrants, un mélange de boues, dont on peut poursuivre le traitement dans des réacteurs à lit fixe, comme des eaux résiduaires fortement concentrées, sans risque d'obturation ou de bouchage, auquel cas on met à profit le fait qu'aussi bien la 25 pasteurisation que l'acidification réalisent une fluidification supplémentaire. Si une boue brute arrive en provenance d'une installation d'épuration grossière préalable, on peut soumettre cette boue également à une opération d'épuration fine et l'envoyer ensuite au mélange des boues. Mais on pourrait également disposer, au début de la voie de circulation des eaux résiduaires, en aval et/ou en amont de la grille ou de l'installation de dessablement, une grille filtrante réalisant ici une épuration mécanique fine. L'épuration fine s'effectue de façon appropriée avec une "taille 35 de grains limite" 3 mm. L'expression "taille de grains limite" signifie ici que l'espace libre maximum entre les barreaux des grilles ou les barreaux ou les mailles du filtre ou tamis est égal à 3 mm ou moins. On pourrait également travailler avec une taille de grains limite plus importante, par exemple de l'ordre de 3 à 7 mm, lorsqu'on monte en supplément un filtre ou tamis fin sur le trajet de renvoi des boues. Il va de soi que l'on peut adjoindre au mélange de boues finement épuré des substances qui détruisent les cel5 lules, par exemple de la lysine. Pour régler les paramètres usuels de fonctionnement du procédé, on peut soumettre le mélange des boues à une circulation intérieure et/ou extérieure dans le réacteur d'acidification ou dans le réacteur
à lit fixe de production de méthane. Le terme de circulation 10 intérieure signifie pour ainsi dire un entraînement par agitation, quels que soient les moyens avec lesquels cette agitation est réalisée. Par exemple on peut exécuter une insufflation de bulles formée par du gaz méthane obtenu. Le terme de circulation extérieure signifie un guidage selon un cir15 cuit par l'intermédiaire de canalisations correspondantes.
De façon résumée, les avantages obtenus doivent être vus dans le fait que dans le réacteur de production de méthane, on peut travailler, en obtenant un fonctionnement sûr, avec une teneur nettement accrue en substances sèches 20 du mélange des boues, et ce avec un réacteur de production de méthane, qui est agencé sous la forme d'un réacteur à lit fixe de production de méthane. L'adjonction d'un matériau
de support granulaire n'est pas nécessaire. En particulier, grâce à l'adjonction de charbon, on peut obtenir une réduc25 tion nettement plus importante des substances nocives (= CBS).
On obtient donc une réduction notable du besoin en surface ou du volume pour le traitement des boues. De façon détaillée on obtient d'autres avantages. Ces derniers résident dans le fait que la déshydratation, qui est nécessaire con30 formément à l'état de la technique, au moyen d'un décanteur ou d'un filtre de déshydratation ou de filtres-presses à bandes peut être supprimée. De même un épaississement n'est pas nécessaire en aval du réacteur d'acidification. Lors de la pasteurisation, il se produit une hyrolyse du mélange des 35 boues ainsi qu'une destruction partielle des cellules et il en résulte une fluidification. On peut supprimer un épaississement supplémentaire en aval du réacteur d'acidification, mais il peut être approprié de réaliser une légère déshydratation en cet endroit et ceci peut être mis en oeuvre d'une manière peu compliquée. Il va de soi que l'on peut adjoindre du charbon actif en amont du réacteur à lit fixe de production de méthane afin de retenir ou d'éliminer par voie biologique des substances toxiques. De même on peut ajouter de 5 la chaux en amont du réacteur de production de méthane, dans le cas o le degré d'acidification du mélange des boues des eaux résiduaires est trop élevé. En raison du faible volume, il est possible de travailler, en ce qui concerne l'appareil, avec des récipients en acier, qui peuvent être agencés spé10 cialement pour ce type d'utilisation. Par ailleurs on obtient
un rendement accru en gaz méthane.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence au dessin annexé qui illustre un exemple 15 de mise en oeuvre du mode opératoire conforme à l'invention.
On a indiqué schématiquement une installation d'épuration des eaux résiduaires comportant un étage d'adsorption A et un étage d'activation B, à la partie supérieure du schéma du mode opératoire de mise en oeuvre du procédé. Les eaux 20 résiduaires brutes arrivent de la gauche, et les eaux résiduaires épurées s'évacuent en haut vers la droite. Les canalisations SR sont utilisées pour le retour de la boue. Les évacuations SA pour les boues débouchent, sous la forme d'une canalisation d'amenée 1, dans l'installation conforme à l'in25 vention, qui est branchée en aval et est utilisée pour le
traitement des boues en excès.
Dans la partie inférieure du schéma de la mise en oeuvre du procédé, on reconnaîit la canalisation d'amenée 1 des boues en excès qui proviennent de l'étage d'adsorption fortement chargé et de l'étage d'activation faiblement chargé, le dispositif 2a d'épaississement préalable, en aval duquel est branché un dispositif 2b d'épuration mécanique fine, le dispositif de pasteurisation 3 àbrûleurimmergé, monté en aval, et une pompe 5 située dans la canalisation 35 d'évacuation 4. On pourrait également utiliser deux dispositifs séparés d'épaississement préalable, l'un pour la boue en excès provenant de l'étage d'adsorption et l'autre pour la boue en excès provenant de l'étage d'activation. Le réacteur d'acidification est monté en aval. Il s'agit d'un réacteur d'acidification comportant un lit fixe 7. Une autre pompe 5 est montéedans la canalisation d'évacuation 8, dans le cas o le réacteur d'acidification ne fonctionne pas à un régime élevé, afin d'entraîner le mélange des boues des eaux résiduaires en chute libre en direction du réacteur de production de méthane. Le réacteur de production de méthane 9 est raccordé à cette pompe. Il s'agit également d'un réacteur comportant un lit fixe 10. Un dispositif 11 d'épaississement complémentaire comportant un système de renvoi de la 10 boue et un dispositif de déshydratation 12 sont installés en aval. L'eau trouble est envoyée par l'intermédiaire des canalisations 13 au dispositif de traitement des eaux troubles, dans lequel on mélange les substances chimiques usuelles de réduction de P. Par ailleurs au dispositif d'épaississement 15 complémentaire situé en aval se trouve raccordée la canalisation de renvoi 14, qui aboutit à la pompe 5 déjà indiquée, en amont du réacteur de production de méthane à lit fixe. Le gaz apparaissant est prélevé par l'intermédiaire de la canalisation 15 et est envoyé à un gazomètre 16. Le gaz pouvant 20 être soutiré du réacteur d'acidification 6 peut être également envoyé au gazomètre 16 par l'intermédiaire de la canalisation 19. La canalisation 17 sert à renvoyer le gaz du gazomètre 16 au réacteur de production de méthane 10, en vue de réaliser la circulation intérieure. Un puits de dégazage 25 18 est monté en aval. En 20, on peut réaliser une adjonction de chaux ou une adjonction de charbon. La boue en excès non déshydratée, qui provient de l'étage d'adsorption, ainsi que la boue en excès non déshydratée, qui provient de l'étage d'activation faiblement chargé, de l'installation d'épura30 tion montée en aval sontenvoyées à la canalisation d'amenée 1, sous la forme d'un mélange de boues, après avoir subi une épuration mécanique fine. Le mélange de boues finement épuré, est pasteurisé en 3 à l'aide du brûleur immergé et est alors déjà fluidifié. Le mélange de boues pasteurisé est ensuite fluidifié d'une manière supplémentaire dans le réacteur d'acidification 6, au moyen d'une destruction partielle des cellules et peut ensuite être soumis à un traitement ultérieur, dans un réacteur à lit fixe de production de méthane 9, avec une teneur en substances solides provenant en moyenne de la biomasse sessile et de la biomasse en sus3
pension et qui intervient pour plus de 100 kg/m3.
Pour un exemple de réalisation, on suppose que l'on obtient journellement 200 m3 de boue en excès dans une ins5 tallation d'épuration des eaux résiduaires conçue pour
000 équivalents/habitants et comportant un étage d'adsorption et un bac d'activation.
La boue, qui arrive par la voie des eaux résiduaires et a déjà été préépurée par la grille, parvient par l'in10 termédiaire de la canalisation d'amenée 1 dans un dispositif 2a d'épaississement préalable d'un volume égale à environ m3. Après épaississement fournissant une teneur en substances solides d'environ 4-5 %, cette boue, qui est maintenant totalement uniforme et homogène, parvient sur une grille 15 de retenue réalisant une épuration ou sur une installation de filtrage à mailles fines 2b, qui retient les fibres en produisant un mélange boue-eau exempt de fibres. Pour une vitesse relativement faible de circulation d'environ 30 cm/s, le mélange des boues des eaux résiduaires possède un état de 20 surface étendu, semblable aux eaux résiduaires et présentant une forte concentration organique. Grâce au traitement réalisé dans la voie de circulation des eaux résiduaires, d'une part la concentration en BSB5 des eaux résiduaires est réduite de 300 mg/l à environ 5 mg/l, mais d'autre part la 25 phase du liquide surnageant a été concentrée à environ 000 à 20 000 mg/l c'est-à-dire que sa concentration s'est
accrue du facteur 50 à 70.
Ce mélange eau-boue liquide (200 m3) est chauffé à C dans un brûleur immergé 3, possédant un volume d'envi3 3 ron 10 m3 et y séjourne pendant Y2 heure. Ensuite les 200 mS de mélange eau-boue situé à une température de 50/55 C (mésophile) parviennent, au cours d'une journée, dans l'étage d'acidification 6,7, qui présente un volume d'environ 300 m et y séjournent environ un jour à un jour et demi. On obtient 35 dans cet étage la décomposition des composés organiques et une fluidification supplémentaire ainsi qu'une pasteurisation de la boue. Le mélange d'eau boueuse est entraîné selon un circuit interne au moyen d'une injection 17 de gaz méthane dans l'ensemble 6,7 et par conséquent est entraiîné à travers
le réacteur à lit fixe.
Avec une température d'environ 330C (mésophile), le mélange d'eau boueuse traverse ensuite le réacteur à lit fixe de production de méthane, c'est-àdire le récipient de 5 décomposition 9 de production de méthane, qui est équipé de réacteurs à lit fixe et séjourne pendant environ dix à douze jours dans le récipient possédant un volume d'environ 2400 m3. La canalisation 17 sert à renvoyer le gaz sortant du gazomètre 16 en vue d'obtenir la circulation interne de 10 la boue à travers les lits fixes 7 et 10. Après dégazage de la boue putréfiée dans le puits de dégazage 18, la boue est envoyée dans le dispositif 11 d'épaississement monté en aval
et y séjourne environ un jour à un jour et demi.
Pour maintenir le circuit extérieur de circulation de la biomasse et pour activer les processus biologiques, on renvoie une partie de la boue épaissie, par l'intermédiaire de la canalisation 14, au réacteur de production de méthane, et on envoie le reste à l'installation 12 de déshydratation de la boue. L'eau trouble obtenue est évacuée, par l'inter20 médiaire de la canalisation 13, en direction d'une admission
dans une installation de clarification.
Pendant la phase d'hydrolyse, qui intervient dans le réacteur d'acidification 6, dans l'exemple de réalisation, des substances polymères sont décomposées en partie par les 25 exoenzymes, qui sont alors décomposés pendant la phase d'acidification, par exemple pour former des alcools, du C02, du H2 et des acides organiques. Les bactéries qui produisent une hydrolyse, et les bactéries, qui réalisent une acidification, possèdent des temps de génération courts. Pour les 30 bactéries produisant l'acidification, un milieu acide est
plutôt favorable.
Dans la phase de production de méthane, qui intervient dans le cas de l'exemple de réalisation dans le réacteur 9 de production de méthane, seuls l'acétate, le H2 et 35 le CO2 sont convertis directement en CH4 par les bactéries méthanogènes. D'autres acides organiques, alcools, etc. doivent tout d'abord être convertis en acétate par des bactéries acétogènes, les bactéries acétogènes et méthanogènes pouvant exister pour des questions énergétiques, uniquement
en étant en contact intime dans l'espace. Ces deux types d'organismes possèdent de longs temps de génération. Un milieu neutre jusqu'à légèrement alcalin convient pour les bactéries méthanogènes.
Claims (5)
1. Procédé d'épuration des eaux résiduaires, notamment d'eaux résiduaires communales, et de traitement des boues, selon lequel on introduit les eaux résiduaires brutes 5 dans un étage d'adsorption (A), qui est fortement chargé, et ensuite dans un étage d'activation (B), faiblement chargé, et les boues en excès provenant de l'étage d'adsorption et de l'étage d'activation sont envoyées, sous la forme d'un mélange de boues en excès, après un épaississement préalable, 10 à un étage de traitement des boues, qui comporte au moins un réacteur d'acidification (6) et un réacteur de production de méthane (9), caractérisé en ce que l'on soumet le mélange non déshydraté des boues en excès à une épuration mécanique fine ou poussée (en 2b) à l'aide de grilles et/ou de filtres, 15 qu'on fluidifie le mélange finement épuré des boues au moyen d'un chauffage, produisant une pasteurisation, entre 70 et 750C et au moyen d'une acidification entre 45 et 55 C, et que l'on poursuit le traitement du mélange fluidifié des boues dans un réacteur de production de méthane à lit fixe
(9), avec une teneur en substances sèches dépassant 100 kg/m3.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en
ce que l'acidification est exécutée dans un réacteur d'acidification à lit fixe (6).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélange des boues des eaux
usées est traité dans un réacteur (9) à lit fixe de production de méthane avec une teneur en substances sèches comprise entre 150 et 300 kg/m3.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 1 à 3, caractérisé en ce que l'épuration fine (en 2b) est
exécutée avec une "taille de grain limite" 43 mm.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que le mélange des boues est soumis à une circulation intérieure et/ou extérieure dans le réac35 teur d'acidification (6) ou dans un réacteur (9) à lit fixe
de production du méthane.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3611840 | 1986-04-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2597088A1 true FR2597088A1 (fr) | 1987-10-16 |
FR2597088B1 FR2597088B1 (fr) | 1991-07-12 |
Family
ID=6298251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR878704939A Expired - Lifetime FR2597088B1 (fr) | 1986-04-09 | 1987-04-08 | Procede d'epuration des eaux residuaires et de traitement des boues |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT393377B (fr) |
ES (1) | ES2005140A6 (fr) |
FR (1) | FR2597088B1 (fr) |
GB (1) | GB2190370B (fr) |
GR (1) | GR870485B (fr) |
IT (1) | IT1208022B (fr) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4036548C2 (de) * | 1990-11-16 | 1995-12-07 | Boehnke Botho | Verfahren zur Reinigung von Abwasser mit Hilfe einer Abwasserreinigungsanlage die zwei Belebungsstufen aufweist |
WO2012103922A1 (fr) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Red Patent B.V. | Installation et procédé pour la conversion de biomasse en méthane |
DE102017126251A1 (de) * | 2017-11-09 | 2019-05-09 | Huber Se | Kläranlage sowie Verfahren zur Behandlung von Abwasser |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4213857A (en) * | 1977-09-14 | 1980-07-22 | The Agency Of Industrial Science And Technology | Anaerobic digestion process |
EP0048675A1 (fr) * | 1980-09-24 | 1982-03-31 | Société Entreprise Métallurgique d'Armor (S.E.M.A.) S.A. | Appareil de traitement de déchets biochimiques |
DE3405236A1 (de) * | 1984-02-15 | 1985-08-29 | Botho Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Böhnke | Anlage fuer die reinigung von abwasser sowie fuer die behandlung des entstehenden schlammes |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3146622C2 (de) * | 1981-11-25 | 1985-01-03 | Böhnke, Botho, Prof. Dr.-Ing., 5100 Aachen | Anlage für die Reinigung von Abwasser |
-
1987
- 1987-03-27 GR GR870485A patent/GR870485B/el unknown
- 1987-03-31 GB GB8707629A patent/GB2190370B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-08 FR FR878704939A patent/FR2597088B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-09 IT IT2005087A patent/IT1208022B/it active
- 1987-04-09 ES ES8701034A patent/ES2005140A6/es not_active Expired
- 1987-04-09 AT AT887/87A patent/AT393377B/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4213857A (en) * | 1977-09-14 | 1980-07-22 | The Agency Of Industrial Science And Technology | Anaerobic digestion process |
EP0048675A1 (fr) * | 1980-09-24 | 1982-03-31 | Société Entreprise Métallurgique d'Armor (S.E.M.A.) S.A. | Appareil de traitement de déchets biochimiques |
DE3405236A1 (de) * | 1984-02-15 | 1985-08-29 | Botho Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Böhnke | Anlage fuer die reinigung von abwasser sowie fuer die behandlung des entstehenden schlammes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GR870485B (en) | 1987-04-30 |
AT393377B (de) | 1991-10-10 |
ATA88787A (de) | 1991-03-15 |
GB2190370B (en) | 1990-08-08 |
IT1208022B (it) | 1989-06-01 |
ES2005140A6 (es) | 1989-03-01 |
GB2190370A (en) | 1987-11-18 |
GB8707629D0 (en) | 1987-05-07 |
IT8720050A0 (it) | 1987-04-09 |
FR2597088B1 (fr) | 1991-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1461292B1 (fr) | Procede de stabilisation et conditionnement de boues d'epuration municipales et industrielles | |
US20200062628A1 (en) | Bioreactor for treating sewage and sewage treatment system comprising the same | |
US4559142A (en) | Split feed for the anaerobic biological purification of wastewater | |
EP0817760B1 (fr) | Procede de stabilisation de boues | |
US6592763B1 (en) | Method and device for treating aqueous flows in a bioreactor, an ultrafiltration unit and a membrane filtration unit | |
KR20210091786A (ko) | 진보된 인 회수 공정 및 플랜트 | |
FR2597088A1 (fr) | Procede d'epuration des eaux residuaires et de traitement des boues | |
JPH10192889A (ja) | 有機性排水の処理方法 | |
Cheng et al. | Comparative study of high-performance mesophilic and thermophilic anaerobic membrane bioreactors in the co-digestion of sewage sludge and food waste: Methanogenic performance and energy recovery potential | |
EP2746231A1 (fr) | Procédé et appareil pour le traitement de l'eau de traitement provenant d'un processus de conversion de matériau organique hydrothermique | |
EP0564386B1 (fr) | Procédé de traitement des boues par oxydation combinée chimique et biologique et installations pour la mise en oeuvre d'un tel procédé | |
Urbanowska et al. | Recovery of chemical energy from retentates from cascade membrane filtration of hydrothermal carbonisation effluent | |
WO2018183234A1 (fr) | Système et procédé de traitement biologique des eaux usées et de production de biogaz qui est converti en une source de carbone complémentaire utilisée dans le traitement biologique des eaux usées | |
FR2945039A1 (fr) | Procede de methanisation a tres haut rendement a partir d'une phase liquide qui est un coproduit issu de l'extraction d'un produit principal | |
JP2005103375A (ja) | メタン発酵処理方法及び装置 | |
Di Berardino | Production of biogas/bioSNG from anaerobic pretreatment of milk-processing wastewater | |
EP1544171A1 (fr) | Procédé de réduction de boues issues du traitement d'eaux usées par oxygénation et action mécanique | |
JP7373638B2 (ja) | 消化汚泥の処理方法及びその廃水処理装置 | |
CN215667629U (zh) | 一种垃圾渗滤液和餐厨厌氧沼液协同处理装置 | |
EP0558421A1 (fr) | Procédé d'épuration d'excréments animaliers et son dispositif | |
JP2003170141A (ja) | 有機性廃棄物の処理方法および設備 | |
AU2011253947B2 (en) | Generation of fresh water | |
JP2001062498A (ja) | 汚泥処理方法 | |
JPS58205594A (ja) | 嫌気性消化方法 | |
Acun et al. | Post-treatment of anaerobically-treated compost leachate by membrane systems: emphasis on molecular weight distribution. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |