FR2606397A1 - Procede pour le traitement par boue activee d'eaux d'egouts ou d'eaux usees industrielles en utilisant des particules de laitier de hauts fourneaux comme fixateurs - Google Patents

Abstract

A. PROCEDE POUR LE TRAITEMENT PAR BOUE ACTIVEE D'EAUX D'EGOUTS ET D'EAUX USEES INDUSTRIELLES EN UTILISANT DES PARTICULES DE LAITIER DE HAUTS FOURNEAUX COMME FIXATEURS. B. PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND LES DIFFERENTES ETAPES CONSISTANT A AJOUTER UNE POUDRE FINE DE LAITIER DE HAUTS FOURNEAUX GRANULE DANS LA CUVE D'AERATION D'UNE INSTALLATION A BOUE ACTIVEE, CETTE POUDRE FINE GRANULEE DU LAITIER DE HAUTS FOURNEAUX SOUS FORME DE CASSETTE 1 EN CUVE B, SERVANT DE PORTEUR DE FIXATION DE LA BOUE ACTIVEE, ET EN CE QUE LA QUANTITE D'AIR D'AERATION INTRODUITE PAR UN VENTILATEUR 9 DANS LA CUVE D'AERATION A LAQUELLE ON A AJOUTE LA POUDRE FINE DU LAITIER DE HAUTS FOURNEAUX GRANULE, EST CONTROLEE DE MANIERE A MAINTENIR DANS UNE PLAGE CIBLE PREDETERMINEE LE POTENTIEL D'OXYDO-REDUCTION DU CONTENU DE LA CUVE D'AERATION, PAR UN CAPTEUR 4. C) L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR LE TRAITEMENT PAR BOUE ACTIVEE D'EAUX D'EGOUTS OU D'EAUX USEES INDUSTRIELLES EN UTILISANT DES PARTICULES DE LAITIER DE HAUTS FOURNEAUX COMME FIXATEURS.

Description

Procédé pour le traitement par boue activée d'eaux d'égouts ou d'eaux

usées industrielles, en utilisant des particules de laitier de hauts fourneaux comme fixateurs " L'invention concerne un procédé pour le traitement d'une boue activée d'eaux d'égouts ou d'eaux usées industrielles, et plus particulièrement un procédé dans lequel on utilise un support de fixation nouveau pour la boue activée, de manière à réaliser un traitement par boue activée à haut rendement des eaux

d'égouts ou des eaux usées industrielles.

Dans le cas, par exemple, des eaux d'égouts, le traitement par boue activée de ces eaux d'égouts est généralement effectué de la manière suivante: Les eaux d'égouts accumulées dans une installation de traitement d'eaux d'égouts, passent dans une cuve de sédimentation à sable et dans une cuve

de sédimentation primaire de manière à retirer la majeu-

re partie du sable et des matières grossières en suspen-

sion. Après cela, on laisse passer les eaux d'égouts dans une cuve d'aération du procédé de traitement par boue activée de façon que les polluants des eaux d'égouts

soient décomposés.

Ensuite, l'effluent de la cuve d'aération passe dans une cuve finale d'épaississement

de boue et de dépôt de boue dans laquelle la boue acti-

vée est précipitée/séparée, et l'effluent d'épaisssis-

seur est soumis à un traitement chloré ou analogue, puis ensuite évacué. D'autre part, une partie de la boue activée ayant précipité dans l'épaississeur de boue final, est ramenée à la cuve d'aération sous la forme d'une boue de retour, tandis que la partie restante de cette boue

activée est évacuée et soumise à un traitement de fermen-

tation au méthane, un traitement d'incinération ou ana-

logue, de manière à pouvoir être jetée.

Ce traitement des eaux d'égouts par boue activée pose de nombreux problèmes. Par exemple, la boue activée produite dans le traitement des eaux

d'égouts présente un Indice de Volume de Boue (IVB) éle-

vé conduisant à des difficultés pour obtenir dans l'épais-

sisseur de boue final une boue précipitée ou déposée pré-

sentant d'excellentes propriétés de consolidation.

De plus, le traitement par boue activée présente un défaut en ce sens que, lorsque le traitement est effectué dans des conditions de charge élevée ou en présence de grandes variations de charge,

ou lorsque des bactéries en forme filaments (hydromyce-

tes) se développent dans la boue activée, cette boue

activée souffre de gonflement, ce qui conduit à un mau-

vais dépôt de la boue activée. Par suite, il est diffi-

cile pour un traitement d'eaux d'égouts par boue activée

classique, de maintenir la boue activée de la cuve d'aé-

ration sous une concentration élevée, ce qui aboutit à

limiter le perfectionnement du traitement sous son as-

pect de rendement ou de réduction du temps nécessaire pour effectuer le traitement, ainsi que sous l'aspect de la compacité des installations permettant de mettre

en oeuvre le traitement.

De plus, l'apparition de gonflement a pour résultat que la boue activée sortant d'une cuve

de dépôt de boue, conduit à une détérioration de la qua-

lité de la boue activée effluente. Par suite, selon le traitement par boue activée classique, les installations d'évacuation d'eaux d'égouts doivent être construites dans des zones très étendues. De plus, il est difficile

de simplifier le processus de traitement et il est éga-

lement difficile d'obtenir la compacité des installations de traitement. Par suite, des frais considérables sont nécessaires pour construire l'installation d'évacuation

d'eaux d'égouts.

Comme moyen pour résoudre ces pro-

blèmes liés à l'évacuation des eaux d'égouts, il est souhaitable de développer une technique de traitement

par boue activée à haut rendement.

En ce qui concerne les eaux d'égouts ou les eaux usées industrielles, on dispose jusqu'ici,

comme procédé de traitement par boue activée à haut ren-

dement de ces eaux d'égouts d'un procédé permettant de maintenir la boue activée de la cuve d'aération dans des

conditions de concentration élevée, ce procédé se clas-

sifiant en un système à couche fluidisée et un système

à couche fixe.

Dans le système à couche fluidisée

du procédé dont un exemple est décrit dans la Publica-

tion de Brevet Japonais Ouverte NO 61-136 491, de fines particules de sable telles que de la terre à diatomées, du sable, des céramiques et analogues, ou des particules

de carbone activées, ou encore des particules de compo-

sés organiques à poids moléculaire élevé, sont ajoutées à la cuve d'aération de manière à être fluidisées par

aération pour faire adhérer la boue activée à ces parti-

cules, de manière à améliorer les caractéristiques de dépôt de la boue activée tout en la maintenant dans des conditions de concentration élevée à l'intérieur de la

cuve d'aération.

4. Dans le système à bain fixe du procédé dont un exemple est décrit dans la Publication de Brevet Japonais Ouverte N 61-136 490 dans laquelle

des particules de céramique servent de porteurs de fixa-

tion pour la boue activée dans le système, l'un quelcon- que des tubes de nid d'abeilles constitués de composés

organiques à poids moléculaire élevé, de panneaux à cou-

ches multiples, d'éléments en céramique ou analogues, est immergé dans la cuve d'aération de façon que la boue

activée adhère à ces éléments pour se fixer à ceux-ci.

Cependant, ces procédés classiques

posent de nombreux problèmes. Tout d'abord, dans le sys-

tème à bain fluidisé du procédé utilisant les fines par-

ticules organiques, comme l'affinité de la boue activée

pour ces fines particules organiques n'est pas suffisan-

te, il faut une longue période de temps pour que la boue

activée adhère de façon stable à ces fines particules.

De plus, on n'a pas encore établi de procédé suffisam-

ment éprouvé pour traiter, sous forme de boue en excès,

la boue activée ayant adhéré à ces éléments porteurs.

En outre, dans le cas o les par-

ticules de poudre de carbone activé et les particules de composés organiques à poids moléculaire élevé sont utilisées dans le système à bain fluidisé, selon le procédé, comme l'affinité de la boue activée pour ces particules est grande, il est possible de faire adhérer

de façon stable la boue activée à ces particules. Ce-

pendant, dans le cas o la boue en excès ayant été trai-

tée par ce procédé, est encore traitée par le traitement

de fermentation au méthane, il est impossible de réuti-

liser ces particules après la fin de la fermentation au méthane de cette boue en excès, car les techniques de réutilisation de ces particules ne sont pas encore

suffisamment éprouvées.

De plus, dans le cas o l'élimina-

, tion de la boue en excès est effectuée par incinération, ces particules porteuses font augmenter les coûts du traitement des eaux d'égouts par rapport au cas o l'on

utilise les particules porteuses inorganiques.

D'autre part, dans le système à

bain fixe dans lequel le tube de nid d'abeilles en com-

posés organiques à poids moléculaire élevé, les panneaux laminés et analogues servent d'éléments porteurs de type à bain fixe de la boue activée, comme l'affinité de la boue activée pour ces éléments porteurs est grande, la

boue activée qu'on a fait proliférer adhère à ces élé-

ments porteurs de sorte qu'elle risque de les boucher.

Il est donc nécessaire dans ce cas que les éléments por-

teurs soient fréquemment retirés de la cuve d'aération et nettoyés par rinçage ou analogue de manière à être regeneres. Cependant, comme le bain fixe est

généralement de construction complexe tandis que l'affi-

nité de la boue activée pour les éléments porteurs est grande, il n'est pas possible de régénérer ces éléments

porteurs par un simple rinçage. Par suite, il est néces-

saire d'utiliser un traitement embarrassant pour régéné-

rer ces éléments porteurs. De plus, dans un procédé selon lequel les éléments en céramique classiques servent de

porteurs de fixation de la boue activée, les températu-

res de cuisson de ces éléments en céramique sont extrê-

mement élevées, ce qui augmente les coûts de fabrication, tandis que les éléments de céramique classique ne sont pas nécessairement suffisants pour fixer à ceux-ci la

boue activée.

Comme décrit ci-dessus, les élé-

ments porteurs classiques utilisés pour fixer la boue

activée ne sont pas suffisants du point de vue de l'af-

finité pour la boue activée, du point de vue des pro-

priétés de réutilisation, ainsi que du point de vue des propriétés de manipulation et des coûts, de sorte qu'ils ne conviennent pas pour le traitement de très grandes quantités de boues activées d'eaux d'égouts. Bien qu'on ait décrit ci-dessus le traitement des eaux d'égouts, les mêmes problèmes que ceux indiqués dans la descrip- tion ci-dessus apparaissent dans le traitement d'autres eaux de déchets ou eaux usées industrielles, telles que par exemple les liqueurs d'ammoniaque déchargées des fours à coke des usines métallurgiques, les eaux usées

déchargées des installations de gazéification ou de li-

quéfaction du charbon, les eaux usées produites dans les

procédés de raffinage du pétrole, les eaux usées déchar-

gées des installations de traitement de nourriture, les eaux usées déchargées des installations de fermentation

d'alcools et analogues et diverses autres eaux usées.

L'invention a pour but de créer un procédé de traitement à haute efficacité de la boue activée d'eaux d'égouts ou d'eaux usées industrielles, en utilisant un nouveau porteur de fixation de la boue activée permettant de résoudre les problèmes liés aux

porteurs de fixation classiques de la boue activée uti-

lisés dans le traitement classique des eaux d'égouts ou

des eaux usées industrielles par boue activée.

Au cours de recherches relatives au traitement par boue activée à haut rendement des eaux d'agouts, les auteurs de la présente invention ont remarqué que le laitier de hauts fourneaux, granulé,

qui constitue un sous-produit des hauts fourneaux d'usi-

nes métallurgiques et qu'on a fait brusquement refroi-

dir par de l'eau, présentait une bonne adhérence à la boue activée du fait de sa forme ou de sa construction et de sa composition. Les auteurs de l'invention ont ensuite poursuivi les recherches pour constater que le laitier de hauts fourneaux granulé améliore la faculté de se développer de la boue activée, et présente un effet remarquable pour maintenir la boue activée dans un état de concentration élevé, lorsqu'on l'utilise en porteur de fixation de la boue activée, ce qui permet au laitier de hauts fourneaux granulé de constituer le porteur de fixation optimum pour la boue activée. De plus, les auteurs de l'invention ont également constaté que le laitier de hauts fourneaux granulé présentait comme autre effet de maintenir le

niveau de pH de la cuve d'aération dans une plage conve-

nable pour la boue activée, lorsqu'on ajoutait ce lai-

tier granulé dans la cuve d'aération pour servir de por-

teur de fixation de la boue activée. Par suite, l'utili-

sation du laitier de hauts fourneaux granulé permet d'empêcher que le traitement par boue activée tombe dans ses mauvaises conditions de fonctionnement du fait des

variations du niveau de pH, ce qui permet ainsi d'obte-

nir un traitement stable des eaux d'égouts.

L'invention est basee sur les cons-

tations ci-dessus. Le traitement par boue activée des eaux d'agouts ou des eaux usées industrielles, selon l'invention, est caractérisé en ce que des particules de céramique essentiellement constituées par du laitier de hauts fourneaux granulé ou réduit en poudre fine, sont utilisées comme porteurs de fixation de la boue

activée, tout en servant également à contrôler le po-

tentiel d'oxydo-réduction (POR) de la cuve d'aération, de manière à maintenir ce potentiel à un niveau situé

dans une plage prédéterminée.

Plus précisément, le but ci-dessus de l'invention est atteint en ce que: procédé pour le traitement par boue activée de type à couche fluidisée, d'eaux d'égouts ou d'eaux usées industrielles, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à ajouter une poudre fine de laitier de hauts

fourneaux granulé dans la cuve d'aération d'une instal-

8. lation à boue activée, cette poudre fine du laitier de hauts fourneaux granulé servant de porteur de fixation

de la boue activée; en ce que la quantité d'air intro-

duite dans la cuve d'aération à laquelle on a ajouté la poudre fine du laitier de hauts fourneaux granulé, est contrôlée de manière à maintenir dans une plage cible

prédéterminée le potentiel d'oxydo-réduction du conte-

nu de la cuve d'aération; en ce qu'une poudre fine du

laitier de hauts fourneaux granulé présentant une tail-

le de particules comprise entre 0,02 et 0,5 mm, est ajoutée dans la cuve d'aération en proportion de 1 à % en poids par unité de volume de cette cuve d'aéra- tion; en ce que la poudre fine du laitier de hauts fourneaux granulé présentant une taille de particules comprise entre 0,02 et 0,5 mm est ajoutée dans la cuve d'aération en proportion de 10 à 15 kg par m3 de volume

de la cuve d'aération; en ce qu'il comprend les diffé-

rentes étapes consistant à monter un élément de cérami-

que essentiellement constitué du laitier de hauts four-

neaux granulé, dans la cuve d'aération d'une installa-

tion de traitement à boue activée, cet élément de céra-

mique servant de porteur de fixation de la boue acti-

vée; en ce que l'élément de céramique se présente sous la forme d'une cassette en forme de plaque réalisée

dans un matériau en céramique poreuse; en ce que l'élé-

ment en céramique est une cassette remplie d'un matériau de céramique sous forme de copeaux; en ce que l'élément en céramique est constitué par une cassette remplie d'un matériau de céramique en forme de selle; en ce que, dans des conditions selon lesquelles la boue activée adhère

au matériau en céramique, on fait passer, pour les trai-

ter dans ce matériau en céramique, les eaux d'égouts

ou les eaux usées industrielles dans lesquelles l'oxy-

gène a été préalablement dissous par aération; en ce

que, dans les conditions selon lesquelles la boue acti-

9. vée adhère au matériau en céramique, on fait passer, pour les traiter dans ce matériau en céramique, les eaux

d'agouts ou les eaux usées industrielles dans lesquel-

les l'oxygène a été préalablement dissous par aération, la quantité d'air utilisée dans cette aération étant contrôlée de manière à maintenir à un niveau situé dans

une plage cible prédéterminée, le potentiel d'oxydo-

réduction de l'effluent ainsi traité ayant été soumis à à ce traitement biochimique; en ce qu'il comprend les

différentes étapes consistant à disposer un certain nom-

bre de cassettes dans le passage des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles, ces cassettes servant de

porteurs de fixation de la boue activée et ces casset-

tes se présentant sous la forme d'éléments de céramique poreuse en forme de plaques essentiellement constitués du laitier de hauts fourneaux granulé, ou ces cassettes étant remplies de matériau en céramique essentiellement

constitué du laitier de hauts fourneaux granulé, de ma-

nière à effectuer ainsi un traitement biochimique des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles pendant une période de temps prédéterminée; retirer, parmi les

cassettes, celles qui se trouvent dans la première posi-

tion la plus voisine du côté d'entrée des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles, tout en faisant avancer séquentiellement et en parallèle les autres cassettes vers le côté d'entrée des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles; monter une nouvelle cassette ou

une cassette régénérée dans la dernière position de cas-

sette ainsi libérée par le mouvement séquentiel ci-des-

sus des autres cassettes; et retirer les dépôts bou-

chant cette cassette de manière à la régénérer pour

pouvoir la monter dans la dernière position des casset-

tes; ce qui permet ainsi d'effectuer de façon continue le traitement biochimique des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles tout en remplaçant séquentiellement 1.0

les différentes cassettes par des cassettes régénérées.

L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un équipement de laboratoire pour le traitement biochimique d'eaux d'égouts ou d'eaux usées industrielles, dans lequel un ensemble de cassettes de céramique sont montées selon l'invention; et - la figure 2 est un diagramme illustrant des courbes

de dépôt dont l'une représente l'état de la boue acti-

vée au bout de 30 jours après adjonction du laiter de

hauts fourneaux granulé.

Le laitier de hauts fourneaux gra-

nulé est obtenu en refroidissant brusquement le laitier produit dans le haut fourneau d'une usine métallurgique, à raison de 300 à 500 kg par tonne de fonte brute, le refroidissement étant réalisé en utilisant de l'eau sous pression. Le rythme de vitrification ou de vibrescence du laitier de hauts fourneaux granulé est d'environ 90

au moins, tandis que le laitier de hauts fourneaux gra-

nulé est poreux. Comme indiqué dans le Tableau 1, la

composition du laitier de hauts fourneaux granulé con-

tient comme éléments principaux CaO, SiO2, A1203, et

contient en outre FeO, MgO et analogues. La bonne adhè-

rence du laitier de hauts fourneaux granulé avec la boue

activée, résulte du fait que le laitier de hauts four-

neaux granulé est de composition poreuse.

TABLEAU 1: Exemple de composition du laitier de hauts

fourneaux granulé.

% SiO2 Al 203 FeO CaO MgO Balance

|33,8 15,3 0,4 41,9 3,1 3,1

260.6397

On décrira ci-après le mécanisme

d'adhérence de la boue activée au laitier de hauts four-

neaux granulé.

En général, le traitement par boue activée a tendance à abaisser le niveau de Ph de la cuve

d'aération, car les composés d'acide nitreux et les com-

posés d'acide nitrique sont produits par nitratation des

composés d'ammoniaque, ou encore un acide gras est pro-

duit par décomposition des polluants organiques. Lors-

que le niveau de pH de la cuve d'aération tombe dans une plage ne convenant plus à la subsistance de la boue activée, il en résulte un gonflement de la boue activée,

ainsi qu'une mauvaise décomposition des produits de pol-

lution et analogues. Par suite, le traitement par boue

activée des eaux d'égouts risque de tomber dans de mau-

vaises conditions de fonctionnement.

Au contraire, lorsque le latier

de hauts fourneaux granulé est ajouté dans la cuve diaé-

ration du traitement par boue activée, le CaO du lai-

tier de hauts fourneaux granulé se dissout dans le cas ou le niveau de pH de la cuve d'aération devient trop bas, de manière à empêcher ce niveau de pH de diminuer,

ce qui permet ainsi de maintenir le pH de la cuve d'aé--

ration dans la plage optimale pour la subsistance de la boue activée. On obtient ainsi des effets remarquables sur la stabilisation de l'opération de traitement de la boue activée, et sur l'amélioration de la qualité de

la boue activée effluente.

A ce moment, le CaO du laitier de hauts fourneaux granulé se dissout non pas brusquement

mais progressivement. Cela résulte du fait que le lai-

tier de hauts fourneaux granulé présente un rythme de vitrification d'environ 90 au moins, ce qui empêche le CaO de se dissoudre brusquement, en empêchant ainsi le

niveau de pH de la cuve d'aération d'augmenter brusque-

ment. Le CaO ainsi dissous réagit avec l'élément d'aci-

de nitrique, l'élément d'acide nitreux et l'acide gras.

De plus, ce CaO réagit également avec le gaz carbonique produit par l'exhalation de l'air de la boue activée, de manière à produire du carbonate de calcium. Le carbo- nate de calcium ainsi obtenu se présente sous'la forme de fines particules auxquelles la boue activée adhère facilement. le laitier de hauts fourneaux granulé dans lequel le CaO s'est dissout, devient plus poreux, de sorte qu'il prend une forme à laquelle la boue activée

adhère facilement.

De plus, la boue activée nécessi-

te, comme substance nitritive, du phosphore et de l'azo-

te ainsi que des métaux sous forme de traces de fer, de

magnésium, et analogues. Comme le laitier de hauts four-

neaux granulé contient respectivement du feO et du MgO,

la boue activée a tendance à adhérer facilement au lai-

tier de hauts fourneaux granulé pour absorber ses subs-

tances nutritives telles que le fer, le magnésium et

analogues dans le latier de hauts fourneaux granulé.

Comme décrit ci-dessus, il est clair que le laitier de hauts fourneaux granulé présente une

structure poreuse et une composition qui facilitent tou-

tes deux l'adhérence de la boue activée au laitier, et empêchent également le traitement par boue activée des eaux d'égouts de tomber dans ses mauvaises conditions de fonctionnement telles qu'un gonflement de la boue activée et une mauvaise décomposition des produits de pollution des eaux d'égouts. Par suite, on constate que bien que le laitier de hauts fourneaux granulé forme un porteur de fixation inorganique, ce laitier de hauts

fourneaux granulé présente de bien meilleures proprié-

tés qu'un porteur de fixation inorganique constitué de

terre à diatomées, de sable et analogues.

Soit dit en passant, la Publication 1.3 de Brevet Japonais Ouverte No 5775 189 décrit le fait que, dans un procédé de traitement d'eaux usées de type

par filtre goutte-à-goutte, le laitier de hauts four-

neaux refroidi par air et servant de produit de remplis-

sage, est utilisé en porteur de la boue activée. Cependant, dans le cas o ce laitier de hauts fourneaux refroidi par air est utilisé comme porteur de fixation pour la boue activée contenue dans un réacteur à couche fluidisée, de nombreux problèmes se posent. Incidemment, les propriétés à la fois du laitier

de hauts fourneaux granulé et du laitier de hauts four-

neaux refroidi par air, sont représentées dans le Tableau

2 ci-après pour permettre la comparaison de ces proprié-

tés: TABLEAU 2: Propriétés du laitier de hauts fourneaux granulé et du laitier de hauts fourneaux refroidi par air Propriétés Laitier de hauts Laitier de hauts

fourneaux granulé fourneaux refroi-

di par air Porité 25 à 50 % 10 à 30 %

Poids spéci-

fique appa- 2,0 à 2,7 2,5 à 3,5 rent Structure verre cristal D'après le Tableau 2 ci-dessus, il est clair que le laitier de hauts fourneaux refroidi par air ne convient pas pour servir de porteur de fixation

de la boue activée, à l'inverse du laitier de hauts four-

neaux granulé. plus précisément, comme le laitier de hauts fourneaux refroidi par air présente une porosité considérablement plus faible que le laitier de hauts

* fourneaux granulé, et comme la porosité affecte consi-

dérablement les performances de fixation de la boue activée, le laitier de hauts fourneaux refroidi par air présente une mauvaise adhérence à la boue activée. De plus, comme le laitier de hauts fourneaux refroidi par

air présente un poids spécifique apparent considérable-

ment plus grand que le laitier de hauts fourneaux gra-

nulé, le laitier de hauts fourneaux refroidi par air flotte mal dans le réacteur, de sorte que ce laitier se dépose rapidement dans le réacteur, en réduisant ainsi considérablement ses performances de fixation à la boue activée. De plus, comme le laitier de hauts

fourneaux refroidi par air présente une structure cris-

talline, ce laitier est plus dur que le laitier de hauts fourneaux granulé présentant une structure de verre, de sorte que le laitier de hauts fourneaux refroidi par air

nécessite une grande quantité d'énergie pour le concas-

ser. De plus, lorsqu'on l'ajoute dans le réacteur, le laitier de hauts fourneaux refroidi par air provoque la dissolution d'une grande quantité de CaO dans le contenu du réacteur, ce qui augmente brusquement l'alcalinité du contenu du réacteur du fait de la structure cristalline

du laitier de hauts fourneaux refroidi par air, en dété-

riorant ainsi les performances de traitement de la boue activée. Comme décrit ci-dessus, le laitier de hauts fourneaux refroidi par air présente beaucoup d'inconvénients, de sorte qu'il ne convient pas pour

servir de matériau porteur de fixation de la boue acti-

vée dans un réacteur de type à couche fluidisée.

De plus, les auteurs de l'invention

ont également constaté que lorsqu'un matériau de cérami-

que poreuse est immergé dans un liquide mélangé à de la boue activée provenant de la cuve d'aération pour le traitement des eaux d'égouts, la boue activée elle-même

pénètre à l'intérieur de ce matériau de céramique poreu-

se en clarifiant ainsi le liquide mélangé à la boue acti-

vée. les auteurs de l'invention ont en outre constaté le fait que lorsqu'une cassette en forme de tube rempli

d'un matériau de céramique présentant une forme de co-

peaux comprenant une forme de selle, une forme d'anneau,

une forme sphérique ou autre forme analogue, est immer-

gée dans le liquide mélangé à la boue activée, la boue activée pénètre dans les vides définis par le matériau de céramique en forme de copeaux de la cassette ainsi réalisée sous forme de tube, pour clarifier ainsi le liquide mélangé à la boue activée, comme dans le cas du

matériau de céramique poreuse.

Sur la base des faits ci-dessus, les auteurs de l'invention ont constaté qu'une cassette remplie du matériau de céramique poreuse ou du matériau de céramique en forme de copeaux pouvait être utilisée

comme porteur de fixation de la boue activée, et les au-

teurs de l'invention ont également étudié comment cette cassette de céramique pouvait s'appliquer au traitement

par boue activée des eaux d'agouts.

A ce propos, l'un quelconque des

matériaux de céramique poreuse et des matériaux de céra-

mique en forme de copeaux classiques, est essentielle-

ment réalisé jusqu'ici à partir de matériaux chers tels

que de l'alumine et de la silice nécessitant une tempé-

rature de cuisson extrêmement élevée de l'ordre de 1400 à 1600 C, avec un temps de cuisson relativement long, de sorte que les matériaux classiquesaugmentent les coûts de fabrication, ce qui rend impossible de les utiliser pour le traitement des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles. Dans un processus de développement 1.6 d'un matériau de céramique à faible coût, les auteurs de l'invention ont envisagé d'utiliser le laitier de hauts fourneaux granulé comme élément constitutif d'un

tel matériau de céramique à faible coût. Plus précisé-

ment, comme le laitier de hauts fourneaux granulé est un sous-produit des aciéries, ce laitier de hauts fourneaux

granulé est beaucoup moins cher que les matériau de cé-

ramique classiques tels que l'alumine, la silice et ana-

logues. De plus, comme le laitier de hauts fourneaux granulé contient du CaO en proportion de 42 à 45 %, on peut s'attendre à ce que la température de cuisson de ce laitier de hauts fourneaux granulé soit beaucoup plus

basse que celle des matériaux en alumine et en silice.

Sur la base des résultats ci-des-

sus, on a constaté qu'on pouvait préparer et tester un

matériau essentiellement en céramique à partir du lai-

tier de hauts fourneaux granulé, et que si la tempéra-

ture de cuisson de ce matériau en céramique était par exemple comprise dans une plage de 900 à 950 C, avec un temps de cuisson compris par exemple dans une plage de une à deux heures, on pouvait obtenir un matériau de

céramique présentant une structure poreuse et un maté-

riau de céramique présentant une forme de copeaux de

différentes configurations.

Par suite, on a constaté que le

coût de fabrication du matériau de céramique essentiel-

lement constitué de laitier de hauts fourneaux granulé,

était réduit dans une proportion de 1/5 à 1/20 par rap-

port à celui d'un matériau de céramique classique essen-

tiellement constitué d'alumine, de silice ou analogues.

Par suite, on a constaté que les coûts de fabrication ne posaient pas de problème, même lorsque le matériau essentiellement constitué de laitier de hauts fourneaux granulé tait utilisé pour le traitement des eaux d'égouts

ou des eaux usées industrielles.

De plus, le matériau de céramique essentiellement constitué de laitier de hauts fourneaux granulé conserve les bonnes propriétés du laitier de hauts fourneaux granulé pour fixer à celui-ci la boue activée, ce qui rend ce matériau de céramique supérieur aux matériaux de céramique classiques essentiellement constitués d'alumine, de silice ou analogues, en ce qui concerne les propriétés de fixation de la boue activée

à ces matériaux de céramique.

On décrira maintenant le cas o les matériaux de céramique essentiellement constitués de laitier de hauts fourneaux granulé et de laitier de hauts fourneaux en poudre fine, servent de porteurs de fixation de la boue activée pour le traitement des eaux

d'agouts ou des eaux usées industrielles.

On décrira tout d'abord le cas o de la poudre fine de laitier de hauts fourneaux granulé, est ajoutée dans la cuve d'aération de l'installation

de traitement par boue activée de type à couche fluidi-

sée, de manière à servir de porteur de fixation de la

boue activée.

Dans le cas o le laitier de hauts fourneaux granulé est utilisé pour servir de porteur de fixation de la boue activée, il suffit d'alimenter la cuve d'aération par du laitier de hauts fourneaux granulé ayant été concassé à une taille de particules inférieure à 0,5 mm, à raison de 10 à 50 kg par m3 de volume de la

cuve d'aération. La relation entre la taille des parti-

cules du laitier de hauts fourneaux granulé, et l'adhé-

rence de la boue activée, est indiquée ci-après.-Plus précisément, plus le laitier de hauts fourneaux granulé

est finement concassé, plus la boue activée adhère faci-

lement à ce laitier de hauts fourneaux granulé ainsi con-

casse. Cependant, plus le laitier de hauts 1.8 fourneaux granulés devient fin, plus ce laitier de

hauts fourneaux granulé ainsi concassé s'échappe faci-

lement de l'épaississeur de boue en meme temps que le

liquide effluent. Par suite, il est préférable d'utili-

ser une taille de particules d'au moins 0,02 mm pour le laitier de hauts fourneaux granulé ainsi concassé. De plus, dans la relation entre la taille des particules de laitier de hauts fourneaux granulé et la faculté de

dispersion de ce laitier dans la cuve d'aération, lors-

que la taille des particules de laitier de hauts four-

neaux granulé est supérieure à 0,5 mm, la faculté de dispersion de ce laitier est fortement affaiblie, ce qui rend difficile la dispersion uniforme de ce laitier dans la cuve d'aération. Par suite, compte tenu des considérations ci-dessus, la valeur optimale de taille de particules du laitier de hauts fourneaux granulé à ajouter à la cuve d'aération, se situe dans une plage

allant de 0,02 à 0,5 mm.

On décrira maintenant la quantité convenable de poudre fine de laitier de hauts fourneaux granulé à ajouter à la cuve d'aération. Cette quantité convenable de laitier de hauts fourneaux granulé est

déterminée en observant l'état ou la condition d'adhé-

rence de la boue activée au laitier de hauts fourneaux

granulé, cet examen étant effectué au moyen d'un micros-

cope ou en se basant sur la faculté de dépôt de la boue activée. Plus précisément, dans le cas ou la quantité convenable de laitier de hauts fourneaux granulé se situe dans une zone inférieure à 10 kg par m3 de volume

de cuve d'aération, il existe de la boue activée n'adhé-

rant toujours pas au laitier de hauts fourneaux granulé dans la cuve d'aération, tandis qu'un gonflement de la boue activée a facilement tendance à se produire dans

des conditions de charge élevée du traitement de deman-

de en oxygène biochimique, ou dans des conditions dans 1.9 lesquelles la charge de demande en oxygène biochimique

varie considérablement.

Au contraire, dans le cas o la

quantité convenable de laitier de hauts fourneaux gra-

nulé à ajouter à la cuve d'aération dépasse une valeur

de 10 kg par m3 de volume de cuve d'aération, les pro-

blèmes ci-dessus sont résolus, ce qui permet d'obtenir

de bonnes performances du traitement. Cependant, lors-

que cette quantité de laitier de hauts fourneaux granulé à ajouter à la cuve d'aération dépasse une valeur de

kg, il apparaît qu'on ne peut plus continuer d'amé-

liorer les performances du traitement. Par suite, la quantité optimale de laitier de hauts fourneaux granulé à ajouter à la cuve d'aération se situe dans une plage

allant de 10 à 50 kg par m3 de volume de cuve d'aération.

On remarquera en passant que l'adhérence complète de la

boue activée au laitier de hauts fourneaux granulé de-

mande sensiblement un mois après adjonction du laitier

de hauts fourneaux granulé dans la cuve d'aération.

Incidemment, dans les fonderies, il existe en plus du laitier de hauts fourneaux ou de ce qu'on appelle le laitier de fonte brute, un laitier d'acier tel que le laitier de convertisseur produit dans un processus de fabrication d'acier pour obtenir un acier présentant les éléments nécessaires à l'usage

qu'on veut en faire.

La composition du laitier de con-

vertisseur est indiquée dans le TABLEAU 3. Ce laitier de convertisseur contient du CaO en proportion de 35 à 48 %, comme dans le cas du laitier de hauts fourneaux granulé utilisé dans l'invention. De plus, le laitier

de convertisseur contient également du fer et du magné-

sium qui constituent les éléments nutritifs de la boue activée. 2.0

TABLEAU 3: Exemple de Composition du Laitier de Conver-

tisseur. ( % en poids) T Fe CaO SiO2 MnO MgO P205

14 à 30 35 à 48 7 à 18 3 à 6 3 à 6 1 à 3,5

Bien qu'on puisse s'attendre à ce que ce laitier de convertisseur représentant le laitier d'acier produise le même effet que le laitier de hauts

fourneaux granulé, il est en fait impossible que le lai-

tier de convertisseur serve de porteur de fixation de

la boue activée, à l'inverse du laitier de hauts four-

neaux granulé.

La raison pour laquelle le laitier de convertisseur ne peut servir de porteur de fixation de la boue activée, est la suivante: comme le laitier

de convertisseur n'est pas vitrifié, à l'inverse du lai-

tier de hauts fourneaux granulé, la dissolution du CaO

se produit brusquement. Par suite, dans le cas o le lai-

tier de convertisseur est utilisé comme porteur de fixa-

tion de la boue activée, le niveau de pH de la cuve d'aération dans laquelle le laitier de convertisseur a été ajouté, augmente brusquement et dépasse fortement

un niveau de pH (7,0 + 0,5) convenable pour la subsis-

tance de la boue activée, ce qui condamne celle-ci à disparaître.

Un autre problème posé par le lai-

tier de convertisseur consiste en ce que, comme le lai-

tier de convertisseur contient une grande quantité de fer rendant son poids spécifique élevé, ce laitier de

convertisseur nécessite l'utilisation d'une grande quan-

tité d'air dans la cuve d'aération pour faire flotter 2.1 celui-ci, ce qui produit la destruction de la boue activée en augmentant les coûts de fonctionnement et en

posant beaucoup d'autres problèmes.

Comme décrit ci-dessus, étant don-

né que le laitier de convertisseur représentant le lai- tier d'acier présente tous ces défauts critiques, il est difficile de l'utiliser comme porteur de fixation de la

boue activée.

On décrira maintenant le cas ou un matériau de céramique essentiellement constitué de

laitier de hauts fourneaux granulé est utilisé comme por-

teur de fixation de la boue activée dans le traitement

par boue activée des eaux d'égouts.

Selon l'invention, on a constaté que la forme industriellement préférable du matériau de ceramique à utiliser comme porteur de fixation de la boue activée, était une cassette c'est-à-dire un objet en céramique poreuse en forme de plaque ou une cassette

remplie d'un produit de remplissage en céramique présen-

tant une forme de copeaux, de selles et/ou analogues.

Comme indiqué sur la figure 1, la

cassette réalisée à partir du matériau en céramique ci-

dessus, est montée dans une cuve de réaction biochimi-

que de l'équipement de traitement des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles, pour traiter ces eaux

d'égouts et ces eaux usées industrielles dont les condi-

tions de traitement seront décrites en se référant à

l'équipement ci-après.

La figure 1 représente l'équipement de traitement biochilique des eaux d'égouts et des eaux usées industrielles, cet équipement comprenant: une première cuve d'aération 2, une seconde cuve d'aération 3, et une cuve "B" interposée entre la premiere cuve d'aération 2 et la seconde cuve d'aération 3. Dans la cuve "B" est placé un ensemble de cassettes en céramique 1 dont chacune est réalisée sous la forme d'un objet

de céramique poreuse en forme de plaque constituée es-

sentiellement du laitier de hauts fourneaux granulé, ou rempli d'un produit de remplissage en céramique par exemple sous forme de copeaux. Dans le fond des pre- mière et seconde cuve s d'aération (2, 3) sont prévus

des tuyaux de diffusion d'aération 11 reliés à une souf-

flerie d'aération 9 par des tuyaux de branchement.

Un détecteur 4 de potentiel d'oxy-

do-réduction (appelé ci-après ORP) est prévu dans la

seconde cuve d'aération 3, du côté de la sortie d'ef-

fluent 12 de l'équipement de traitement biochimique.

Ce détecteur d'ORP 4 est relié à un bloc de commande d'ORP 5 relié à une soupape à solénoide de commande d'aération 10 par un fil conducteur. Cette soupape à

solénoide 10 est interposée entre les tuyaux de diffu-

sion d'aération 12 et la soufflerie d'aération 9, cette

soupape à solénoide étant actionnée par un signal d'ins-

truction fourni par le bloc de commande d'ORP 5 pour

commander la quantité d'air d'aération. La figure 1 re-

présente un enregistreur 6, une pompe d'alimentation d'eaux d'égouts 7, et une cuve de commande d'eaux

d'égouts 8.

On décrira maintenant le traite-

ment des eaux d'égouts réalisé dans la cuve de réaction

biochimique représentée sur la figure 1.

On verse tout d'abord, comme boue d'ensemencement dans les premiere et seconde cuves d'aération (2, 3) de la figure 1, un mélange liquide

d'eaux d'égouts et de boue activée présentant une con-

centration de l'ordre de 1000 à 5000 mg/e, et l'on aère les première et seconde cuves d'aération par de l'air, de façon que la boue activée pénètre dans les pores ou les vides du matériau de céramique des cassettes 1 pour clarifier pratiquement complètement, au bout de 5 à 20

heures, le contenu des première et seconde cuves d'aé-

ration (2, 3). Ensuite, de l'air ou de l'air riche en

oxygène ou de l'oxygène pur, est soufflé dans les pre-

mière et seconde cuves d'aération (2, 3) par les tuyaux de diffusion d'aération 11. Après cela, les eaux d'égouts sont versées dans la premiere cuve d'aération 2 de façon que

ces eaux d'égouts passent par la première cuve d'aéra-

tion 2, la cuve "B" et la seconde cuve d'aération 3, en

prenant pour cela un temps apparent de 16 heures corres-

pondant au temps de traitement des eaux d'égouts. Ensui-

te, le temps de traitement des eaux d'égouts est progres-

sivement réduit de façon que la boue activée soit culti-

vée. Normalement, le traitement pendant lequel on lais-

se passer les eaux d'égouts dans les cuves, est effectué pendant 2 à 6 heures, et la culture de la boue activée

doit être effectuée pendant environ 10 à 30 jours.

On notera en passant que dans la

cuve de réaction biochimique de type à couche fixe uti-

lisant le matériau en céramique constitué essentielle-

ment de laitier de hauts fourneaux granulé comme porteur de fixation de la boue activée,.la décomposition des produits de pollution contenus dans les eaux d'égouts est effectuée de la manière suivante: Tout d'abord, comme indiqué sur la

figure 1, de l'air chargé d'oxygène d'aération est souf-

flé dans les eaux d'égouts versées dans la premiere cuve d'aération 2, de manière à dissoudre l'oxygène

contenu dans ces eaux d'égouts qu'on fait ensuite pas-

ser dans les cassettes en céramique 1 prévues dans la cuve "B", pour que les produits de pollution contenus dans les eaux d'égouts soient décomposés par la boue activée ayant adhéré aux cassettes de céramique 1, en

consommant l'oxygène ainsi dissous.

Dans la seconde cuve d'aération 3,

de l'oxygène est encore dissous dans les eaux effluen-

tes pour produire la décomposition des produits de pol-

lution restant contenus dans les eaux d'égouts, ou pour éliminer les agents malodorants des eaux d'effluent, ces eaux d'effluent devenant ainsi aérobies. Par suite, com- me décrit ci-après, le procédé selon l'invention permet d'obtenir des résultats remarquables supérieurs à ceux

qu'on peut obtenir par les procédés classiques.

Le matériau en céramique utilisé dans le procédé selon l'invention contient du laitier de hauts fourneaux granulé en proportion comprise entre et 90 % en poids, et de préférence entre 70 et 85 %

en poids, ainsi que des matériaux de céramique inorgani-

ques classiques tels que l'alumine, la silice et autres matériaux inorganiques. Dans le cas o le matériau en céramique utilisé dans le procédé selon l'invention est réalisé sous la forme d'un élément de céramique poreuse en forme de plaque, ce matériau en céramique comprend en outre un agent de formation de pores constitué par exemple par de la sciure de bois, de la balle de riz,

de la poudre d'uréthane ou analogues.

Lorsqu'on prépare le matériau en céramique utilisé dans le procédé selon l'invention, les matériaux de départ indiqués ci-dessus sont tout

d'abord mélangés, puis pétris avec de l'eau pour prépa-

rer une pâte à laquelle on donne une forme prédétermi-

née et qu'on soumet ensuite à un traitement de cuisson

pour obtenir le produit final.

Bien que la taille des pores du matériau en céramique utilisé dans le procédé selon l'invention ne soit pas limitée, le diamètre optimum

des pores du matériau en céramique utilisé dans le pro-

cédé selon l'invention se situe dans une plage compri-

se entre 1 et 5 mm, bien que la taille des pores puisse

varier dans la plage ci-dessus.

z5

La réalisation des pores du maté-

riau en céramique utilisé dans le procédé selon l'in-

vention, affecte considérablement à la fois la faculté

d'adhérence de la boue activée et la tendance à l'obs-

truction des pores, dans le procédé de traitement des

eaux d'égouts. Par exemple, lorsque les pores du maté-

riau en céramique forment ce qu'on appelle une structu-

re de pores à deux dimensions telle qu'une structure de pores en nid d'abeilles dans laquelle les ouvertures d'entrée des pores communiquent directement avec les

ouvertures de sortie de ces pores par des passages res-

pectifs, une telle structure de pores à deux dimensions risque facilement de se boucher au cours du traitement des eaux d'égouts. A ce propos, on sait empiriquement que lorsque les pores du matériau en céramique forment

ce qu'on appelle une structure de pores à trois dimen-

sions dans laquelle les pores du matériau de céramique

se ramifient pour communiquer entre eux, il est beau-

coup plus rare que cette structure de pores à trois di-

mensions se bouche au cours du traitement des eaux d'égouts. D'autre part, dans la cassette 1 remplie de produit de remplissage en céramique, bien que la forme et la taille de ce produit de remplissage en céramique ne soient pas limitées, il est cependant préférable que le produit de remplissage en céramique présente une forme simple comme par exemple une forme

de plaque, une forme cylindrique, une forme semi-circu-

laire, une forme de selle, une forme granulaire ou ana-

logue.

En ce qui concerne la taille du

produit de remplissage en céramique, le diamètre opti-

mum de ce produit de remplissage en céramique se situe sensiblement dans la plage de 10 à 100 mm. Lorsque le

diamètre extérieur du produit de remplissage en cérami-

que est inférieur à 10 mm, la cassette 1 remplie de ce produit de remplissage en céramique risque facilement

de se boucher pendant le traitement des eaux d'égouts.

Au contraire, lorsque le diamètre extérieur du produit de remplissage en céramique est supérieur à 100 mm, la boue activée adhérant à ce produit de remplissage en céramique s'échappe facilement de la cassette 1 remplie de ce produit de remplissage en céramique. Lorsqu'on remplit la cassette 1 par le produit de remplissage en céramique, cette cassette 1 peut être réalisée sous la forme d'un réseau métallique formant un conteneur dans

lequel on charge le produit de remplissage en céramique.

On décrira maintenant une opération

d'aération effectuée dans la cuve de réaction biochimi-

que ou cuve d'aération selon l'invention.

D'après l'étude effectuée par les auteurs de l'invention sur les eaux d'égouts et les eaux usées industrielles, il apparaît clairement qu'on

peut maintenir un niveau de demande en oxygène biochimi-

que (BDO) de l'effluent au-dessous de 20 mg/1, lorsque le potentiel d'oxydo-réduction (POR) à l'endroit d'une sortie de la cuve d'aération, est maintenu à un niveau

se situant dans une plage prédéterminée.

*Par exemple, dans la cuve d'aéra-

tion de type à couche fluidisée pour le traitement des eaux d'égouts utilisant la poudre fine du laitier de hauts fourneaux granulé, les conditions d'aération

affectent les performances du traitement par boue acti-

vée, ces performances concernant la faculté de décompo-

sition des produits de pollution des eaux d'égouts, la réaction de nitration de ces produits de pollution, et les propriétés de la boue activée ainsi que la faculté de dispersion du laitier de hauts fourneaux granulé. Par

suite, il est nécessaire de trouver des conditions d'aé-

ration satisfaisant à la fois la faculté de dispersion

du laitier de hauts fourneaux granulé, et les perfor-

mances du traitement par boue activée des eaux d'égouts.

Les performances du traitement par boue activée sont étroitement liées au potentiel d'oxydo- réduction (POR) de la cuve d'aération, de sorte qu'il est possible d'effectuer dans de bonnes conditions la décomposition des produits de pollution en contrôlant la quantité d'air d'aération au moyen du niveau de POR servant de paramètre de décomposition et contribuant à empêcher la réaction de nitration et le gonflement de la boue activée. Dans l'installation de traitement par boue activée des eaux d'égouts, un niveau préférable de POR se situe dans une plage comprise entre O et + 100 mV,

mesurée en utilisant une électrode en Au/Ag-AgCl.

Dans le traitement par boue acti-

vée des eaux d'égouts, le niveau de POR de la cuve

d'aération est étroitement lié à la quantité d'air d'aé-

ration. Dans un traitement normal, il suffit de contrÈ-

ler la quantité d'air d'aération selon le niveau de POR.

Cependant, dans l'invention, si une certaine quantité d'air d'aération correspond à une condition donnant une valeur de POR égale à + 50 mV ou moins dans la cuve d'aération, cette quantité d'air d'aération ne peut disperser uniformément un laitier de hauts fourneaux

granulé présentant une taille de particules comprise en-

tre 0,02 et 0,5 mm dans la cuve d'aération. Par suite,

il est nécessaire, selon l'invention, de viser un ni-

veau de POR d'au moins + 50 mV, et de maintenir ce ni-

veau de POR en fournissant la quantité d'air d'aération nécessaire. D'autre part, en ce qui concerne la limite supérieure du niveau de POR, il est possible de réaliser un niveau atteignant environ + 150 mV du fait de la faculté d'adhérence de la boue activée au laitier de hauts fourneaux granulé. Plus précisément, dans le traitement classique selon lequel on n'ajoute pas de laitier de hauts fourneaux granulé dans la cuve d'aération, lorsque le niveau de POR dépasse une valeur de + 100 mV, la réaction de nitration se trouve remar- quablement facilitée et fait descendre le niveau de pH

de la cuve d'aération, en produisant également le flot-

tement et l'écoulement de la boue par réaction de déni-

trification s'effectuant dans l'épaississeur de boue,

ce qui détériore la qualité de l'effluent.

Au contraire, dans le cas o l'on ajoute le laitier de hauts fourneaux granulé dans la cuve d'aération, lorsque le niveau de POR dépasse une valeur de + 100 mV, la réaction de nitration se produit

comme dans le traitement classique, tandis qu'on empê-

che toute diminution du niveau de pH de la cuve d'aéra-

tion et toute flottaison ou ecoulement de la boue ou analogue, ce qui permet de conserver une qualité élevée de l'effluent. Par suite, aucun problème ne se pose

concernant les performances du traitement.

Cependant, lorsque le niveau de POR dépasse une valeur de + 150 mV, la boue activée est finement divisée par l'air d'aération, de sorte que cette boue divisée n'adhère plus facilement au laitier de hauts fourneaux granulé. D'après ce qui précède et compte tenu de la faculté de dispersion du laitier de hauts fourneaux granulé, et de la faculté d'adhérence de la boue activée au laitier, il est préférable de maintenir le niveau de POR de la cuve d'aération dans

une plage comprise entre + 50 et + 150 mV.

En ce qui concerne l'aération de la cuve de traitement biochimique de type à couche fixe utilisant le matériau en céramique poreuse ou en forme de copeaux constitue essentiellement de laitier

de hauts fourneaux granulé servant de porteur de fixa-

tion de la boue activée, comme il existe une relation étroite entre le niveau de POR de la cuve d'aération et ses performances de disponibilité dans le traitement par boue activée de type à mélange uniforme, tel qu'il est décrit ci-dessus, le détecteur de POR 4 est monté dans

la seconde cuve d'aération 3, comme indiqué sur la figu-

re 1. Dans ces conditions, l'aération est effectuée à la fois dans les première et seconde cuves d'aération (2, 3) de façon que le niveau de POR de la seconde cuve d'aération 3 soit maintenu à un niveau se situant dans une plage prédéterminée allant par exemple de O à

+ 150 mV, dans le traitement des eaux d'égouts.

On remarquera en passant que dans le traitement par boue activée de type à couche fixe utilisant le matériau de céramique poreuse ou en forme

de copeaux, constitué du laitier de hauts fourneaux gra-

nulé servant de porteur de fixation de la boue activée,

cette boue activée est essentiellement complètement main-

tenue dans les cassettes de céramique 1, ce qui l'empê-

che de passer dans la seconde cuve d'aération 3, de sor-

te que l'épaississeur de boue utilisé dans le traitement

par boue activée classique peut être supprimé ou simpli-

fié dans le procédé selon l'invention.

Dans le cas o le traitement bio-

chimique des eaux d'égouts est effectué en utilisant

pendant une longue période de temps la boue activée adhé-

rant aux cassettes en céramique 1, les produits de pollu-

tion ou les solides en suspension ou la boue activée

ayant prolifiéré, risquent souvent de boucher les cas-

settes de céramique 1.

Dans l'équipement représenté sur

la figure 1, la première cassette 1 de la cuve "B", c'est-

à-dire la cassette 1 la plus proche de la première cuve

d'aération 2, est celle qui se bouche le plus rapidement.

Lorsque cette obstruction se produit ou lorsque la pre-

mière cassette 1 est complètement bouchée, on retire cette première cassette 1 de la première position de la cuve "B" de façon que les autres cassettes 1 de la cuve "B" soient déplacées séquentiellement vers la premiere cuve d'aération 2, ce déplacement se faisant en paral- lèle de façon que la seconde cassette 1 soit déplacée vers la première position ainsi libérée dans laquelle était montée la première cassette 1, puis la troisième cassette 1 est déplacée vers la seconde position de la cuve "B" dans laquelle était montée la seconde cassette

1, et ainsi de suite.

Par suite, la dernière position de

la cuve "B" se trouve libérée, de sorte qu'on peut mon-

ter une nouvelle cassette 1 ou une cassette 1 régénérée dans cette dernière position ainsi libérée de la cuve

"B". On peut ainsi changer par permutation, comme décrit -

ci-dessus, l'ensemble des cassettes 1 montées dans la cuve "B", pendant le traitement des eaux d'égouts, sans

détériorer, ni le rendement du traitement, ni la quali-

té de l'effluent. Par suite, cela constitue le proces-

sus optimum de traitement des eaux d'égouts. En plus du traitement des eaux d'égouts, la technique de traitement par

boue activée

selon l'invention peut également s'appliquer au traite-

ment des eaux usées industrielles telles que par exemple les liqueurs d'ammoniaque déchargées des fours à coke

des fonderies, les eaux usées déchargées des installa-

tions de gazéification ou de liquéfaction du charbon, les eaux usées produites dans les processus de raffinage du pétrole, les eaux usées déchargées des installations de traitements alimentaires, les eaux usées déchargées

des installations de fermentation d'alcools et analogues.

Egalement dans ces traitements des eaux usées industrielles, le rendement du traitement et la qualité de l'effluent sont améliorés comme dans le

cas du traitement des eaux d'égouts.

On décrira maintenant des Exemples

de la présente invention.

EXEMPLE 1:

Dans une cuve d'aération (de capa-

cité: 20 l) d'un appareil de traitement par boue acti-

vée commandé par POR, dans lequel le niveau de POR de la cuve d'aération a été contrôlé pour le maintenir à un niveau de + 100 mV, on a ajouté 600 g de laitier de

hauts fourneaux granulé présentant une taille de parti-

cules comprise entre 0,02 et 0,2 mm (ces 600 g corres-

pondant à 30 kg par m3 de volume de cuve d'aération, ou

à 3 % de ce volume), de façon que des eaux d'égouts ar-

tificielles à forte concentration présentant une compo-

sition et des propriétés telles que celles indiquées

dans le Tableau 4, soient traitées dans la cuve d'aéra-

tion. A ce propos, on a représenté respectivement la re-

lation entre le temps de traitement et la qualité de

l'effluent dans le Tableau 5; les variations de pro-

priétés de la boue activée au cours du temps après ad-

jonction du laitier de hauts fourneaux granulé dans le

Tableau 6; et le comportement de dépôt de la boue acti-

vée au bout de 30 jours après adjonction du laitier de

hauts fourneaux granulé sur la figure 2.

TABLEAU 4: Composition et Propriétés des Eaux d'Egouts Artificielles (g/m) Ingrédient Concentration DBO5 DCOMn Peptone 150 moyen a moyen a Extrait de viande 150 378 69,3 173 49,8 Extrait de levure 171 Dextrine 71 COT TS

1- KH2PO4 44 164 42,5 729 88,6

KC1 30

MgSO4 15 NaC1 9 (Nota): COT: carbone organique total; TS: teneur en solide totale; DCOn: demande en oxygène chimique; et a: valeur d'écart type TABLEAU 5: Relation entre les Conditions de Traitement et la Qualité de l'Effluent d'Epaississeur Final. Temps de traitement (heure) 6 4,8 2,4 Qualité de laitier O 2 2 granulé à ajouter (%) Volume de chargement DBO (kg/m. Jour) 1,13 1,42 2,83 Effluent (mg/1) DBO5 36,6 < 5,0 < 5,0 DCOMn 81,5 26,6 13,8

COT 24,6 11,6 8,9

SS 38,2 37,8 10,5

(Nota): COT: Carbone organique total SS: Solides en suspension 3.4 TABLEAU 6: Effets du laitier de hauts fourneaux granulé

sur les propriétés de la boue activee.

MLSS SV30 SVI MLVSS Volatile (mg/l) (%) (mg/1) (%) Avant adjonction 1208 12,1 100,1 987 81,7 de laitier granulé Adjonc- AussitÈt 18872 42,3 22,4 907 4,8 tion de après laitier adjonction granulé 10 jours 13448 29,0 21,6 2240 16,7 après jours 17700 29,0 16,4 3214 18,1 après jours 20594 55,8 27, 1 3021 15,0 après (Nota):

MLSS: Solides en suspension dans la liqueur mélangée.

SV30: Volumes de la boue au bout de 30 minutes de dépôt. SVI: Indice de volume de boue (SVI = SV 30 (%)/

MLSS (%).

MLVSS: Solides en suspension dans la liqueur volatile mélangée (teneur en produits volatiles de la boue lorsqu'on a séché et chauffé le MLSS à

600 C).

D'après le Tableau 5, il apparaît clairement qu'un traitement de 2,4 à 4, 8 heures de la

boue activée, avec adjonction du laitier de hauts four-

neaux, a pour résultat de donner à l'effluent la com-

position suivante: un DBO5 (inférieur à 5 mg/1 (rythme d'extraction d'au moins 98 %); un DCOMn compris entre

2606-397

14 et 27 mg/1 (rythme d'extraction compris entre 93 et %); et un SS compris entre 11 et 38 mg/1. Il est

ainsi possible d'effectuer un traitement à haute effi-

cacité des eaux d'égouts en utilisant le laitier de hauts fourneaux granulé servant de porteur de fixation de la boue activée, ce qui permet ainsi d'obtenir un

effluent de plus haute qualité.

De plus, la faculté de dépôt de la boue activée a été représentée dans la figure 2, sur une courbe de dépôt de la boue activée, cette courbe ayant été obtenue au bout de 30 jours après adjonction

du laitier de hauts fourneaux granulé. Il apparaît clai-

rement sur la figure 2 qu'une vitesse de dépôt comprise

entre 3 et 4 m/heures est obtenue dans une plage de dé-

p8t libre lorsque le laitier de hauts fourneaux granulé est ajouté dans la cuve d'aération à un rythme de 3 % en volume (comme indiqué par les marques: -0- ou -S-), tandis qu'une vitesse de dépôt comprise entre 1,5 et 2,0 m/heures est obtenue lorsque le laitier de hauts

fourneaux granulé n'est pas ajouté dans la cuve d'aéra-

tion (comme indiqué par les marques: -A-). Comme décrit ci-dessus, le laitier de hauts fourneaux granulé a pour

effet d'augmenter la vitesse de dépôt de la boue activée.

Le Tableau 6 indique les propriétés de la boue activée et leurs variations au cours du temps

après adjonction du laitier de hauts fourneaux granulé.

Comme indiqué dans le Tableau 6, le niveau de MLVSS (teneur en produits volatiles de la boue) était de 907 mg/Il aussitôt après adjonction du laitier de hauts fourneaux granulé, tandis que cette teneur augmentait à un niveau compris entre 2200 et 3200 mg/l au bout de

à 30 jours après adjonction du laitier de hauts four-

neaux granulé. Cependant, le niveau de SVI constituant un paramètre de la faculté de dépôt de la boue activée, se situait dans une plage comprise entre 16 et 27. Par suite, la faculté de dépôt de la boue activée de diminue

pas, même lorsque le MLVSS augmente.

Comme décrit ci-dessus, il est clair qu'aussi bien le rendement du traitement que la qualité de l'effluent, les propriétés de la boue activée et ana-

logues, sont remarquablement améliorées dans le traite-

ment par boue activée des eaux d'égouts, lorsque le lai-

tier de hauts fourneaux granulé est ajouté dans la cuve d'aération de l'appareil de traitement par boue activée,

au cours du fonctionnement de cet appareil.

EXEMPLE 2:

Le traitement est effectué dans les mêmes conditions que celles de l'Exemple 1, dans le cas des eaux d'égouts réelles d'une grande métropole (système d'eaux d'égouts séparé) dont les propriétés sont indiquées dans le Tableau 7 ci-après. Le Tableau

8 qui suit indique la relation entre le temps de trai-

tement et la qualité des eaux effluentes qu'on appelle

plus simplement effluent.

TABLEAU 7: Propriétés des eaux d'égouts municipales

utilisées dans l'expérience.

DBO5 | DCOMn COT

19 à 67 31 à 82 10 à 66

mg/1 mg/l mg/l TABLEAU 8: Relation entre le temps de traitement et la

qualité de l'effluent.

(mg/l) Tems de traite- 8 heures 6 heures 4 heures Item DB0< 5 mg/1 < 5 mg/l< 5 mg/1 DC;n 9,8 24,2 13,0 16,7 11,8 13,6

COT 9 14,3 7,0 9,3 5,3 9,3

Comme indiqué dans le Tableau 8,

bien qu'on change séquentiellement le temps de traite-

ment pour passer d'un niveau de 8 heures à 6 heures, 4 heures, 3 heures et 2 heures, le DBO ne dépasse pas un niveau de 5 mg/l (rythme d'extraction au moins un niveau compris entre 74 et 94), tandis que le DOC se situe à un niveau compris entre 9,8 et 16,7 mg/l, et le

COT se situe à un niveau compris entre 5,3 et 14,3 mg/l.

D'après les résultats ci-dessus,

il apparaît clairement que le traitement par boue acti-

vée de type à couche fluidisée utilisant le laitier de hauts fourneaux granulé comme porteur de fixation de la boue activée, présente un rendement de traitement de 3 à 4 fois supérieur à celui du traitement par boue activée classique n'utilisant pas de laitier de hauts fourneaux granulé, et que d'autre part les installations de traitement peuvent être réalisées sous forme beaucoup

plus compacte.

EXEMPLE 3:

Un échantillon de 30 1 prélevé dans le liquide de mélange de boue activée obtenu dans la cuve d'aération de l'installation de traitement des eaux d'égouts municipales, a été versé dans la cuve de réaction biochimique qui constitue un équipement de laboratoire comprenant: une première cuve d'aération 2 de 10 1, une cuve "B" de 20 l, et une seconde cuve d'aération 3 de 10 1. Ensuite, un ensemble de 5 pièces de cassettes 1 se présentant chacune sous la forme d'un

élément de céramique poreuse en forme de plaque essen-

tiellement constitué de 80 % en poids de laitier de hauts fourneaux granulé et présentant une taille de pores comprise entre 1 et 3 mm, ont été montées dans la cuve "B". Environ 3 heures après cette mise en place, les contenus des première et seconde cuves d'aération (2, 3) étaient tous deux devenus clairs. On en a déduit que la boue activée avait été absorbée à l'intérieur

des éléments de céramique poreuse ou cassettes 1.

Dans ces conditions, des eaux d'égouts artificielles ont été versées dans la première

cuve d'aération 2 de façon que ces eaux d'égouts arti-

ficielles passent dans la première cuve d'aération 2, la cuve "B" et la seconde cuve d'aération 3, en prenant

respectivement des temps de 16 heures, 12 heures, 8 heu-

res, 6 heures, 4 heures, 3 heures et 2 heures, pour per-

mettre ainsi à la boue activée d'adhérer aux éléments ou cassettes en céramique 1 de manière à pouvoir être

convenablement cultivée dans les eaux d'égouts artifi-

cielles.

Ensuite, le temps de traitement a été fixé à 2 heures et le traitement de ces eaux d'égouts artificielles a été effectué pendant une période de temps prolongée. Pendant ce temps, le niveau de ORP a été contr8ôlé pour le maintenir à une valeur de +100 mV

de manière à contrôler ainsi la qualité d'air d'aéra-

tion à souffler dans les première et seconde cuves d'aération (2, 3). D'autre part, la concentration de l'oxygène dissous dans les deux contenus de la premiere

et seconde cuve d'aération (2, 3) se situait respecti-

vement dans une plage comprise entre 0,5 et 1,0 ppm (partie en million) pour la première cuve d'aération 2,

et dans une plage comprise entre 2 et 5 ppm pour la se-

conde cuve d'aération 3. Les résultats du traitement sont indiqués dans le Tableau 10 ci-après. TABLEAU 9: Composition et Propriétés des Eaux d'Egouts Artificielles. (mg/1) Ingrédient Concentration DB05DCOMn Peptone 50 144-229 71,0-92,4 moyen: 200 moyen: 81,7 Extrait de 50 viande Extrait de 70 COT levure Dextrine 12 37,0-79,4 moyen: 56,4

KH2PO4 44

KCl 30 MgSO4 15 NaCl 9 (Nota): COT: carbone organique total;

DCO: demande en oxygène chimique.

Mn TABLEAU 10: Relation entre le temps de Traitement et

la Qualité de l'Effluent.

Temps de traitement (heure) 16 12 8 Volume de charge DBO 0,3 0,4 0,6 (kg/m3.jour) Effluent (mg/l) DBO5 4,5 < 5 < 5 DCOMn 10,3 10,5 9,7

COT 3,6 4,5 4,6

SS 8,5 10,3 11,2

(Nota): COT: carbone organique total;

SS: solides en suspension.

TABLEAU 10: Relation entre le Temps de Traitement et

la Qualité de l'Effluent.

Temps de traitement (heure) 6 4 3 2 Volume de charge DBO (kg/m3. jour) 0, 8 1,2 1,6 2,4 Effluent (mg/l) DBO5 < 5 < 5 < 5 < 5 DCOMn 9,5 8,8 8,5 8,7

COT 4,3 4,7 3,5 4,8

SS 10,5 8,7 9,8 10,1

(Nota): COT: carbone organique total;

SS: solides en suspension.

D'après le Tableau 10, il est clair que, dans la cuve de réaction biochimique dans laquelle 4J sont montées 5 pièces d'éléments de céramique poreuse

en forme de plaques (cassettes 1), même lorsqu'on ef-

fectue un traitement à charge croissante avec un niveau de DBO de 2,4 kg/m3 par jour, c'est-à-dire un traitement avec un volume de charge de DBO représentant environ 4 à 5 fois celui du traitement par boue activée classique,

il est possible de maintenir le niveau de DBO de l'ef-

fluent à une valeur atteignant 5 mg/l (rythme d'élimina-

tion d'au moins 98 %), de maintenir le niveau de DOCMn (moyen) à une valeur de 8,7 mg/l (rapport d'élimination compris entre 68 et 89 %), et de maintenir le niveau de SS (moyen) à une valeur de 10,1 mg/1, de manière à

pouvoir effectuer un traitement excellent.

De plus, dans le procédé selon l'in-

vention, l'épaississeur de boue destiné à séparer l'ef-

fluent de la boue activée peut être réalisé de façon

simple. En outre, il apparaît clairement que le traite-

ment par boue activée selon le procédé de l'invention, présente un traitement supérieur d'environ 4 à 5 fois à celui du traitement par boue activée classique des eaux d'égouts.

EXEMPLE 4:

A la place des éléments de cérami-

que poreuse en forme de plaques utilisés dans l'Exemple 3, on a utilisé un ensemble de 5 pièces de cassettes 1 présentant chacune la forme d'un élément de céramique poreuse en forme de plaque constitué essentiellement de

% en poids de laitier de hauts fourneaux granulé pré-

sentant une taille de pores comprise entre 2 et 5 mm,

pour le traitement des eaux d'égouts réelles.

Des échantillons des eaux d'agouts réelles ont été obtenus à partir de l'installation de traitement des eaux d'égouts d'un système d'eaux d'égouts séparé pour une métropole, c'est-à-dire pour une population supérieure à 1.000.000 de personnes, et

260639?

les échantillons ont été traités dans les mêmes condi-

tions que celles de l'Exemple 1.

Les propriétés des eaux d'égouts municipales utilisées dans le traitement ci-dessus, sont indiquées dans le Tableau 11 ci-après, et la rela-

tion entre le temps de traitement et la qualité de l'ef-

fluent, est indiquée dans un autre Tableau 12 ci-après.

TABLEAU 11: Propriétés des eaux d'agouts municipales

utilisées dans l'expérience.

DBO5 DC Mn COT SS

19 à 67 31 à 82 10 à 66 150 à 230

mg/l 1 mg/l mg/l mg/l TABLEAU 12: Relation entre le Temps de Traitement et

la Qualité de l'Effluent.

(mg/l) Temps de traitement (heures) 16 12 8 Effluent (mg/l) DBO5 < 5 < 5 <5 DCOMn 10,5 10,3 9,8

COT 4,3 5,2 4,8

SS 11,2 10,8 8,5

(Nota): COT: carbone organique total;

SS: solides en suspension.

TABLEAU 12: Relation entre le Temps de traitement et

la Qaulité de l'Effluent.

(mg/l) Temps de traitement (heure) 6 4 3 2 Effluent (mg/l) DBO5 <5 <5 <5 <5 DCOn 8,6 9,3 10,4 10,8

COT 5,3 5,8 4,7 5,8

SS 9,8 10,5 10,3 11,4

(Nota): COT: carbone organique total;

SS: solides en suspension.

Dans le cas o l'on traite des

eaux d'égouts réelles plus riches en solides en suspen-

sion (SS) que les eaux d'égouts artificielles, il exis-

te un risque de boucher les cassettes en céramique po-

* reuse 1. Dans cet exemple 4, on a fait passer dans les

cassettes en céramique 1 un volume d'eaux d'égouts re-

présentant de 120 à 175 fois (2,4 à 3,5 m3) le volume des cassettes en céramique poreuse 1 (environ 20 1), de sorte qu'on a produit un état voisin de l'obstruction

des cassettes en céramique poreuse 1.

Lorsque l'obstruction complète s'est produite, la cassette de céramique poreuse en forme de plaque montée dans la première position la plus voisine de la première cuve d'aération 2, a été retirée de la cuve "B" et nettoyée par de l'eau sous pression

pour régénérer la cassette 1 obstruée. La cassette ain-

si régénérée a été montée de nouveau dans la cuve "B" dans la dernière position la plus voisine de la seconde cuve d'aération 3, de manière à effectuer le traitement des eaux d'égouts réelles. Par suite, on a obtenu des eaux d'effluents présentant sensiblement la même qualité k4

que celle de l'effluent indiqué dans le Tableau 12.

Par suite, il est apparu claire-

ment que le procédé selon l'invention utilisant des cé-

ramiques poreuses en forme de plaque, permettait de traiter les eaux d'égouts réelles avec un rendement de

traitement environ 4 à 5 fois supérieur à celui du trai-

tement par boue activée classique des eaux d'égouts muni-

cipales. De plus, le procédé selon l'invention permet de maintenir le niveau de SS de l'effluent à une valeur supérieure à 20 mg/l, de sorte que l'épaississeur de

boue n'est pas nécessaire dans le procédé selon l'inven-

tion. En outre, il est également apparu clairement qu'on pouvait régénérer facilement la cassette de céramique

poreuse bouchée 1 en la lavant par de l'eau sous pres-

sion.

EXEMPLE 5:

A la place des cassettes en cérami-

que poreuse 1 utilisées dans l'Exemple 3, des cassettes remplies d'un produit de remplissage en céramique ont

été utilisées pour le traitement des eaux d'égouts réel-

les dans les memes conditions que celles de l'Exemple 3, ce produit de remplissage se présentant sous la forme d'un matériau en céramique semicirculaire constitué essentiellement de 80 % en poids de laitier de hauts fourneaux granulé, et présentant un diamètre d'environ mm. Les résultats de ce traitement sont indiqués

dans le Tableau 13 ci-après.

TABLEAU 13 Relation entre le temps de Traitement et

la Qualité de l'Effluent.

(mg/1) Temps de traitement (heure) 16 12 8 Volume de charge DBO 0,3 0,4 0, 6 (Kg/m3. jour) Effluent (mg/l) DBO5 3,9 4,0 2,0 DCOMn 8,7 9,0 6,8

COT 4,1 4,8 3,6

SS 16,5 16,0 12,7

(Nota): COT: carbone organique total;

SS: solides en suspension.

TABLEAU 13: Relation entre le Temps de Traitement et

la Qualité de l'Effluent.

Temps de traitement (heure) 6 4 3 2 Volume de charge DBO 0,8 1,2 1,6 2,4 (kg/m. jour) Effluent (mg/l) DBO5 6,6 4,0 3,5 4,2 DCn 8,6 7,2 6,8 7,5

COT 4,6 3,8 3,7 4,1

SS 11,9 8,0 9,3 9,5

(Nota) COT: carbone organique total;

SS: solides en suspension.

D'après le Tableau 13, il apparaît clairement que les cassettes 1 remplies du produit de remplissage en céramique, ne sont pas différentes, du

point de vue des performances de traitement, des casset-

tes de céramique poreuse en forme de plaques 1 utili-

sées dans l'Exemple 3. Plus précisément, les cassettes

1 remplies du produit de remplissage en céramique permet-

tent également de maintenir convenablement la boue acti-

vée, de sorte qu'elles peuvent également éliminer suffi-

samment les produits de pollution contenus dans les eaux

d'égouts artificielles.

De plus, le rendement du traitement ci-dessus a atteint, dans ce cas, une valeur environ 3 fois supérieure à celle du traitement par boue activée classique des eaux d'égouts, la qualité de l'effluent

restant bonne.

EXEMPLE 6:

Dans le traitement des liqueurs d'ammoniaque déchargées des fours à coke des fonderies, la poudre fine de laitier de hauts fourneaux granulé présentant une taille de particules comprise entre 0,02 et 0,2 mm (taille de particules moyenne: 0,05 mm) a été ajoutée dans la cuve d'aération (réacteur de type à couche fluidisée) de l'installation de traitement

par boue activée de type à mélange uniforme, en propor-

tion de 50 kg par m de volume de la cuve d'aération.

Dans ce cas, le niveau de PRO de la cuve d'aération a

été contrôlé pour le maintenir à une valeur comprise en-

tre 200 et 250 mV mesurés en utilisant une électrode en Au/Ag-AgCl, ce qui a permis de traiter les liqueurs d'ammoniaque (facteur de dilution de 4 à 1) présentant

les propriétés indiquées dans le Tableau 14 ci-après.

On remarquera en passant que les conditions de traitement étaient les suivantes: volume de chargement de DCO: 3,5 à 4,0 kg/m3 par jour; Temps de traitement: 4,4 à 6,7 heures; et

Rapport de boue renvoyée: 100 %.

La qualité de l'effluent obtenu par 4,7 le traitement ci-dessus est indiquée dans le Tableau

14 ci-apres.

TABLEAU 14: Qualité des eaux d'égouts fournies à l'ins-

tallation et qualité de l'effluent de l'ins-

tallation d'eaux d'égouts.

pH DCO Mn Phénol Eaux d'égouts 8,0 à 8,5 1500 à 2000 480 à 560 Effluent 7, 0 à 7,3 95 à 105 < 0,1

TABLEAU 14: Qualité des eaux d'égouts fournies à l'ins-

tallation et qualité de l'effluent de l'ins-

tallation d'eaux d'égouts.

Cyanogène Thiocyanogne DB0O Eaux d'égouts 5 à 15 130 à 170 1230 à 1720 Effluent <1 <1 <5 D'après le Tableau 14, il apparaît clairement que l'adjonction de poudre fine de laitier

de hauts fourneaux granulé dans la cuve d'aération per-

met de traiter les liqueurs d'ammoniaque avec une char-

ge élevée de l'ordre de 3,5 à 4,0 kg/m3 par jour, de volume de chargement de DCO, dans une période de temps

relativement courte de l'ordre de 4,4 à 6,7 heures.

Le procédé selon l'invention uti-

lisant le laitier de hauts fourneaux granulé comme por-

teur de fixation de la boue activée, est remarquablement efficace pour améliorer la qualité de l'effluent de

boue activée et la faculté de dépôt de cette boue acti-

vée, ce procédé étant également remarquablement efficace pour empêcher le gonflement de la boue activée. De plus, le procédé selon l'invention permet de réduire le temps

de traitement jusqu'à environ 1/2 à 1/4 du temps néces-

saire dans le traitement par boue activée classique n'utilisant pas le laitier de hauts fourneaux granulé,

ce qui permet ainsi d'augmenter le rendement de traite-

ment et de rendre plus compactes les installations de traitement.

En outre, le procédé selon l'in-

vention utilisant les cassettes en céramique 1 consti-

tuées essentiellement du laitier de hauts fourneaux

granulé servant de porteur de fixation de la boue acti-

vée, présente les avantages ci-après: - A l'inverse du traitement par boue activée de type à mélange uniforme, des eaux d'égouts ou des eaux usées

industrielles, le procédé selon l'invention ne néces-

site pas de mélanger uniformément la boue activée dans

la cuve de réaction biochimique ou dans la cuve d'aé-

ration. Le procédé selon l'invention nécessite simple-

ment de dissoudre l'oxygène dans les eaux d'égouts ou dans les eaux usées industrielles, et de laisser passer les eaux d'égouts ou les eaux usées industrielles dans

les cuves, de manière à économier l'énergie d'alimenta-

tion en air d'aération dans le procédé selon l'invention, comparativement aux procédés classiques;

- Comme le matériau en céramique constitué essentielle-

ment du laitier de hauts fourneaux granulé, présente l'excellentes propriétés pour maintenir la boue activée, cette boue activée n'est pratiquement pas entraînée

vers l'effluent, ce qui permet de supprimer ou de sim-

plifier l'épaississeur de boue utilisé dans le traite-

ment par boue activée classique; - Même lorsque le traitement est effectué avec une charge de volume de chargement de BDO environ 3 fois plus grande que celle du traitement par boue activée classique, il est possible de maintenir une excellente qualité de l'effluent. Par suite, il est possible de réaliser la cuve de réaction biochimique ou la cuve d'aération sous une forme beaucoup plus compacte; - Comme il est possible de supprimer ou de simplifier

l'épaississeur de boue, et comme il est également pos-

sible de réaliser la cuve de réaction biochimique ou

la cuve d'aération sous une forme beaucoup plus com-

pacte, on peut augmenter considérablement la compacité de l'ensemble de l'installation de traitement des eaux d'égouts; et

- Comme la boue activée est fixée à l'intérieur du ma-

tériau en céramique, on évite le gonflement de la boue activée risquant facilement de se produire dans le traitement par boue activée de type à mélange uniforme classique, ce qui permet de réaliser le traitement de

façon stable et d'améliorer la qualité de l'effluent.

R EE V N D I C A T I 0 NS

1 ) Procédé pour le traitement par boue activée de type à couche fluidisée, d'eaux

d'égouts ou d'eaux usées industrielles, procédé caracté-

risé en ce qu'il comprend les différentes étapes consis-

tant à ajouter une poudre fine de laitier de hauts four-

neaux granulé dans la cuve d'aération d'une installation à boue activée, cette poudre fine granulée du laitier de hauts fourneaux sous forme de cassette (1) en cuve

(B), servant de porteur de fixation de la boue activée.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'air d'aération

introduite par un ventilateur (9) dans la cuve d'aéra-

tion à laquelle on a ajouté la poudre fine du laitier de hauts fourneaux granulé, est contrôlée de manière

à maintenir dans une plage cible prédéterminée le po-

tentiel d'oxydo-réduction du contenu de la cuve d'aé-

ration, par un capteur (4).

3 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une pou-

dre fine du laitier de hauts fourneaux granulé présen-

tant une taille de particules comprise entre 0,02 et

0,5 mm, est ajoutée dans la cuve d'aération en propor-

tion de 1 à 5 % en poids par unité de volume de cette

cuve d'aération.

4 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la

poudre fine du laitier de hauts fourneaux granulé pré-

sentant une taille de particules comprise entre 0,02

et 0,5 mm est ajoutée dans la cuve d'aération en propor-

tion de 10 à 15 kg par m3 de volume de la cuve d'aéra-

tion. ) Procédé pour le traitement par boue activée de type à couche fixe, d'eaux d'égouts ou d'eaux usées industrielles, selon la revendication 1,

procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différen-

tes étapes consistant à monter un élément de céramique essentiellement constitué du laitier de hauts fourneaux granulé, dans la cuve d'aération d'une installation de traitement à boue activée, cet élément de céramique

servant de porteur de fixation de la boue activée.

6 ) Procédé selon la revendication , caractérisé en ce que l'élément de céramique se pré- sente sous la forme d'une cassette en forme de plaque

réalisée dans un matériau en céramique poreuse.

7 ) Procédé selon la revendication , caractérisé en ce que l'élément en céramique est une cassette remplie d'un matériau de céramique sous forme

de copeaux.

8 ) Procédé selon la revendication , caractérisé en ce que l'élément en céramique est cons- titué par une cassette remplie d'un matériau de céramique

en forme de selle.

) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que, dans

des conditions selon lesquelles la boue activée adhère

au matériau en céramique, on fait passer, pour les trai-

ter dans ce matériau en céramique, les eaux d'égouts

ou les eaux usées industrielles dans lesquelles l'oxy-

gène a été préalablement dissous par aération.

) Procédé selon la revendication

9, caractérisé en ce que, dans les conditions selon les- quelles la boue activée adhère au matériau en céramique, on fait passer,

pour les traiter dans ce matériau en

céramique, les eaux d'égouts ou les eaux usées indus-

trielles dans lesquelles 1 'oxygène a été préalablement dissous par aération, la quantité d'air utilisée dans cette aération étant contrôlée de manière à maintenir à un niveau situé dans une plage cible prédéterminée, le potentiel d'oxydo-réduction de l'effluent ainsi traité (seconde cuve d'aération (3) ayant été soumis à ce

traitement biochimique.

11 ) Procédé pour le traitement par boue activée de type à couche fixe, d'eaux d'égouts ou d'eaux usées industrielles, selon la revendication 1, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes

étapes consistant à disposer un certain nombre de cas-

settes dans le passage des eaux d'égouts ou des eaux

usées industrielles, ces cassettes (1) servant de por-

teurs de fixation de la boue activée et ces cassettes

se présentant sous la forme d'éléments de céramique po-

reuse en forme de plaques essentiellement constitués du laitier de hauts fourneaux granulé, ou ces cassettes étant remplies de matériau en céramique essentiellement

constitué du laitier de hauts fourneaux granulé, de ma-

nière à effectuer ainsi un traitement biochimique des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles pendant une période de temps prédéterminée; retirer, parmi les

cassettes, celles qui se trouvent dans la première posi-

tion la plus voisine du côté d'entrée des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles, tout en faisant avancer séquentiellement et en parallèle les autres cassettes vers le côté d'entrée des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles; monter une nouvelle cassette ou une cassette régénérée dans la dernière position de

cassette ainsi libérée par le mouvement séquentiel ci-

dessus des autres cassettes; et retirer les dépôts bou-

chant cette cassette de manière à la régénérer pour pou-

voir la monter dans la dernière position des cassettes; ce qui permet ainsi d'effectuer de façon continue le traitement biochimique des eaux d'égouts ou des eaux usées industrielles tout en remplaçant séquentiellement

les différentes cassettes par des cassettes régénérées.