FR2646586A1 - Procede d'epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier - Google Patents

Procede d'epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier Download PDF

Info

Publication number
FR2646586A1
FR2646586A1 FR8900238A FR8900238A FR2646586A1 FR 2646586 A1 FR2646586 A1 FR 2646586A1 FR 8900238 A FR8900238 A FR 8900238A FR 8900238 A FR8900238 A FR 8900238A FR 2646586 A1 FR2646586 A1 FR 2646586A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sep
soil
liquid manure
process according
denitrification
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.)
Pending
Application number
FR8900238A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel Bertrand
Francois Desplanches
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Original Assignee
Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF filed Critical Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Priority to FR8900238A priority Critical patent/FR2646586A1/fr
Publication of FR2646586A1 publication Critical patent/FR2646586A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • 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
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
    • C02F3/046—Soil filtration
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

Procédé d'épuration du lisier par le sol. Les doses d'épandage prévues dépassent largement les capacités d'utilisation des éléments azotés par les plantes. On utilise le compartiment sol 2A-2B pour la nitrification 2-2. Les nitrates résiduels sont lessivés en période d'excédents hydriques, un aménagement du sol permet de les collecter 3. La dénitrification en utilisant à nouveau du lisier est mise en oeuvre dans un réacteur 5. La flore dénitrifiante provient du lisier 1. L'effluent final sans nitrate est à nouveau épandu 5-1. On dispose ainsi d'un système d'épuration des lisiers sans pollution nitratée des eaux souterraines.

Description

La présente invention a trait au domaine de l'épuration des effluents d'élevage par voie biologique
Le sol est capable de dégrader de fortes quantités d'effluents d'élevage par minéralisation des composés organiques. Mais cette dégradation s'accompagne d'une production de nitrates liée à l'apport azoté. Lorsque les nitrates formés en quantité importante ne sont pas consommés par la végétation, ils sont lessivés en hiver et détériorent la qualité de l'eau. La récupération des eaux chargées et leur dénitrification permet d'éviter ce risque. Le procédé utilise les deux mécanismes (nitrification et dénitrification).
La nitrification est le résultat de la transformation de l'ammoniac des effluents épandus en utilisant les éléments carbonés présents.
La dénitrification en milieu anoxique s'effectue par voie autotrophe ou hétérotrophe. L'utilisation d'effluent d'élevage dans ce procédé permet les deux voies, cependant la présence de substrat carboné disponible en quantité importante privilégie le phénomène hétérotrophe.
Des expériences de dénitrification en utilisant des substrats carbonés dans le sol ou dans un réacteur ont déjà été réalisées (FR A1 0133405 - FR A2 302 279 - DD A 140 031 - FR A 76 05 628 - EU A2 0243 678
EU A1 0 206 690).
Notre procédé se distingue des procédés cités précédemment en ce qu'il s'agit d'épuration de lisier en éliminant les risques de pollution nitratée et en ce qu'il réalise successivement la nitrification dans le sol et la dénitrification avec du lisier.
Le brevet EU A1 206 690 met en oeuvre un agent chimique pour provoquer l'apparition de conditions anoxiques dans le sol. Cette technique pourra le cas échéant être utilisée dans notre procédé mais ne parait pas obligatoire.
Le brevet EU A2 0243 678 est une technique d'épuration sur un sol reconstitué cultivé de végétaux à grand développement. Dans ce procédé l'objectif semble être la destruction de matière organique (DBO - DCO).
Les apports de lisier dans les situations d'excédents peuvent dépasser les doses agronomiques. Dans ces cas, il peut en résulter une formation importante de nitrates dans les sols. Ces nitrates sont éliminés par lessivage en automne et en hiver. La présente invention vise à récupérer puis à dénitrifier les eaux nitratées afin d'éviter la pollution des eaux. La maîtrise du système permet d'utiliser le sol récepteur comme outil d'épuration de doses importantes de lisier.
L'invention comprend
- deux parcelles aménagées, l'une pour recevoir les épandages en surdoses et l'autre les eaux dénitrifiées.
- un système de collecte par drains des eaux percolées et leur stockage.
- un réacteur de dénitrification recevant le mélange de lisier et d'eau nitratée avec un équipement de suivi des concentrations en nitrates.
Ces trois postes sont reliés entre eux par canalisation pompes etc... Le stockage des lisiers aménagé ou non, fait partie de l'ensemble.
L'EPANDAGE
Il est réalisé préférentiellement avec un système d'épandage au ras du sol à l'aide d'une rampe équipée de pendillards. Le lisier est tamisé avant épandage. Les apports sont fractionnés et visent un apport de 5 à 10 fois les doses habituelles. Deux parcelles sont prévues. Une seule parcelle reçoit le lisier en surdose chaque année. Le sol est couvert avec une graminée fourragère pérenne (fétuque, ray grass, etc...). Les apports visent à limiter le facteur limitant eau en cours d'année. L'état de la végétation est un indicateur de fonctionnement de la parcelle.
L'AMENAGEMENT DU SOUS-SOL
Il est destiné à collecter la plus grande partie des eaux. Les drains de collecte sont placés selon les règles de l'art après étude pédologique fine du site. Les parcelles sont isolées sur le plan hydrique par une ceinture drainante supplémentaire. Un dispositif de mesure permet d'évaluer l'efficacité du système (débit, pluviométrie). Les eaux sont stockées temporairement en lagune.
LE REACTEUR DE DENITRIFICATION
Il comprend un réservoir type fosse de stockage, les équipements de pompage (eau et lisier), les appareils de mesures pour le suivi de la dénitrification, la fosse de stockage de lisier destiné à l'épandage ou à la dénitrification. Cette fosse est aménagée en vue de réaliser un tamisage ou une séparation de phase grossière. Le pilotage du réacteur, à savoir les dosages de lisier dans l'eau nitratée, s'effectue en fonction de la mesure des concentrations en nitrates. Le rejet par épandage sur la parcelle réceptrice des eaux résiduelles dénitrifiées est fonction du taux de nitrates fixé. Enfin la décision de rejet dans le milieu naturel (eau percolée non recyclée) est fonction du- taux de nitrate résiduel fixé en dessous de la norme.
Le procédé de l'invention est décrit par la figure annexée..
Elle représente schématiquement les équipements et le fonctionnement de l'invention. Le lisier est stocké dans une fosse comprenant deux compartiments. Le premier compartiment comprend un séparateur perforé pour permettre l'élimination des éléments grossiers et éviter l'obturation des dispositifs d'épandage. Le compartiment (1) reçoit le lisier entier. Le compartiment (1,1) réceptionne le lisier sans particules grossières. Ce lisier est épandu directement (1,2) ou envoyé (1,3) dans le réacteur de dénitrification (5).
Les parcelles réceptrices (2) sont aménagées à l'aide de drains (3).
L'eau percolant peut ne pas être collectée (2,1) et rejoindre le milieu naturel (6). Le dispositif permettra de collecter le maximum d'eau.
Celle-ci sera acheminée (3,1) et (3,2) vers le stockage (4) soit vers le réacteur (5). L'eau du stockage tampon (4) pourra être reprise (4,1) pour être traitée ultérieurement dans le réacteur (5). Après la dénitrification dans le réacteur (5) l'eau résiduelle est épandue sur la deuxième parcelle (5,1).
Les parcelles seront le siège de la nitrification (2,2) ou d'une dénitrification complémentaire (2,3).
La dénitrification principale (5,2) s'effectue à partir du mélange lisier (1,3) et de l'eau (3,1) et (4,1).
Lorsque l'eau de percolation de la parcelle (2) sera peu nitratée, le rejet vers le milieu naturel (3,3) pourra être décidé.
Deux parcelles (2) sont aménagées. La première année la parcelle 2,A reçoit le lisier entier. La parcelle 2,B reçoit les eaux dénitrifiées. Les années suivantes le fonctionnement sera alterné.
Le fonctionnement sur pilote de 50 litres destiné à simuler le réacteur base de l'invention a permis les performances rapportées dans le tableau ci-après.
Cinétique de disparition des nitrates 27 octobre 1988
Figure img00030001
<tb> 1111111 <SEP> I <SEP> 1 <SEP> I
<tb> I <SEP> Temps <SEP> en <SEP> heures <SEP> I <SEP> o <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 6 <SEP> I <SEP> 8 <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> I <SEP> 12 <SEP> 14 <SEP> 16 <SEP>
<tb> I- <SEP> liii <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I
<tb> i <SEP> Concentration <SEP> en <SEP> nitrates <SEP> dans <SEP> le <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I
<tb> I <SEP> réacteur <SEP> (mg/l <SEP> N03) <SEP> 325 <SEP> 309 <SEP> 202 <SEP> 79 <SEP> 18 <SEP> 17 <SEP> 11 <SEP> 4 <SEP> 171 <SEP> 111 <SEP> 4
<tb>
<tb>
Température moyenne 200C Agitation limitée au fond du réacteur
Pas de support bactérien.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1) Procédé d'épuration biologique du lisier épandu sur un sol caractérisé
par le fait que le lisier est épandu en surdose par rapport aux exportations maximales permises par les plantes. Ceci entrasse une production importante de nitrates.
Par la mise en oeuvre d'un aménagement de collecte et de stockage des eaux nitratées pouvant percoler.
Par la conception d'un réacteur permettant de dénitrifier par voie hétérotrophe les eaux nitratées collectées.
Par l'épandage des eaux dénitrifiées.
2) Procédé selon la revendication (l) caractérisé en ce que le sol est aménagé pour collecter plus de 80% des eaux pouvant percoler.
3) Procédé selon la revendication (1) caractérisé en ce que la dénitrification s'effectue avec du lisier de porc.
4) Procédé selon la revendication (1) caractérisé en ce que l'épandage d'eau dénitrifiée permet grâce aux bactéries dénitrifiantes présentes d'éliminer les nitrates présents dans le sol.
5) Procédé selon les revendications (2) et (4) caractérisé par le fait que l'on peut agir sur le système de collecte des eaux de percolation dans le but de faire fonctionner successivement le sol comme un filtre bactérien nitrifiant et- dénitrifiant. Ce processus permet d'éliminer progressivement la charge azotée apportée avec l'effluent initial.
6) Procédé selon l'ensemble des revendications précédentes caractérisé par la conception d'un pilotage du réacteur asservi aux concentrations en nitrates pour réaliser un fonctionnement continu ou discontinu.
FR8900238A 1989-01-06 1989-01-06 Procede d'epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier Pending FR2646586A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8900238A FR2646586A1 (fr) 1989-01-06 1989-01-06 Procede d'epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8900238A FR2646586A1 (fr) 1989-01-06 1989-01-06 Procede d'epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2646586A1 true FR2646586A1 (fr) 1990-11-09

Family

ID=9377599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8900238A Pending FR2646586A1 (fr) 1989-01-06 1989-01-06 Procede d'epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2646586A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2041220A1 (es) * 1992-04-21 1993-11-01 Cidespa Centro De Ingenieria Y Un proceso para la depuracion de los efluentes liquidos procedentes de la industria azucarera y de la fabricacion de aceite de oliva (alpechines).
ES2051242A1 (es) * 1992-11-25 1994-06-01 Bituminosos S A Probisa Prod Sistema para el aprovechamiento de alpechines en la estabilizacion de suelos.
ES2051244A1 (es) * 1992-04-21 1994-06-01 Cidespa Centro De Ingenieria Y Un proceso para la depuracion de los efluentes liquidos procedentes de la industria del petroleo y de la industria petroquimica.
ES2051245A1 (es) * 1992-04-21 1994-06-01 Cidespa Centro De Ingenieria Y Un proceso para la depuracion de los efluentes liquidos procedentes de las industrias del cuero y curtientes.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4465594A (en) * 1982-09-29 1984-08-14 Rein Laak Sewage system for the treatment of segregated domestic waste water
FR2606769A1 (fr) * 1986-11-13 1988-05-20 Burgeap Procede et installation pour la denitrification d'eaux polluees

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4465594A (en) * 1982-09-29 1984-08-14 Rein Laak Sewage system for the treatment of segregated domestic waste water
FR2606769A1 (fr) * 1986-11-13 1988-05-20 Burgeap Procede et installation pour la denitrification d'eaux polluees

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 77, no. 2, 8 janvier 1973, page 288, résumé no. 9404g, Columbus, Ohio, US; J.K. KOELLIKER et al.: "Reduction of nitrogen concentrations in swine lagoon effluent by biological denitrification", & ENG. BULL. PURDUE UNIV., ENG. EXT. SER. 1970, No. 137-(Pt. 1), 472-80 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 89, no. 20, 13 novembre 1978, page 315, résumé no. 168529r, Columbus, Ohio, US; & CS-A-171 922 (S. MACKRLE et al.) 15-03-1978 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 91, no. 21, 19 novembre 1979, page 556, résumé no. 173995k, Columbus, Ohio, US; H. KAKISHIMA et al.: "Nitrogen metabolism of sewage in percolation through soil. I. Changes in nitrogen compounds of swine sewage in soil evapo-percolation apparatus", & IBARAKI DAIGAKU NOGAKUBU GAKUJUTSU HOKOKU 1978, (26), 127-34 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2041220A1 (es) * 1992-04-21 1993-11-01 Cidespa Centro De Ingenieria Y Un proceso para la depuracion de los efluentes liquidos procedentes de la industria azucarera y de la fabricacion de aceite de oliva (alpechines).
ES2051244A1 (es) * 1992-04-21 1994-06-01 Cidespa Centro De Ingenieria Y Un proceso para la depuracion de los efluentes liquidos procedentes de la industria del petroleo y de la industria petroquimica.
ES2051245A1 (es) * 1992-04-21 1994-06-01 Cidespa Centro De Ingenieria Y Un proceso para la depuracion de los efluentes liquidos procedentes de las industrias del cuero y curtientes.
ES2051242A1 (es) * 1992-11-25 1994-06-01 Bituminosos S A Probisa Prod Sistema para el aprovechamiento de alpechines en la estabilizacion de suelos.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gale et al. Phosphorus retention by wetland soils used for treated wastewater disposal
Billore et al. Treatment of a molasses based distillery effluent in a constructed wetland in central India
Crites Design criteria and practice for constructed wetlands
Thomas et al. An evaluation of pollutant removal from secondary treated sewage effluent using a constructed wetland system
Reddy et al. Treatment of swine wastewater in marsh-pond-marsh constructed wetlands
Sindilariu et al. Treatment of flow-through trout aquaculture effluents in a constructed wetland
Hanaki et al. Contribution of methanogenesis to denitrification with an upflow filter
Welch et al. Declining lake sediment phosphorus release and oxygen deficit following wastewater diversion
Gersberg et al. Wastewater treatment by artificial wetlands
Van Oostrom et al. Meat processing effluent treatment in surface-flow and gravel-bed constructed wastewater wetlands
Middlebrooks Review of rock filters for the upgrade of lagoon effluents
FR2646586A1 (fr) Procede d&#39;epuration du lisier par le sol avec denitrification des eaux percolees par du nouveau lisier
Kruzic et al. Nitrogen removal in the overland flow wastewater treatment process-removal mechanisms
Avnimelech et al. Development and evaluation of a biofilter for turbid and nitrogen rich irrigation water
Sievers Performance of four constructed wetlands treating anaerobic swine lagoon effluents
Durchschlag et al. Joint consideration of combined sewerage and wastewater treatment plants
Bouwer Renovating municipal wastewater by high‐rate infiltration for ground‐water recharge
Neethling et al. Achieving nitrification in pure oxygen activated sludge by seeding
Cochet et al. Soil absorption systems and nitrogen removal
Beavers et al. Nutrient reduction evaluation of sewage effluent treatment options for small communities
Schipper et al. Nitrogen renovation by denitrification in forest sewage irrigation systems
MacDonald Denitrification by an expanded bed biofilm reactor
Rolf et al. Low cost procedure for nutrient removal in small rural wastewater treatment plants
Giggey et al. Spray irrigation of treated septage on reed canarygrass
Isirimah Contribution of Developed and Natural Marshland Soils to Surface and Subsurface Water Quality: Technical Completion Report