FR2712581A1 - Fixed bed process for wastewater treatment. - Google Patents
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Abstract
Procédé à lit fixe d'épuration des eaux usées, pour effectuer la réduction simultanée de la demande en oxygène biologique et de la demande en oxygène chimique et pour effectuer la nitrification et la dénitrification des eaux usées par aération intermittente d'au moins un réacteur à lit fixe (F1-F6), de manière que les eaux usées soient aérées dans le réacteur pendant un premier intervalle de temps, pour effectuer la réduction de la DBO5 et DCO jusqu'à la nitrification, soient recouvertes de nouvelles eaux usées pendant un deuxième intervalle de temps subséquent du réacteur et que l'aération soit mise hors service au moins par moments pendant le chargement du réacteur avec de nouvelles eaux usées.Fixed-bed process for the purification of wastewater, to effect the simultaneous reduction of the biological oxygen demand and of the chemical oxygen demand and to perform the nitrification and denitrification of wastewater by intermittent aeration of at least one reactor at fixed bed (F1-F6), so that the wastewater is aerated in the reactor for a first time interval, to effect the reduction of BOD5 and COD until nitrification, is covered with new wastewater during a second reactor time interval and that the aeration is turned off at least at times while the reactor is being charged with new wastewater.
Description
L'invention concerne un procédé à lit fixe pour effectuer simultanément laThe invention relates to a fixed bed method for simultaneously performing the
réduction de la demande en oxygène biologique et chimique (DBO5/DCO) pour nitrification et la dénitrification des eaux usées.5 Les composants des eaux usées de source domestique communale et industrielle peuvent être subdivisés, entre autre, dans les deux groupes essentiels suivant: - une charge organique, comprenant essentiellement des composés carbonés organiques, - une charge inorganique contenant essentiellement des reduction in the demand for biological and chemical oxygen (BOD5 / COD) for nitrification and denitrification of wastewater.5 The components of wastewater from municipal and industrial sources can be subdivided, among others, into the following two main groups: - an organic filler, essentially comprising organic carbon compounds, - an inorganic filler essentially containing
composés azotés (ammonium).nitrogen compounds (ammonium).
D'autres substances nocives, qui caractérisent la qualité des eaux usées et doivent être détruites, sont Other harmful substances, which characterize the quality of wastewater and must be destroyed, are
constituées par le phosphore, ou selon le cas les composés15 phosphorés. consisting of phosphorus, or as the case may be phosphorus-containing compounds.
La destruction biologique de ces composants suppose de disposer de différents micro-organismes qui, chacun, n'agissent cependant à leur tour que lorsqu'ils se trouvent dans des conditions de milieu totalement différentes.20 La réduction du carbone organique s'effectue de préférence dans des conditions aérobies. Par apport d'air/oxygène, se forment des micro-organismes hétérotrophes (aérobies), qui consomment la source de carbone organique en donnant C02 et H20. Les produits correspondant à la DBO5 et à la DCO voient de manière The biological destruction of these components presupposes having different microorganisms which, each in turn, only act when they are in completely different environmental conditions.20 The reduction of organic carbon is preferably carried out under aerobic conditions. By the supply of air / oxygen, heterotrophic (aerobic) microorganisms are formed, which consume the source of organic carbon giving C02 and H20. Products corresponding to BOD5 and COD see in a way
correspondante leur quantité diminuer. corresponding their quantity decrease.
Pour effectuer l'oxydation de l'ammonium (NH4-N) en nitrate (N03-N), donc pour effectuer ce que l'on appelle la nitrification, il est également nécessaire d'avoir des conditions de milieu aérobie. Les bactéries nitrifiantes utilisent alors de l'ammonium comme donneur d'hydrogène au To carry out the oxidation of ammonium (NH4-N) to nitrate (N03-N), therefore to carry out what is called nitrification, it is also necessary to have aerobic conditions. The nitrifying bacteria then use ammonium as a hydrogen donor to
lieu d'utiliser des produits organiques. instead of using organic products.
Deux groupes de bactéries, participent toujours à l'oxydation de l'ammonium en nitrate, notamment celles que l'on appelle les nitrosomonas (I) et celles que l'on appelle les nitrobacters (II), qui mènent au développement5 suivant de réactions: I NH4+ +1,5 02 II N02- + 0,5 02 I+II NH4+ + 202 De plus, les bactéries nitrifiantes utilisent le C02 comme source d'oxygène inorganique, ce pourquoi on les associe aux bactéries autotrophes.10 Il résulte de ce qui précède que la nitrification est prévue de préférence en aval d'une réduction ou selon le cas d'une élimination de la DBO5/DCO, pour fournir la source d'oxygène inorganique et ainsi les conditions de milieu nécessaires aux bactéries nitrifiantes.15 La dénitrification, donc la réduction du nitrate (N03-N) en azote élémentaire (N2) est un processus réducteur qui suppose des conditions anoxiques dans les eaux usées. Il ne doit donc y avoir aucune trace d'oxygène dissous dans les eaux usées. Simultanément, il faut qu'il y ait des substrats organiques, décomposables biologiquement et servant de donneurs d'hydrogène. L'élimination auparavant de ceux-ci à l'occasion de l'élimination de la DBO-DCO, engendre des problèmes parce qu'on n'est plus en présence de source de carbone organique ou bien on est en Two groups of bacteria always participate in the oxidation of ammonium to nitrate, in particular those which are called nitrosomonas (I) and those which are called nitrobacters (II), which lead to the following development5 of reactions : I NH4 + +1.5 02 II N02- + 0.5 02 I + II NH4 + + 202 In addition, nitrifying bacteria use C02 as an inorganic oxygen source, which is why they are associated with autotrophic bacteria.10 It results from the above that the nitrification is preferably planned downstream of a reduction or according to the case of elimination of the BOD5 / COD, in order to provide the source of inorganic oxygen and thus the conditions of medium necessary for the nitrifying bacteria. 15 Denitrification, therefore the reduction of nitrate (NO3-N) to elemental nitrogen (N2) is a reducing process which presupposes anoxic conditions in the wastewater. There must therefore be no trace of dissolved oxygen in the wastewater. At the same time, there must be organic substrates, biologically decomposable and serving as hydrogen donors. The elimination of these previously during the elimination of BOD-COD, creates problems because we are no longer in the presence of organic carbon source or we are in
présence de source insuffisante de carbone organique. presence of insufficient source of organic carbon.
Les bactéries destinées au processus cité ci-dessus peuvent être introduites tant sous la forme d'une biologie en suspension (procédé à boue activé) qu'également sous la forme d'une biologie à lit fixe. Jusqu'ici les procédés à activation ont tenu le premier plan. La biomasse est alors maintenue en suspension. Le procédé nécessite un bac de sédimentation, dans lequel la biomasse est décantée et elle est de nouveau réintroduite dans le réacteur à boue activée avec des taux de recirculation élevés (plusieurs centaines de pourcents). Seule une faible partie est extraite à titre de ce que l'on appelle boue en excès.5 De tels procédés à boue activée sont d'un coût notable lié aux mesures et régulations nécessaires au recyclage des boues. Par contre, les procédés à lits fixes (procédé à corps immergés et à corps à égouttement) présentent des avantages notables. Dans le procédé à lits fixes on met à disposition des micro-organismes des surfaces d'accroissance. Un bac de The bacteria intended for the process mentioned above can be introduced both in the form of a suspension biology (activated sludge process) and also in the form of a fixed bed biology. So far, activation processes have been at the forefront. The biomass is then kept in suspension. The process requires a sedimentation tank, in which the biomass is decanted and it is again reintroduced into the activated sludge reactor with high recirculation rates (several hundred percent). Only a small part is extracted as so-called excess sludge.5 Such activated sludge processes are of considerable cost linked to the measures and regulations necessary for recycling sludge. On the other hand, the fixed bed processes (submerged body and drip body process) have notable advantages. In the fixed bed process, microorganisms are provided with growth surfaces. A tray of
sédimentation n'est pas obligatoirement nécessaire en principe, du fait que les micro-organismes ne peuvent être éliminés. sedimentation is not necessarily necessary in principle, since microorganisms cannot be eliminated.
Des recherches, concernant la nitrification et la dénitrification, dans des installations à activation à un et deux étages sont décrites par Decker dans "Korrespondenz Research on nitrification and denitrification in one- and two-stage activation systems is described by Decker in "Korrespondenz
Abwasser", 39ème année, cahier 2/92, 197. Abwasser ", 39th year, notebook 2/92, 197.
Pour préparer la source de carbone organique nécessaire à la dénitrification, il serait en principe possible, dans le cas de réacteur à plusieurs étages, de faire passer dans le bassin de dénitrification un courant partiel issu du premier réacteur servant à la réduction de la DBO5/DCO. Cependant il y risque que trop de produits organiques soient passés dans le bassin de dénitrification et que, ainsi, on ne puisse plus atteindre une pureté des eaux usées. Cette technique de procédé nécessite de plus To prepare the organic carbon source necessary for denitrification, it would in principle be possible, in the case of a multi-stage reactor, to pass a partial stream from the first reactor used for the reduction of BOD5 / into the denitrification tank. COD. However, there is a risk that too many organic products have passed through the denitrification tank and that, in this way, it will no longer be possible to achieve purity of the wastewater. This process technique also requires
une recirculation des boues pour chaque réacteur partiel. sludge recirculation for each partial reactor.
Le branchement amont de l'étape de dénitrification (en amont de l'étage servant à la réduction de la DBO5-DCO) n'apporte ici aucune facilité concernant la technique de The connection upstream of the denitrification stage (upstream of the stage used for the reduction of BOD5-COD) does not bring here any facility concerning the technique of
mesure et de régulation.measurement and regulation.
Dans la mesure o l'épuration biologique des eaux usées s'effectue dans un réacteur unique, il serait pensable de faire se dérouler la réduction de la DBO5-DCO et la nitrification avec apport d'oxygène puis, après mise5 hors service de l'apport d'air, de faire se dérouler la dénitrification. Ceci nécessite également cependant de Insofar as the biological purification of wastewater takes place in a single reactor, it would be conceivable to have the reduction of BOD5-COD and the nitrification with the addition of oxygen take place, then, after deactivation of the air intake, to run the denitrification. However, this also requires
nouveau un coût notable en mesure et en régulation, pour assurer qu'une quantité suffisante de substrat organique décomposablep biologiquement soit disponible comme donneur10 d'hydrogène dans l'étage de dénitrification. again, a significant cost in measurement and regulation, to ensure that a sufficient quantity of biologically decomposable organic substrate is available as a hydrogen donor in the denitrification stage.
L'invention a pour but d'indiquer une possibilité d'effectuer, avec une technique de procédé aussi simple que possible, une épuration biologique des eaux usées, pour effectuer une réduction simultanée de la demande en oxygène15 biologique et chimique, pour effectuer la nitrification et la dénitrification en visant de préférence simultanément à The object of the invention is to indicate a possibility of carrying out, with a process technique as simple as possible, a biological purification of waste water, to effect a simultaneous reduction in the demand for biological and chemical oxygen, to effect nitrification and denitrification, preferably simultaneously targeting
éliminer le phosphore et les composés phosphorés. remove phosphorus and phosphorus compounds.
L'invention repose sur la découverte surprenante que ce but peut être atteint, dans le cadre d'un procédé à lit fixe, de manière étonnament simple par aération intermittente d'au moins un réacteur à lit fixe dans la mesure o l'on respecte les critères ci- après: - on aère le ou les réacteurs à lit fixe, pendant un premier intervalle de temps, pour effectuer la réduction de la DBO5 et DCO jusqu'à la nitrification, - on recouvre le et/ou les réacteurs à lit fixe de nouvelles eaux usées pendant un deuxième intervalle de temps subséquent, - l'aération est mise hors service au moins par moments pendant le remplissage du/des réacteurs avec de The invention is based on the surprising discovery that this object can be achieved, in the context of a fixed bed process, in a surprisingly simple manner by intermittent aeration of at least one fixed bed reactor insofar as it is respected the following criteria: - the aeration or reactors with a fixed bed are aerated, for a first time interval, to effect the reduction of BOD5 and COD until nitrification, - the and / or the bed reactors are covered fixes new waste water for a second subsequent time interval, - the aeration is deactivated at least at times during the filling of the reactor (s) with
nouvelles eaux usées.new wastewater.
Le procédé selon l'invention peut être réalisé de manière particulièrement avantageuse, selon une forme de The process according to the invention can be carried out in a particularly advantageous manner, according to a form of
réalisation, lorsque les eaux usées sont traitées dans un réacteur composé de plusieurs réacteurs partiels (chambres)5 mis en circuit les uns derrières les autres, au sens de la technique des fluides. embodiment, when the wastewater is treated in a reactor composed of several partial reactors (chambers) 5 connected one behind the other, within the meaning of the fluid technique.
On utilise alors, par exemple, un premier réacteur partiel pour la destruction des produits organiques, un deuxième réacteur partiel pour la continuation de la10 réduction de la demande en oxygène biologique et chimique, ainsi que, parallèlement à cela, pour la nitrification, un troisième réacteur partiel pour la nitrification, un quatrième réacteur partiel pour la continuation de la nitrification et la dénitrification parallèle ainsi qu'un cinquième réacteur et, le cas échéant, un sixième réacteur, pour la dénitrification. Les eaux usées souillées sont We then use, for example, a first partial reactor for the destruction of organic products, a second partial reactor for the continuation of the reduction in the demand for biological and chemical oxygen, as well as, at the same time, for nitrification, a third partial reactor for nitrification, a fourth partial reactor for the continuation of nitrification and parallel denitrification as well as a fifth reactor and, if necessary, a sixth reactor, for denitrification. Dirty wastewater is
alors amenées au premier réacteur partiel et ces eaux usées épurées sont prélevées du dernier réacteur partiel. then brought to the first partial reactor and this purified waste water is withdrawn from the last partial reactor.
Le déroulement du procédé s'effectue alors de manière que les réacteurs partiels, équipés chacun de lits fixes, soient d'abord aérés pendant une première phase de traitement (premier intervalle de temps). La réduction/élimination des produits organiques ainsi que la nitrification s'effectuent alors dans les réacteurs partiels correspondants. Une dénitrification s'avère d'abord impossible dans les conditions de milieu données (oxydantes). Pendant un deuxième intervalle de temps subséquent, on remplit le réacteur (le premier réacteur partiel) avec un renouvellement de nouvelles eaux usées, le courant d'eaux usées allant d'un réacteur partiel à un autre réacteur partiel, dans la direction de l'extrémité d'évacuation, donc également dans les étages de dénitrification prévus pour la dénitrification. Pendant cette phase de chargement avec de nouvelles eaux usées (non épurées) on met l'aération hors service, au moins temporairement.5 La mise hors service peut alors s'effectuer simultanément pour tous les réacteurs, au moins cependant The process takes place in such a way that the partial reactors, each equipped with fixed beds, are first ventilated during a first treatment phase (first time interval). The reduction / elimination of organic products as well as the nitrification are then carried out in the corresponding partial reactors. Denitrification is initially impossible under the given environmental conditions (oxidizing). During a second subsequent time interval, the reactor (the first partial reactor) is filled with a renewal of new waste water, the stream of waste water going from a partial reactor to another partial reactor, in the direction of the discharge end, therefore also in the denitrification stages provided for denitrification. During this loading phase with new (non-purified) waste water, the aeration is put out of service, at least temporarily. 5 The deactivation can then be carried out simultaneously for all the reactors, at least however
dans les chambres partielles servant à la dénitrification. in the partial chambers used for denitrification.
Du fait du chargement parallèle du réacteur avec de nouvelles eaux usées, on assure simultanément que, dans les étages de dénitrification, une quantité donnée de produits organiques, donc une quantité de substrats organiques décomposable biologiquement qui se présente sous forme de donneurs d'hydrogène et qui permet la réduction des composés azotés oxydés (nitrate, nitrite) en azote Due to the parallel loading of the reactor with new waste water, it is simultaneously ensured that, in the denitrification stages, a given quantity of organic products, therefore a quantity of organic substrates which can be biologically decomposed which is in the form of hydrogen donors and which allows the reduction of oxidized nitrogen compounds (nitrate, nitrite) into nitrogen
élémentaire (N2), puisse être introduite. elementary (N2), can be introduced.
Le processus continue ensuite, depuis le début, donc avec une phase d'aération, lors de laquelle le chargement The process then continues, from the beginning, so with an aeration phase, during which the loading
du réacteur avec de nouvelles eaux usées est interrompu. of the reactor with new waste water is interrupted.
Il a été constaté de manière surprenante que les produits organiques amenés de cette manière dans les étages de dénitrification suffisent, également dans le cas d'un procédé à lit fixe (sans recirculation des boues), à créer It has surprisingly been found that the organic products brought in this way into the denitrification stages are sufficient, also in the case of a fixed bed process (without recirculation of the sludge), to create
les conditions de milieu nécessaires pour les micro- the environmental conditions necessary for micro-
organismes, dans l'étage de dénitrification. L'effet peut être observé optiquement par la montée de C02 et de N2 gazeux. Les bactéries dénitrifiantes ne se distinguent pas, organisms, in the denitrification stage. The effect can be observed optically by the rise of CO2 and N2 gas. Denitrifying bacteria are indistinguishable,
dans un milieu aérobie, des autres bactéries hétérotrophes. other heterotrophic bacteria in an aerobic environment.
L'aptitude à la respiration des nitrates existe cependant dans le cas de nombreuses bactéries utilisées dans le cas présent, pour effectuer une dénitrification en un "processus simultané" unitaire. Les micro-organismes hétérotrophes correspondants se forment dans l'étage de nitrification amont et sont guidés dans les cellules de dénitrification lors du chargement du réacteur (des The breathability of nitrates exists however in the case of many bacteria used in the present case, to effect denitrification in a unitary "simultaneous process". The corresponding heterotrophic microorganisms are formed in the upstream nitrification stage and are guided into the denitrification cells when the reactor is loaded (
chambres de réacteur).reactor chambers).
L'aération peut alors être mise hors service pendant la totalité du deuxième intervalle de temps (chargement du réacteur avec de nouvelles eaux usées). En règle générale, il est cependant suffisant que l'aération ne soit The ventilation can then be deactivated for the entire second time interval (loading the reactor with new waste water). In general, however, it is sufficient that ventilation is not
interrompue que partiellement pendant le chargement. only partially interrupted during charging.
Le chargement du réacteur à plusieurs couches avec de nouvelles eaux usées durant un deuxième intervalle de temps peut s'effectuer, selon l'invention, suivant trois variantes de procédés: Selon une première variante le chargement s'effectue en courants partiels dans les réacteurs partiels servant à la réduction de la DBO5/DCO et à la dénitrification, au The loading of the multilayer reactor with new wastewater during a second time interval can be carried out, according to the invention, according to three process variants: According to a first variant, the loading is carried out in partial currents in the partial reactors used to reduce BOD5 / COD and denitrification, to
début et à la fin du trajet d'écoulement. start and end of the flow path.
Selon une deuxième forme de réalisation, le chargement du réacteur avec de nouvelles eaux usées s'effectue pendant le deuxième intervalle de temps en courants partiels dans According to a second embodiment, the loading of the reactor with new waste water takes place during the second time interval in partial currents in
tous les réacteurs partiels.all partial reactors.
Il suffit cependant en principe comme indiqué ci- It is however sufficient in principle as indicated below.
dessus de charger le réacteur seulement par la première chambre partielle avec de nouvelles eaux usées et d'ouvrir simultanément les trajets d'écoulement entre les différents réacteurs partiels, de sorte que les eaux usées s'écoulent above load the reactor only through the first partial chamber with new waste water and simultaneously open the flow paths between the different partial reactors, so that the waste water flows
jusqu'aux réacteurs partiels servant à la dénitrification. to the partial reactors used for denitrification.
On fait passer de cette manière la quantité nécessaire de In this way the necessary quantity of
produits organiques dans les réacteurs de dénitrification. organic products in denitrification reactors.
La dénitrification se déroule alors dans des conditions anoxiques (lorsque l'aération est mise hors service). Dans la mesure o cela est nécessaire, on peut raccorder au The denitrification then takes place under anoxic conditions (when the aeration is put out of service). If necessary, you can connect to the
dernier réacteur partiel une post-clarification. last partial reactor post-clarification.
Grâce à l'utilisation de réacteurs à lit fixe, on peut - comme indiqué renoncer à tout genre de recyclage des boues. On diminue nettement de cette manière le coût en mesure et en régulation. Les états alternés anaérobies (anoxiques), aérobies, dans les réacteurs partiels, permettent simultanément l'élimination biologique du phosphore.0 L'invention est expliquée plus en détail ci-après, à Thanks to the use of fixed bed reactors, we can - as indicated - forgo any kind of sludge recycling. This significantly reduces the cost of measurement and regulation. The anaerobic (anoxic), aerobic alternating states in the partial reactors simultaneously allow the biological elimination of phosphorus. The invention is explained in more detail below, at
l'aide d'un exemple de réalisation. using an exemplary embodiment.
la figure 1 représente - de façon schématisée - un réacteur à lit fixe composé d'un total de six réacteurs partiels. Sur la figure 2, les valeurs de la charge organique, en ammonium, nitrate, bilan total d'azote et azote élémentaire pour les différents réacteurs partiels sont représentés en trait continu, ceci lorsque l'on a une Figure 1 shows - schematically - a fixed bed reactor composed of a total of six partial reactors. In FIG. 2, the values of the organic load, in ammonium, nitrate, total nitrogen balance and elemental nitrogen for the various partial reactors are shown in solid line, this when there is a
aération constante.constant ventilation.
La figure 2 représente également sous forme de diagramme l'évolution de principe des valeurs pour les composants précités avec utilisation du procédé selon FIG. 2 also shows in diagram form the evolution in principle of the values for the aforementioned components with use of the method
l'invention, ceci en pointillé.the invention, this in dotted lines.
Sur la figure 1 est représentée une installation de clarification, articulée en six réacteurs partiels, les différents réacteurs partiels F1 à F6 étant disposés les In FIG. 1 is shown a clarification installation, articulated in six partial reactors, the different partial reactors F1 to F6 being arranged the
uns derrière les autres, du point de vue hydraulique. one behind the other, from the hydraulic point of view.
Tandis que les eaux usées (non épurées) entrent dans le premier réacteur partiel F1, en A, les eaux usées épurées sont prélevées à la fin du dernier réacteur partiel F6, en B, un étage de poste clarification (usuel) pouvant While the wastewater (not purified) enters the first partial reactor F1, in A, the purified wastewater is withdrawn at the end of the last partial reactor F6, in B, a stage of clarification station (usual) which can
ici être le cas échéant encore raccordé. here be connected if necessary.
Dans l'installation de clarification représentée schématiquement - sur la figure 1, il s'agit par exemple d'une installation de clarification compacte suivant le document DE-39-29 510 C2. C'est pourquoi il n'est pas nécessaire que les différents réacteurs partiels F1 à F6 soient complètement séparés les uns des autres; il suffit plutôt de séparer les uns des autres, par des parois, les différents réacteurs partiels (chambres), des ouvertures d'écoulement étant ménagées pour les eaux usées dans ces o10 parois, ou bien les eaux usées s'écoulant chaque fois dans la chambre subséquente en passant sur les arêtes In the clarification installation shown diagrammatically - in FIG. 1, it is for example a compact clarification installation according to document DE-39-29 510 C2. This is why it is not necessary for the various partial reactors F1 to F6 to be completely separated from each other; rather, it suffices to separate from one another, by walls, the various partial reactors (chambers), flow openings being provided for the waste water in these walls, or else the waste water flowing each time in the subsequent room passing over the edges
supérieures des parois de séparation. upper walls.
Tous les réacteurs partiels F1 à F6 sont chacun All the partial reactors F1 to F6 are each
réalisés avec des lits fixes et un dispositif d'aération. made with fixed beds and a ventilation device.
Egalement dans la mesure o le document DE 39 29 510 C2 indique des formes de réalisation appropriées, il n'est pas donné ici de représentation supplémentaire concernant les Also insofar as the document DE 39 29 510 C2 indicates suitable embodiments, no additional representation is given here concerning the
réacteurs à lits fixes connus en soi. fixed bed reactors known per se.
L'installation de clarification est configurée de manière que les différents réacteurs partiels F1 à F6 puissent assurer les fonctions ci-après: F1: réduction/élimination de la charge organique (DBO5 - DCO) F2: continuation de l'élimination de la charge organique et/ou chambre de nitrification F3: chambre de nitrification F4: chambre de nitrification et/ou de dénitrification F5: chambre de dénitrification The clarification installation is configured so that the various partial reactors F1 to F6 can perform the following functions: F1: reduction / elimination of organic load (BOD5 - COD) F2: continuation of elimination of organic load and / or nitrification chamber F3: nitrification chamber F4: nitrification and / or denitrification chamber F5: denitrification chamber
F6: chambre de dénitrification.F6: denitrification chamber.
Pour pouvoir permettre aux différents réacteurs To be able to allow the different reactors
partiels F1 et F2 de remplir les fonctions citées ci- partial F1 and F2 to fulfill the functions mentioned above
dessus, l'établissement des conditions de milieu above, establishing the environmental conditions
correspondantes des eaux usées, telles qu'évoquées ci- corresponding wastewater, as mentioned above
dessus dans les différents réacteurs, est nécessaire. above in the different reactors, is necessary.
Pour obtenir une meilleure compréhension du mécanisme d'action en utilisant le procédé selon l'invention, on décrit plus en détail ci- après d'abord une pluralité de cas, pour laquelle les différents réacteurs F1 à F6 sont aérés en permanence (comme dans le cas d'un réacteur de To obtain a better understanding of the mechanism of action using the method according to the invention, a more detailed description of a plurality of cases is given below below, for which the various reactors F1 to F6 are permanently aerated (as in the case of a reactor
nitrification pur).pure nitrification).
Sur la figure 2 sont, en plus, représentées, sous forme de diagrammes, les teneurs du carbone organique, de l'ammonium, du nitrate et de l'azote élémentaire, ceci pour In FIG. 2 are also represented, in the form of diagrams, the contents of organic carbon, ammonium, nitrate and elemental nitrogen, this for
les différents réacteurs partiels, en trait continu. the various partial reactors, in solid line.
On voit que les valeurs de la charge organique (carbone organique) tombent d'un maximum, dans la zone du réacteur partiel 1, en passant par le réacteur partiel 2, à It can be seen that the values of the organic charge (organic carbon) fall from a maximum, in the zone of the partial reactor 1, passing through the partial reactor 2, to
une valeur d'à peu près 0.a value of about 0.
Les valeurs des concentrations en ammonium dans les eaux usées ont une allure à peu près parallèle à celle-là (légèrement décalées vers la droite donc en direction des The values of the ammonium concentrations in the wastewater have a shape roughly parallel to this one (slightly shifted to the right so towards the
réacteurs partiels 2,3 et le cas échéant 4). partial reactors 2,3 and if necessary 4).
De manière correspondante à la nitrification opérée dans les réacteurs partiels 2,3 et 4, les valeurs des nitrates dans les eaux usées augmentent entre le premier réacteur partiel F1 et le quatrième réacteur partiel F4, Correspondingly to the nitrification carried out in the partial reactors 2, 3 and 4, the values of nitrates in the wastewater increase between the first partial reactor F1 and the fourth partial reactor F4,
pour passer de 0 à une valeur maximale. to go from 0 to a maximum value.
Du fait que, à l'état d'aération continu des réacteurs partiels F1 à F6, il n'y pas de conditions anoxiques et, Because, in the continuous aeration state of the partial reactors F1 to F6, there are no anoxic conditions and,
qu'après une réduction largement complète de la (DBO5 - only after a largely complete reduction in (BOD5 -
DCO) et après nitrification, on n'a aucun substrat organique décomposable biologiquement, servant de donneur d'hydrogène, la dénitrification n'est pas possible, ce pourquoi les micro-organismes hétérotrophes ne trouvent pas il les conditions de milieu nécessaire pour la respiration du nitrate et il ne peut de manière correspondante pas se produire de conversion en azote élémentaire, ce pourquoi les valeurs indiquées sur la figure 2 en trait plein sont égales à 0, pour l'azote élémentaire, et, en trait pointillé sont maximales, pour la teneur globale en azote COD) and after nitrification, there is no organic substrate which can be broken down biologically, serving as a hydrogen donor, denitrification is not possible, which is why heterotrophic microorganisms do not find the conditions necessary for respiration. nitrate and corresponding conversion to elemental nitrogen cannot take place, therefore the values indicated in FIG. 2 in solid lines are equal to 0, for elemental nitrogen, and, in dotted lines, are maximum, for the overall nitrogen content
(Ng) des eaux usées (du fait qu'il n'y pas échappement de N2). (Ng) of wastewater (because there is no escape of N2).
Les valeurs représentées sur la figure 2, en trait continu, ne varient pas non plus fondamentalement lorsque l'installation de clarification est chargée de façon intermittente avec de nouvelles eaux usées. En tous cas la réduction dans la décomposition de la charge organique et de l'ammonium, ainsi que l'augmentation de la teneur en The values shown in FIG. 2, in solid lines, do not vary fundamentally either when the clarification installation is loaded intermittently with new waste water. In any case, the reduction in the decomposition of the organic charge and of ammonium, as well as the increase in the content of
nitrate, sont décalées dans la direction de l'écoulement, vers les réacteurs partiels se trouvant plus en aval. nitrate, are shifted in the direction of flow, to the partial reactors further downstream.
Une allure complètement différente est indiquée par contre par les courbes, lorsque l'installation de On the other hand, a completely different appearance is indicated by the curves, when the installation of
clarification opère, selon l'invention, par charges. clarification operates, according to the invention, by charges.
Si, à présent, après un premier intervalle de temps lors duquel les différents réacteurs F1 à F6 sont aérés, le réacteur A est garni avec de nouvelles eaux usées et que, pendant ce chargement, on met hors service l'aération (on suppose ici complètement), il y a alors décalage vers la droite de la courbe de décomposition de la charge organique (dans la direction d'un réacteur partiel F3 à F6), une certaine quantité partielle de charge organique étant simultanément passée dans le réacteur partiel F4 et, le cas échéant, dans les réacteurs partiels F5 et F6. Du fait qu'à ce moment l'aération est mise hors service, on a créé simultanément des conditions de milieu anoxique dans les réacteurs F4 à F6, ce pourquoi les réacteurs F4 à F6 constituent des chambres de dénitrification. On obtient de cette manière, un procédé à lit fixe simple à maîtriser du point de vue de la technique du procédé, simultanément une élimination de la DBO5-DCO, une nitrification et une dénitrification subséquente. L'allure de l'évolution, observée en utilisant le procédé selon l'invention, des valeurs de la charge If, now, after a first time interval during which the various reactors F1 to F6 are aerated, the reactor A is filled with new waste water and that, during this loading, the aeration is deactivated (it is assumed here completely), there is then a shift to the right of the organic load decomposition curve (in the direction of a partial reactor F3 to F6), a certain partial amount of organic load being simultaneously passed into the partial reactor F4 and , if necessary, in the partial reactors F5 and F6. Because at this time the aeration is put out of service, conditions of anoxic medium have been created simultaneously in the reactors F4 to F6, which is why the reactors F4 to F6 constitute denitrification chambers. In this way, a fixed bed process which is simple to master from the point of view of the process technique is obtained, simultaneously elimination of the BOD5-COD, nitrification and subsequent denitrification. The shape of the evolution, observed using the method according to the invention, of the values of the charge
organique pour l'ammonium et le nitrate sont représentées10 en pointillé sur la figure 2. organic for ammonium and nitrate are shown in dotted lines in Figure 2.
Les valeurs de l'azote élémentaire indiquent qu'au début du réacteur partiel 4, c'est la dénitrification qui est en action, l'azote élémentaire résultant de la respiration des nitrates par les bactéries dénitrifiantes15 suivant la réaction ci-après, pouvant être observées optiquement par la montée du C02 et du N2 sous forme gazeuse. 5CH3OH + 6 N03- - 5 CO2 + 7 H20 + 3 N2 + 6 OH De manière correspondante il y a diminution de la The elemental nitrogen values indicate that at the start of the partial reactor 4, it is denitrification which is in action, the elemental nitrogen resulting from the respiration of the nitrates by the denitrifying bacteria15 according to the reaction below, which may be optically observed by the rise of C02 and N2 in gaseous form. 5CH3OH + 6 N03- - 5 CO2 + 7 H20 + 3 N2 + 6 OH Correspondingly there is a decrease in
teneur totale en azote, dans les eaux usées. total nitrogen content in wastewater.
Selon la pollution des eaux usées, ainsi que la conception de l'installation de clarification et de ses réacteurs partiels, il peut suffir de mettre hors service l'aération seulement pendant une partie du deuxième intervalle de temps (chargement de l'installation avec de Depending on the pollution of the waste water, as well as the design of the clarification installation and its partial reactors, it may be sufficient to deactivate the aeration only during part of the second time interval (loading the installation with
nouvelles eaux usées).new wastewater).
Après avoir interrompu le chargement avec de nouvelles eaux usées on remet en marche l'installation avec apport d'oxygène (par l'intermédiaire des aérateurs), pour créer les conditions de milieu oxydantes nécessaires à la After interrupting the loading with new waste water, the system is restarted with the addition of oxygen (via the aerators), to create the oxidizing environment conditions necessary for
réduction de la charge organique et à la nitrification. reduction of organic load and nitrification.
Ensuite est effectuée de nouveau l'étape de procédé ultérieur qui est faite au moins partiellement sans aération. Dans cette mesure le procédé peut être effectué "de façon quasi continue". Du fait de l'alternance de conditions limites anoxiques et aérobies dans les différents réacteurs partiels, on peut opérer simultanément Then the subsequent process step is carried out again which is carried out at least partially without aeration. To this extent the process can be carried out "almost continuously". Due to the alternation of anoxic and aerobic boundary conditions in the different partial reactors, we can operate simultaneously
une élimination biologique du phosphore. biological elimination of phosphorus.
Dans le cadre de l'invention - bien que ceci présente plusieurs inconvénients du point de vue de la technique de procédé - on peut réaliser le premier réacteur partiel F2 à la façon d'un bac d'activation, c'est-à-dire sans lit fixe In the context of the invention - although this has several drawbacks from the point of view of the process technique - the first partial reactor F2 can be produced in the manner of an activation tank, that is to say without fixed bed
mais avec une recirculation des boues. but with a recirculation of the sludge.
En principe il est également possible de conduire le procédé selon l'invention dans un réacteur unique, mais, en coincidence avec l'idée de base de l'invention, en assurant en tous cas que, après un premier intervalle de temps, lors duquel le réacteur équipé de lits fixes est aéré, il y ait, pendant un deuxième intervalle de temps, chargement du réacteur avec des eaux usées et, simultanément, mise hors service, au moins par moments, de l'aération, pendant le chargement. Le mécanisme de réaction se déroule alors de façon analogue à ce qui a été décrit cidessus: grâce à la réalisation du réacteur en chambre partielle individuelle, le mécanisme d'action du procédé selon l'invention est In principle it is also possible to conduct the process according to the invention in a single reactor, but, coinciding with the basic idea of the invention, ensuring in any case that, after a first time interval, during which the reactor equipped with fixed beds is aerated, there is, during a second time interval, loading the reactor with waste water and, simultaneously, putting out of operation, at least at times, of the aeration, during loading. The reaction mechanism then takes place in a manner analogous to what has been described above: thanks to the realization of the reactor in an individual partial chamber, the action mechanism of the process according to the invention is
cependant optimisé de manière particulièrement avantageuse. however, particularly advantageously optimized.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19950617A1 (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Thilo Herrmann | Waste water treatment and plant involves alternately charging sorbent substrate, degradation and/or metabolization of sorbed dissolved matter during aeration phase and washing with part of outflow |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3215404A1 (en) * | 1982-04-24 | 1983-10-27 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Process and apparatus for the biological purification of waste water |
US4663044A (en) * | 1985-09-13 | 1987-05-05 | Transfield, Incorporated | Biological treatment of wastewater |
EP0526328A1 (en) * | 1991-08-02 | 1993-02-03 | OTV (OMNIUM de TRAITEMENTS et de VALORISATION) | Process for removal of organic nutrients containing carbon, nitrogen and phosphorus |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4663944A (en) * | 1985-07-12 | 1987-05-12 | Cornell Research Foundation, Inc. | Cryogenic sample stage for an ion microscope |
DE3835374A1 (en) * | 1988-10-18 | 1990-04-19 | Boes Manfred | Process for purifying waste water in an activation tank |
-
1993
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-
1994
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3215404A1 (en) * | 1982-04-24 | 1983-10-27 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Process and apparatus for the biological purification of waste water |
US4663044A (en) * | 1985-09-13 | 1987-05-05 | Transfield, Incorporated | Biological treatment of wastewater |
EP0526328A1 (en) * | 1991-08-02 | 1993-02-03 | OTV (OMNIUM de TRAITEMENTS et de VALORISATION) | Process for removal of organic nutrients containing carbon, nitrogen and phosphorus |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
F. ROGALLA ET AL.: "Experience with nutrient removal in France", IAWPRC WORKSHOP ON DESIGN AND OPERATIONAL EXPERIENCE OF TREATMENT PLANTS FOR NUTRIENT REMOVAL FROM WASTEWATER, 28 June 1993 (1993-06-28) - 29 June 1993 (1993-06-29), PERUGIA (IT) * |
F.ROGALLA ET AL.: "deux ans d'exploitation des biofiltres pour l'élimination de l'azote", L'EAU,L'INDUSTRIE,LES NUISANCES, no. 164, PARIS, pages 1 - 42 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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GB9423371D0 (en) | 1995-01-11 |
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