FR3141935A1 - Procédé de traitement d’eau mettant en œuvre des boues activées - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de traitement biologique des eaux usées comprenant une étape de traitement biologique, une étape de séparation d’une liqueur mixte conduisant à l’obtention d’une part d’eaux épurées et d’autre part de boues, une étape de recirculation d’une partie des boues 21, une étape d’extraction des boues, une étape d’épaississement des boues extraites 3, une étape de sélection appliquée à une partie 32 des boues extraites épaissies conduisant à l’obtention d’au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes, à savoir une fraction 52 de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée et une fraction 51 de boues présentant une densité et/ou une taille moins élevée, une étape de traitement 4 appliquée à une autre partie 31 des boues extraites épaissies, et une étape de recirculation de la fraction de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée 52. Figure 1
Description
Le domaine de l’invention est celui du traitement biologique des eaux usées.
Plus précisément, l’invention concerne les procédés et installations de traitement des eaux usées mettant en œuvre des boues activées. L’innovation concerne une configuration spécifique de fonctionnement appliquée au procédé aérobie, anoxie ou anaérobie de traitement des eaux par boues activées permettant d’améliorer ses performances.
Différents procédés de traitement biologique des eaux usées sont actuellement utilisés comme le traitement des eaux par boues activées. Ces procédés mettent en œuvre une étape de traitement biologique des effluents permettant d’abattre la pollution carbonée et/ou les teneurs en composés azotés et/ou les teneurs en composés phosphorés, suivi d’une étape de séparation permettant de séparer les boues biologiques de l’eau traitée.
Les biomasses sont ainsi mises en œuvre dans un ou plusieurs bassins de traitement, sous différentes conditions (anoxiques, aérobies, anaérobies, etc) convenant à leur métabolisme qui peut être autotrophe ou hétérotrophe ou mixte. Les biomasses se développent sous forme de boues biologiques libres (procédé à boues activées) ou sous la forme de biofilm (biomasse supportée par des supports à biofilm ou auto-supportée, c’est-à-dire des boues granulaires).
Les procédés à boues activées sont les plus répandus à ce jour et mettent en œuvre une recirculation des boues activées.
Les procédés biologiques, quelle que soit la biomasse mise en œuvre, conduisent à la production de boues qui sont extraites et traitées par la filière de traitement des boues. Ces traitements visant à limiter leur volume et à abattre la pollution qu’elles renferment. Ces boues peuvent ainsi être notamment déshydratées, séchées et/ou faire l’objet d’une lyse thermique ou d’une digestion.
Il a été également proposé dans l’art antérieur de réaliser une sélection des boues activées en mettant en œuvre un sélecteur, par exemple au niveau de la recirculation des boues activées. Un tel procédé est décrit dans le brevet EP2925676B1.
Le sélecteur peut être un hydrocyclone ou une autre technique séparative, et permet la sélection des boues activées les plus denses qui sont retournées dans les réacteurs biologiques. Les boues les moins denses constituent les boues extraites à traiter sur la filière de traitement des boues.
Cependant, selon cette technique, les volumes de boues dans le sélecteur sont élevés et par conséquent les capacités du sélecteur sont importantes, ce qui augmente les coûts globaux d’installation et de fonctionnement.
La récupération des sables avec les flocs denses lors de la recirculation dans les réacteurs biologiques constitue un autre inconvénient.
L’objectif de l’invention est de proposer un procédé et une installation permettant de pallier ces inconvénients de l’art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l’invention est de proposer un dispositif de traitement biologique des eaux usées par boues activées et un dispositif d’enrichissement de la biomasse basé sur un sélecteur de boues activées placé après une étape d’épaississement des boues. Ceci permet de travailler avec un sélecteur de plus petite taille, avec des coûts de fonctionnement plus faibles et offrant la possibilité d’extraire et de ne pas retourner les sables vers les réacteurs biologiques, en totalité ou en partie.
La présente invention permet de réduire les coûts de mise en œuvre, de fonctionnement et de maintenance d’un tel procédé et d’une telle installation.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l’aide d’un procédé de traitement biologique des eaux usées comprenant les étapes suivantes :
- une étape de traitement biologique au sein d’au moins un bassin de traitement biologique dans lequel lesdites eaux usées sont mises en contact avec des boues activées ;
- une étape de séparation d’une liqueur mixte provenant dudit au moins un bassin de traitement biologique mise en œuvre dans un séparateur conduisant à l’obtention d’une part d’eaux épurées et d’autre part de boues, le séparateur étant soit intégré au bassin de traitement biologique, soit externe audit bassin de traitement biologique ;
- si le séparateur est externe audit bassin de traitement biologique, une étape de recirculation d’une partie des boues vers ledit au moins un bassin de traitement biologique ;
le procédé de traitement étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes supplémentaires suivantes :
- une étape d’extraction des boues provenant du séparateur ou de la ligne de recirculation ;
- une étape d’épaississement des boues extraites au sein d’un épaississeur conduisant à l’obtention de boues épaissies présentant une concentration comprise entre 5 et 200 g MES/L et préférentiellement entre 10 et 50 g MES/L ;
- une étape de sélection appliquée à une partie desdites boues épaissies au sein d’un sélecteur conduisant à l’obtention d’au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes, à savoir une fraction de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée et une fraction de boues présentant une densité et/ou une taille de boues moins élevée,
- une étape de traitement appliquée à une autre partie desdites boues extraites épaissies ;
- une étape de recirculation de ladite fraction de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée vers ledit au moins un bassin de traitement biologique.
Ainsi, selon l’invention, l’étape d’épaississement en amont du sélecteur permet l’utilisation d’un sélecteur de plus petite capacité hydraulique et moins consommateur en électricité.
Par ailleurs, l’étape d’épaississement permet un meilleur contrôle de la variabilité des concentrations de boues entrantes dans le sélecteur. Le sélecteur n’aura donc pas à subir le fonctionnement plus variable du traitement biologique.
En sortie du sélecteur, la fraction de boues présentant des tailles de particules et/ou une densité de boues moins élevées rejoint la filière de traitement des boues qui peut être par exemple et de manière non exhaustive une lyse thermique, une digestion, une déshydratation, un séchage. La seconde fraction issue du sélecteur présente des tailles de particules et/ou une densité plus élevée(s). Elle est retournée vers au moins un bassin de traitement biologique.
Selon une caractéristique préférée de l’invention, l’étape de sélection est une étape d’hydrocylonage.
Selon une variante de l’invention, l’étape d'hydrocyclonage est mise en œuvre grâce à un hydrocyclone biphasique et conduit à l’obtention desdites au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes.
Selon une autre variante de l’invention, l’étape d’hydrocyclonage est mise en œuvre grâce à un hydrocylone triphasique et conduit à l’obtention desdites au moins deux fractions de boues de densités différentes et à une fraction essentiellement minérale.
Ainsi, afin de limiter l’accumulation de sables dans le (ou les) bassins de traitement biologique, l’invention met en œuvre un hydrocyclone triphasique. Cet hydrocyclone triphasique permet de diviser la boue en trois fractions :
- une fraction minérale, contenant des sables et les particules les plus lourdes qui est éliminée vers un traitement dans une filière spécifique ;
- une fraction légère, non ou peu floculée, présentant des tailles de particules et/ou une densité moins élevée(s), pouvant être riche en huiles et graisses, qui est envoyée vers la filière de traitement des boues (épaississement et/ou digestion et/ou déshydratation) ;
- une fraction de boues présentant des tailles de particules et/ou une densité plus élevée(s), constituée de biomasse floculée voire granulée, qui est recyclée vers le (ou les) bassins de traitement biologique pour densifier la biomasse active.
L’hydrocyclone triphasique permet donc de ne pas accumuler les sables dans les bassins de traitement biologique et de ne recirculer que la biomasse active avec les caractéristiques de taille et/ou densité les plus élevées, permettant d’optimiser la gestion des boues et de la biomasse au sein de l’installation.
Selon un autre aspect de l’invention, l’étape de sélection peut aussi être mise en œuvre grâce à un séparateur-classificateur triphasique.
Préférentiellement, l’étape de traitement biologique est choisie dans le groupe constitué par les procédés à boues activées conventionnels, les procédés SBR (Sequenced Batch Reactor), les procédés hybrides, les procédés granulaires et/ou les procédés mettant en œuvre un bioréacteur à membrane.
Ainsi, l’invention peut comprendre tout type de traitement biologique mettant en œuvre des boues activées couplées ou non avec des technologies à biofilm. Cela concerne ainsi de manière non exhaustive, les procédés à boues activées conventionnels, les procédés SBR (Sequencing Batch Reactor) ou les procédés à boues activées en configuration batch, les bioréacteurs à membranes (membranes installées dans le bassin de boues activées ou dans un ouvrage séparé), les procédés hybrides dénommés IFAS (« Integrated Fixed Film Activated Sludge ») couplant boues activées et biofilm, le biofilm pouvant être supporté par tout type de support ou pouvant être auto-supporté (MBBR – « Moving Bed Bio Reactor », MABR – « Membrane Aerated Biofilm Reactor », granules aérobies…).
Selon une caractéristique préférentielle avantageuse de l’invention, le procédé comprend également une étape de contrôle et de régulation du débit de recirculation des boues issues du sélecteur, en fonction de la pollution à traiter dans le bassin de traitement biologique.
Afin d’optimiser la quantité de la biomasse au sein du bassin de traitement biologique, le procédé selon l’invention propose de réguler les différents débits recirculés en entrée du (ou des) bassins de traitement biologique. Ainsi, dans le cas où une quantité importante de boues serait nécessaire, les boues activées en sortie du séparateur et/ou de l’épaississeur seraient préférentiellement orientées vers le (ou les) bassins de traitement biologique et/ou le sélecteur, respectivement. Tandis que dans le cas où une faible quantité de boues serait nécessaire, les boues activées en sortie du séparateur et de l’épaississeur seraient préférentiellement orientées vers les moyens de traitement. Ce mode de fonctionnement permet d’adapter la quantité de biomasse à la quantité de pollution à être traitée, contribuant ainsi à l’optimisation du procédé et de ses consommations énergétiques associées.
L’invention concerne aussi une installation de traitement biologique des eaux usées comprenant :
- des moyens d’amenée d’eaux usées ;
- des moyens de traitement biologique des eaux usées mettant en œuvre des boues activées ;
- des moyens de séparation recevant une liqueur mixte provenant desdits moyens de traitement biologiques permettant l’obtention d’une part d’eaux épurées et d’autre part de boues, les moyens de séparation étant soit intégrés aux moyens de traitement biologique soit externes aux moyens de traitement biologique ;
- si les moyens de séparation sont externes aux moyens de traitement biologique, une canalisation de recirculation d’une partie des boues provenant des moyens de séparation vers lesdites moyens de traitement biologique ;
caractérisée en ce qu’elle comprend de plus :
- des moyens d’extraction des boues provenant des moyens de séparation ou de la canalisation de recirculation ;
- des moyens d’épaississement des boues extraites permettant l’obtention de boues épaissies présentant une concentration comprise entre 5 et 200 g MeS/L et préférentiellement entre 10 et 50 g MeS/L ;
- un sélecteur recevant une partie des boues extraites épaissies provenant desdits moyens d’épaississement permettant l’obtention d’au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes, à savoir une fraction de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée et une fraction de boues présentant une densité et/ou une taille de boues moins élevée,
- des moyens de traitement recevant une autre partie desdites boues extraites épaissies ;
- des moyens de recirculation de ladite fraction de boues présentant une densité plus élevée vers ledit au moins un bassin biologique.
Selon une caractéristique préférée de l’invention, lesdits moyens de sélection comprennent un hydrocyclone.
Selon une variante préférée de l’invention, ledit hydrocyclone est un hydrocyclone biphasique.
Selon une variante encore davantage préférée de l’invention, ledit hydrocyclone est un hydrocyclone triphasique.
Selon une autre caractéristique préférée de l’invention, lesdits moyens de sélection comprennent un séparateur-classificateur triphasique.
Selon une caractéristique préférentielle de l’invention, lesdits moyens d’épaississement sont choisis parmi une table d’égouttage, un système de centrifugation, un épaississeur gravitaire, un tambour.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, l’installation comprend un algorithme, des capteurs et des automates régulant le débit des boues issues du sélecteur, en fonction de la pollution à traiter.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif et décrit en référence au dessin suivant :
La représente un dispositif de traitement biologique des eaux usées, selon un exemple de réalisation de l’invention.
La représente un dispositif de traitement biologique des eaux usées, selon un autre exemple de réalisation de l’invention, dans lequel, le séparateur est intégré au bassin de traitement biologique.
La représente un dispositif de traitement biologique des eaux usées, selon un autre exemple de réalisation de l’invention, dans lequel, le sélecteur est triphasique.
1.Description générale
La technique de l’invention repose sur le développement d’une filière de traitement des eaux usées par boues activées.
Ainsi, en relation avec la , la présente invention met en œuvre un procédé de traitement biologique des eaux usées comprenant : un ou plusieurs bassins de traitement biologique 1 contenant des boues activées, un séparateur 2, séparant les boues des eaux épurées, et une recirculation 21 des boues issues du séparateur 2, vers l’entrée du (ou des) bassins de traitement biologique 1, des moyens d’extraction de boues provenant du séparateur et/ou de la ligne (ou canalisation) de recirculation 21, un épaississeur 3 permettant d’épaissir les boues extraites, en sortie duquel une partie 31 des boues extraites épaissies est acheminée vers un système de traitement 4, tandis que l’autre partie 32 des boues extraites épaissies est acheminée vers un sélecteur 5, ce sélecteur permettant de récupérer une fraction 52 dense de boues, et qui est transférée dans le (ou les) bassins de traitement biologique 1, afin d’y densifier la biomasse active.
2.Bassin(s) de traitement biologique 1
L’installation selon l’invention comporte au moins un bassin de traitement biologique 1, celui-ci étant alimenté par des eaux à traiter pouvant être des eaux usées. L’eau à traiter est ainsi mise en contact avec une boue activée afin d’obtenir une liqueur mixte.
Le ou les bassins de traitement biologique permettent la mise en œuvre de traitements biologiques par boues activées, celles-ci pouvant notamment être des boues biologiques libres, ou des boues biologiques hybrides dénommées IFAS (« Integrated Fixed Film Activated Sludge ») à film fixe couplant boues activées et biofilm.
Ainsi, les procédé utilisés pour cette étape de traitement biologique peuvent être des procédés à boues activées conventionnels, des procédés SBR (« Sequenced Batch Reactor »), c’est-à-dire des procédés à boues activées en configuration discontinus (« batch »), des procédés mettant en œuvre un bioréacteur à membrane(s) immergée(s) ou non, des procédés hybrides dénommés IFAS (« Integrated Fixed Film Activated Sludge ») couplant boues activées et biofilm, le biofilm pouvant être supporté par tout type de support ou pouvant être auto-portant (MBBR – « Moving Bed Bio Reactor », MABR – « Membrane Aerated Biofilm Reactor », granules aérobies…).
Des moyens d’amenée d’air peuvent être prévus dans au moins une partie de ces bassins.
Selon un exemple de réalisation, le ou les bassins de traitement biologique comportent des bactéries autotrophes, hétérotrophes ou mixtes.
3.Séparateur 2
Le séparateur 2 peut être intégré au bassin de traitement biologique comme illustré par la , ou peut être externe à celui-ci comme illustré par la . Il est alimenté en liqueur mixte provenant du (ou des) bassin de traitement biologique, et met donc en œuvre une étape de séparation du mélange issu du (ou des) bassin biologique. Il permet ainsi de séparer d’une part des boues, et d’autre part des eaux épurées.
Ce séparateur peut prendre la forme d’un système de flottation, d’un filtre, d’une membrane intégrée dans le bassin de traitement biologique, ou encore d’un décanteur externe au bassin de traitement biologique.
Les eaux épurées peuvent subir un post-traitement (par exemple une filtration, etc.) ou être utilisées directement en sortie du séparateur, ou encore rejetée en milieu naturel.
Une partie des boues séparées est recirculée dans le (ou les) bassins de traitement biologique 1, tandis qu’une autre partie peut être extraite du séparateur par des moyens d’extraction.
Selon un exemple de réalisation, la concentration des boues séparées est préférentiellement comprise entre 5 et 20 g MES/L (grammes de matière en suspension par litre).
4.Épaississeur 3
L’épaississeur 3 reçoit les boues extraites par les moyens d’extraction 211, 212, issues du séparateur 2 et/ou de la ligne (canalisation) de recirculation 21. L’épaississeur 3 met en œuvre une étape d’épaississement de ces boues extraites en augmentant leur concentration. L’épaississeur de boues peut être statique (gravitaire) ou dynamique. Cet épaississeur peut, par exemple, se présenter sous la forme d’une table d’égouttage, d’un système de centrifugation, d’un épaississeur gravitaire, d’un tambour ou encore d’un flottateur.
En sortie de l’épaississeur, la concentration des boues épaissies est comprise entre 5 g MES/L et 200 g MES/L, et préférentiellement entre 10 g MES/L et 50 g MES/L (grammes de matière en suspension par litre).
En sortie de l’épaississeur, une partie 31 des boues épaissies est orientée vers des moyens de traitement 4, tandis que l’autre partie 32 est envoyée dans un sélecteur 5. Selon un mode de fonctionnement discontinu de la filière de traitement, tout ou partie des boues peuvent être orientées soit vers des moyens de traitement 4, soit vers le sélecteur 5. L’étape d’épaississement permet d’avoir des boues plus concentrées en entrée du sélecteur 5 et de réduire le volume total à faire passer par ce sélecteur. Il est donc possible de travailler avec un sélecteur de plus petite capacité hydraulique. Ceci conduit à diminuer la consommation d’énergie et à une diminution de l’encombrement.
Cela permet également un meilleur contrôle de la concentration en entrée du sélecteur 5 (plus faible variabilité), sans avoir à subir le fonctionnement potentiellement aléatoire du traitement biologique au sein du (ou des) bassins 1. Par conséquent, cela permet une meilleure maîtrise du procédé de densification de biomasse.
5.Moyens de traitement des boues 4
Les moyens de traitement 4 sont alimentés par une partie 31 des boues épaissies provenant de l’épaississeur. Dans certains cas, le débit de ces boues peut être nul. Ces moyens peuvent se présenter sous la forme d’un hydrolyseur thermique, d’un digesteur, d’un équipement de déshydratation tel que des centrifugeuses, des filtres à bandes, des filtre-presses, suivi ou non d’une stabilisation chimique (chaulage) et/ou biologique (compostage) et/ou d’un séchage thermique et/ou une incinération.
6.Sélecteur 5
Le sélecteur 5 peut se présenter avantageusement sous la forme d’un hydrocyclone. Toutefois il pourra se présenter sous la forme d’un tamis ou d’un classificateur. Il met en œuvre une étape de sélection par la taille et/ou par la densité, et est alimenté par l’autre partie 32 des boues épaissies provenant de l’épaississeur 3 (qui ne sont pas envoyées vers les moyens de traitement 4). Le sélecteur 5 permet d’obtenir au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes, c’est-à-dire, une fraction 52 de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée et une fraction 51 de boues présentant une densité et/ou une taille moins élevée. Les boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée 52 sont ensuite recirculées vers le (ou les) bassins de traitement biologique 1 ; tandis que la fraction de boues présentant une densité et/ou une taille moins élevée est orientée vers la filière de traitement des boues 4 afin d’être épaissie et/ou digérée et/ou déshydratée. Le sélecteur 5 peut être biphasique ou triphasique.
Ainsi, dans le cas où la présence de sable ne serait pas très importante, l'installation d'un hydrocyclone classique (biphase) tel qu’illustré par les figures 1 et 2 est suffisante.
Cependant, selon un mode de réalisation avantageux décrit en relation avec la , le sélecteur 5 est un hydrocyclone triphasique. En effet, cela permet de prendre en compte le risque d’accumulation de matière minérale (par exemple du sable) dans le (ou les) bassins de traitement biologique en raison de la recirculation des boues densifiées/granulées, cela permettant ainsi de limiter la présence de sable dans le (ou les) bassins de traitement biologique. La séparation triphasique des boues est réalisée dans un même équipement, en une seule étape de traitement. Le sélecteur triphasique permet ainsi de séparer, en plus des flottants, la fraction minérale (sables) de la fraction organique. Ainsi, le sélecteur triphasique permet de séparer les boues en trois fractions :
- une fraction 53 très dense comportant des sables ou autres minéraux, qui est éliminée vers la filière de traitement des sables ;
- une fraction 51 légère non floculée ou avec des flocs légers, pouvant être riche en huiles et graisses ou en microorganismes filamenteux, qui est envoyée vers la filière de traitement des boues (épaississement et/ou digestion et/ou déshydratation) ;
- une fraction 52 dense constituée de biomasse active éventuellement sous forme granulaire, qui est recyclée vers le (ou les) bassins de traitement biologique pour densifier la biomasse active.
Une alternative à l’hydrocyclone triphasique serait un séparateur classificateur triphasique, le principe étant de séparer les particules en trois fractions dans un lit fluidisé ascendant. Les sables 53 sont extraits en point bas, les boues denses granulées 52 sont extraites en point intermédiaire pour être envoyées vers le bassin biologique 1 et les boues non floculées peu denses 51 sont évacuées en surverse vers la filière de traitement des boues 4. L'efficacité de la séparation dépend de la vitesse de fluidisation. Le séparateur-classificateur est moins compact qu'un hydrocyclone mais il est moins énergivore.
Selon un exemple de réalisation, la fraction 52 des boues recyclées vers le (ou les) bassins de traitement biologique 1 présente un indice de Mohlman (SVI, « sludge volume index ») inférieur à 120 mL/g.
7.Gestion de la biomasse dans le (ou les) bassins de traitement biologique
Avantageusement, un algorithme de régulation est intégré à l’installation selon l’invention, pour contrôler la quantité de biomasse dans le (ou les) bassins de traitement biologique 1 en fonction de la quantité de pollution à traiter. L’algorithme permet d'ajuster la quantité de boues épaissies hydrocyclonées 52 issues du sélecteur 5 à envoyer dans le (ou les) bassins de traitement biologique 1.
Avantageusement, cette gestion des quantités de boues issues du sélecteur 5 est effectuée à l’aide d’un algorithme, de capteurs, et d’automates régulant le débit des boues 52 issues du sélecteur 5. Ainsi, cette gestion de la biomasse permet d’alimenter préférentiellement le (ou les) bassins de traitement biologique 1 et/ou l’épaississeur 3 en sortie du séparateur 2 ; et/ou d’alimenter préférentiellement les moyens de traitement 4 et/ou le sélecteur 5, en sortie de l’épaississeur 3.
Il est ainsi possible d’optimiser le traitement biologique tout en optimisant les consommations énergétiques. La charge massique (rapport entre pollution à traiter et biomasse) peut ainsi être maintenue constante quelle que soit la qualité de l’eau.
Claims (14)
- Procédé de traitement biologique des eaux usées comprenant les étapes suivantes :
- une étape de traitement biologique au sein d’au moins un bassin de traitement biologique (1)dans lequel lesdites eaux usées sont mises en contact avec des boues activées ;
- une étape de séparation d’une liqueur mixte provenant dudit au moins un bassin de traitement biologique mise en œuvre dans un séparateur (2) conduisant à l’obtention d’une part d’eaux épurées et d’autre part de boues, le séparateur étant soit intégré au bassin de traitement biologique, soit externe audit bassin de traitement biologique ;
- si le séparateur (2) est externe audit bassin de traitement biologique (1), une étape de recirculation d’une partie des boues (21) vers ledit au moins un bassin de traitement biologique (1) ;
le procédé de traitement étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes supplémentaires suivantes :
- une étape d’extraction des boues provenant du séparateur (2) ou de la ligne de recirculation (21) ;
- une étape d’épaississement des boues extraites (211, 212) au sein d’un épaississeur (3)conduisant à l’obtention de boues épaissies présentant une concentration comprise entre 5 et 200 g MES/L et préférentiellement entre 10 et 50 g MES/L ;
- une étape de sélection appliquée à une partie (32) desdites boues épaissies au sein d’un sélecteur (5) conduisant à l’obtention d’au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes, à savoir une fraction (52) de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée et une fraction (51) de boues présentant une densité et/ou une taille de boues moins élevée,
- une étape de traitement (4) appliquée à une autre partie (31)desdites boues extraites épaissies ;
- une étape de recirculation de ladite fraction de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée (52) vers ledit au moins un bassin de traitement biologique 1. - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite étape de sélection est une étape d’hydrocyclonage.
- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite étape d’hydrocyclonage est mise œuvre grâce à un hydrocyclone biphasique et conduit à l’obtention desdites au moins deux fractions de boues de densités différentes.
- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite étape d’hydrocyclonage est mise œuvre grâce à un hydrocylone triphasique et conduit à l’obtention desdites au moins deux fractions de boues de densités différentes et à une fraction essentiellement minérale.
- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite étape de sélection est mise œuvre grâce à un séparateur-classificateur triphasique et conduit à l’obtention desdites au moins deux fractions de boues de densités différentes et à une fraction essentiellement minérale.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite étape de traitement biologique est choisie dans le groupe des procédés à boues activées conventionnels, les procédés SBR (Sequenced Batch Reactor), les procédés hybrides, les procédés granulaires et/ou les procédés mettant en œuvre un bioréacteur à membrane.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il met en œuvre une étape de contrôle et de régulation du débit de boues (52) issues du sélecteur (5), en fonction de la pollution à traiter dans le bassin de traitement biologique.
- Installation de traitement biologique des eaux usées comprenant :
- des moyens d’amenée d’eaux usées ;
- des moyens de traitement biologique (1) des eaux usées mettant en œuvre des boues activées ;
- des moyens de séparation (2) recevant une liqueur mixte provenant desdits moyens de traitement biologiques permettant l’obtention d’une part d’eaux épurées et d’autre part de boues, les moyens de séparation étant soit intégrés aux moyens de traitement biologique soit externes aux moyens de traitement biologique ;
- si les moyens de séparation sont externes aux moyens de traitement biologique, une canalisation de recirculation d’une partie des boues (21) provenant des moyens de séparation vers lesdites moyens de traitement biologique 1 ;
caractérisée en ce qu’elle comprend de plus :
- des moyens d’extraction des boues (211, 212) provenant des moyens de séparation (2) ou de la canalisation de recirculation (21) ;
- des moyens d’épaississement (3) des boues extraites (211, 212) permettant l’obtention de boues épaissies (31, 32) présentant une concentration comprise entre 5 et 200 g MES/L et préférentiellement entre 10 et 50 g MES/L ;
- un sélecteur (5) recevant une partie (32) des boues extraites épaissies provenant desdits moyens d’épaississement (3) permettant l’obtention d’au moins deux fractions de boues de densités et/ou de tailles différentes, à savoir une fraction (52) de boues présentant une densité et/ou une taille plus élevée et une fraction (51) de boues présentant une densité et/ou une taille de boues moins élevée,
- des moyens de traitement (4) recevant une autre partie (31) desdites boues extraites épaissies ;
- des moyens de recirculation de ladite fraction de boues présentant une densité plus élevée (52) vers ledit au moins un bassin biologique (1). - Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que lesdits moyens de sélection (5) comprennent un hydrocyclone.
- Installation selon la revendication 9 caractérisée en ce que ledit hydrocyclone est un hydrocyclone biphasique.
- Installation selon la revendication 9 caractérisée en ce que ledit hydrocyclone est un hydrocyclone triphasique.
- Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que lesdits moyens de sélection (5) comprennent un séparateur-classificateur triphasique.
- Installation selon l’une des revendications 8 à 12 caractérisée en ce que lesdits moyens d’épaississement (3) sont choisis parmi une table d’égouttage, un système de centrifugation, un épaississeur gravitaire, un tambour, un flottateur.
- Installation selon l’une des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu’elle comprend un algorithme, des capteurs et des automates régulant le débit des boues (52) issues du sélecteur (5), en fonction de la pollution à traiter.
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| FR2211764 | 2022-11-10 | ||
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2022
- 2022-11-10 FR FR2211764A patent/FR3141935A1/fr active Pending
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2023
- 2023-11-09 WO PCT/EP2023/081362 patent/WO2024100222A1/fr unknown
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