PROCÉDÉ D'ÉPURATION D'EFFLUENTS À FORTE CHARGE. DESCRIPTION Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte à un procédé pour le traitement complet des déjections animales liquides dont le lisier de porc. Le procédé peut s'appliquer aussi bien pour le traitement des effluents organiques à forte charge résultant d'applications industrielles et d'autres applications agricoles ou agro-alimentaires. Ce procédé complet est dit simplifié parce qu'il se réduit à seulement deux principales étapes de traitement par rapport aux autres procédés complet disponibles sur le marché qui comportent généralement plusieurs étapes complexes. Plus précisément le procédé de traitement est caractérisé en ce que les déjections animales ou tout autre effluent à forte charge sont soumises à une succession de deux étapes, soient un traitement biologique et une filtration. Ces deux étapes permettent d'obtenir d'une part un biosolide stabilisé, partiellement déshydraté et riche en matières fertilisantes et d'autre part une eau épurée et désodorisée. L'invention apporte des simplifications techniques et une solution économique aux problèmes de gestion environnementale des déjections animales pour les fermes de moyenne et de petite envergure ainsi que pour tout autre type d'entreprise de moyenne et de petite envergure générant des effluents à forte charge.
Description de l'art antérieur II existe une panoplie de techniques de traitement complet des effluents à forte charge et en particulier destinés aux déjections des animaux d'élevage. La majorité de ces techniques utilisent la récupération des déjections de manière que les fèces, les urines et les eaux de lavage soient évacués ensemble du local d'élevage, étant mélangées, pour être soumises à des traitements ultérieurs ou utilisés pour stockage et/ou pour épandage ultérieur sur des terrains agricoles. Les déjections ainsi récupérées communément appelé lisier, sont soumises premièrement, selon les techniques de traitement complètes actuelles, à une étape primaire de séparation solide-liquide, réalisée par des séparateurs à lisier de type presse-à-vis, décanteur centrifuge, tamis variés (rotatif, inclinés, vibrants, etc.) ou par
décantation par voie physico-chimique, suivie d'une deuxième étape d'épuration de la partie liquide qui consiste généralement en un traitement biologique de purification de type aérobie et/ou anaérobie qui élimine en bonne partie les germes pathogènes, les matières en suspension, la charge polluante carbonée, azotée et phosphatée et transforme les composés odorants et instables en une biomasse désodorisée et stabilisée (liqueur mixte). Pour réduire les volumes de biomasse à gérer, il est nécessaire d'utiliser ensuite une étape secondaire de séparation solide-liquide en utilisant un système de filtration de la biomasse par des presse à bandes, tambours sous vide, décanteurs centrifuges, ou par décantation.
Comme étapes finales on retrouve la stabilisation de la partie solide (biologique, chimique ou thermique) et le traitement tertiaire (polissage) de la partie liquide (chimique, physique,
• UV, électrochimique, membranaire ou autres). Ces procédés de traitement, le plus souvent axés sur des systèmes biologiques avec différentes étapes en amont et en aval, sont connus dans l'art.
Il y a aussi des procédés de traitement réalisés sans utiliser une étape de traitement biologique. Dans le cadre des traitements complets les étapes de séparation solide-liquide primaires et secondaires réalisées selon les méthodes actuelles ont un impact négatif sur le traitement pour les entreprises de petite et moyenne envergure, qu'elles soient agricoles, industrielles ou agro-alimentaires. Cet impact négatif s'explique par les coûts des équipements et d'opération qui sont prohibitifs pour de faibles volumes d'effluents à gérer.
Il existe aussi de nombreuses techniques de traitement partiel des déjections des animaux d'élevage ou d'autres effluents à forte charge qui sont réalisées en utilisant une des étapes présentées plus haut ou une combinaison de ces étapes. On entend par traitement partiel un traitement qui ne réalise pas entièrement au moins une des résultats suivants: i) d'épuration de la charge organique (DCO et MES) et minérale (azote total et phosphore total) des liquides à au moins 95%; ii) de désinfection ou Phygiénisation des liquides épurés (abattement des coliformes fécaux à moins de 200 UFC/100 ml); iii) d'enlèvement quasi-complet des odeurs de la fraction liquide; et iv) de stabilisation des biomasses récupérées.
Les schémas de fonctionnement des traitement partiels sont souvent très complexes avec un grande nombres d'étapes de traitement et les coûts des équipements et d'opération restent élevés compte tenu que leurs efficacité est limitée. En effet, l'objectif d'obtenir d'une part un biosolide stabilisé et déshydraté et riche en matières fertilisantes et d'autre part une eau épurée et désodorisée ne se réalise que partiellement.
Les systèmes biologiques de type nitrifïcation-dénitrification figurent parmi les plus utilisés dans traitements partiels de purification des eaux usées, des. lisiers ou autre effluents à fortes charges. Un effluent à forte charge organique se caractérise par des teneurs en demande chimique en oxygène (DCO), demande biochimique en oxygène (DBOs) et en matières en suspension (MES) très élevées. Ces teneurs à forte charge sont généralement supérieures à 3000, 1500 et 2000, respectivement (en mg/L), mais pouvant également dépasser les valeurs respectives de 50000, 25000 et 30000 dans le cas des lisiers issus des déjections animales. Ces fortes charges organiques sont généralement accompagnées de fortes concentrations, quoique très variables, en éléments nutritifs, germes pathogènes, etc.
Il est connu dans l'art certaines solutions comprenant un seul ou plusieurs bioréacteurs de type nitrifïcation-dénitrification, avec divers améliorations: Les membranes séparatrices, le média support pour les microorganismes fixés, le contrôle par automation des séquences de nitrification-denitrification en fonction de la charge organique sont décrites sous différentes configurations. Malgré toutes ces améliorations et la complexité des équipements utilisés, le traitement biologique de type nitrifïcation- dénitrification, à lui seul, ne réalise qu'en partie les objectifs d'un purification efficace.
Parmi les traitements partiels pour les déjections des animaux, la séparation solide-liquide par filtration passive des lisiers utilisant les sacs géants fabriqués en matériaux poreux de type géotextile, est une application utilisée pour réduire les coûts d'investissement du traitement. Cette technique exige de grandes quantités d'agents floculants en production animale, ce qui réduit le potentiel de commercialisation des solides et augmente les coûts d'opération par rapport à la gestion conventionnelle des
déjections animales par épandage sur les sols. Également, cette méthode ne permet pas, comme la plupart des traitements partiels, de réduire significativement les organismes pathogènes et n'assure pas de véritable contrôle des odeurs.
Les technologies de traitement complet ou partiel pour les déjections des animaux les plus répandues dans le monde, en terme de nombre d'installations opérationnelles, sont celles qui utilisent les méthodes de séparation primaire mécanique et le traitement aérobie des lisiers par nitrification-dénitrification. Ces technologies sont intéressantes sur le plan économique pour des installations individuelles ou regroupées permettant de traiter au moins 20 mètres cubes par jour de déjections sous forme de lisier. Pour les élevages ayant environ 20 mètres cubes par jour et moins et ne pouvant se regrouper pour réaliser un traitement collectif complet d'envergure, il est difficile de traiter les déjections par ces méthodes à un coût raisonnable.
L'invention vise donc la réalisation d'un procédé de traitement biologique complet ne comportant pas les inconvénients de l'art antérieur et qui soit apte à traiter efficacement un effluent à forte concentration en matières organiques, tels que les lisiers issus des déjections animales, avec des moyens simples et peu onéreux en utilisant un nombre réduits d'étapes de traitements et en éliminant l'utilisation des équipements complexes et dispendieuses .
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Selon un premier aspect de l'invention, Peffluent à traiter, à forte charge organique, est soumis successivement à une série simplifiée de deux étapes, soient le traitement biologique aérobie à forte charge organique suivi de la séparation de phase solide-liquide. De préférence, cette séparation de phase solide-liquide peut être de type filtration passive ou assistée mécaniquement.
La filtration passive se définie par la séparation de constituants d'un mélange solide-liquide par passage à travers un milieu filtrant en utilisant principalement la force
gravitationnelle, pouvant être assistée par une pression différentielle. Elle inclue autant l'utilisation de tamis variés que de géotextiles, de membranes ou de milieux poreux, qu'ils soient organiques, minéraux ou synthétiques.
La filtration assistée mécaniquement réalise pour sa part la séparation des constituants du mélange solide-liquide à l'aide d'équipements mécaniques comme des presses spécialisées (à vis, à bandes, à sabot, rotatifs, etc.), des filtres à bande, des décanteurs centrifuges, des tambours sous vide, etc.. Toutefois, ces équipements, par leur complexité et leur coûts relativement élevé, réduisent l'efficacité économique des traitements pour les petites entreprises bien qu'ils peuvent s'avérer économiquement performant pour les moyennes entreprises.
Un effluent à forte charge organique se caractérise par des teneurs en demande chimique en oxygène (DCO), demande biochimique en oxygène (DBO5) et en matières en suspension (MES) très élevées. Ces teneurs à forte charge sont généralement supérieures à 3000, 1500 et 2000, respectivement (en mg/L), mais pouvant également dépasser les valeurs respectives de 50000, 25000 et 30000 dans le cas des lisiers issus des déjections animales. Ces fortes charges organiques sont généralement accompagnées de fortes concentrations, quoique très variables, en éléments nutritifs, germes pathogènes, etc.
Selon l'invention, le procédé de traitement des effluents à forte charge est réalisé sans appliquer l'étape primaire de séparation de phase solide-liquide, ou de sorte qu'un quelconque traitement ou conditionnement primaire, s'il y a lieu, laisse passer la majorité des particules fibreuses et grossières contenues dans l'effluent. Ainsi, l'invention se caractérise par un effet synergique qui résulte de l'intégration de l'étape de traitement biologique aérobie et de l'étape de filtration passive ou assistée mécaniquement en exploitant la présence des particules fibreuses et grossières qui n'ont pas été séparées par des traitements antérieures.
Selon l'une des réalisations principales de l'invention, l'étape de traitement biologique comprend au moins un bioréacteur aérobie avec ou sans support à bactéries fixées, par exemple de type nitrification-dénitrification, filtre à lit ruisselant, RBS, etc.. Ce
bioréacteur est réalisé selon les techniques connues tenant compte du fait que Peffluent est caractérisé par une forte charge organique pour subvenir au maintient des conditions aérobies, peuvent inclure n'importe laquelle des méthodes de réalisation connues, telles que: des turbines de fond ou de surface, des procédés combinant pompage et tubes venturi, des installations et des dispositifs de diffusion à fine, moyennes ou grosses bulles, des mélangeurs mécaniques, des systèmes de ruissellement, etc. Ces techniques visent à s'assurer que la biomasse est suffisamment oxygénée et reste homogène pendant toute la durée de cette étape de traitement sans qu'il n'y ait de sédimentation ainsi que on élimine en bonne partie les germes pathogènes, les matières en suspension, la charge polluante carbonée, azotée et phosphatée et on transforme les composés odorants et instables en une biomasse désodorisée et stabilisée (liqueur mixte). .
Selon une autre réalisation principale, l'étape de la filtration passive est réalisée en utilisant une série d'au moins un sac géant de filtration fabriqués en matériaux poreux de type géotextile, avec des ouvertures de maille pouvant varier de 20 à 500 μm mais préférablement de 50 à 75 μm de maille. Ce sac de filtration est préférentiellement composé d'un matériel tissé et non dégradable de type polyéthylène, polyesters, etc.. Les sacs de filtration assument à la fois le rôle de la filtration et celui d'un entreposage temporaire pouvant s'étendre jusqu'à plus d'un an.
Selon une variante des réalisations principales, l'étape de la filtration assistée mécaniquement est réalisée en utilisant par exemple un décanteur centrifuge qui assure également la synergie des deux étapes qui caractérise l'invention. Cette variante requière toutefois un lieu de disposition en flux tendu pour les biosolides ou l'aménagement d'une surface d'entreposage temporaire.
Selon un des aspects de l'invention, le procédé se caractérise par la mise en valeur des particules fibreuses des lisiers ou des autres effluents fortement chargés. Ces particules, qui ne sont pas dégradées par. le traitement biologique,. agissent comme agent structurant lors de l'étape de la séparation de l'effluent traité par filtration passive ou assistée mécaniquement. Ces fibres permettent la formation d'un gâteau dynamique qui, à
son tour, permet de séparer efficacement le liquide épuré de la biomasse solide stabilisée dans le bioréacteur. Par la formation de ce gâteau de particules fibreuses, le taux de captation des matières organiques et fertilisantes dans le sac augmente de façon importante car elles sont retenues plus facilement tout en permettant le drainage de l'eau épurée issue du traitement biologique. Ce phénomène détermine aussi la réduction et, dans certains cas, l'élimination totale des agents floculants normalement nécessaires pour réaliser efficacement la séparation solide-liquide. Les agents floculants peuvent inclure les différents types de polymères organiques (polyacrylamides, chitosanes, etc.), des sels des métaux plurivalents (Fe2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, etc.), des argiles, des composés à base d'argiles, etc.
Selon une autre réalisation de l'invention, le dispositif de filtration passive, comme par exemple mais non limitativement, un sac filtrant, est installé à l'extérieur ou sous un abri, sur une surface étanche permettant de recueillir le filtrat pour le canaliser vers l'entreposage ou le lieu de disposition final. Sous des conditions climatiques très froides ou pour favoriser la déshydratation par évaporation, le sac pourra être installé dans une serre de façon à bénéficier de l'énergie solaire. Cette source d'énergie pourra aider à éviter les périodes de gel trop prolongés ou pourra être combinée à un système d'échange de chaleur pour accentuer la déshydratation. Le sac de filtration pourra également être disposé dans un abri isolé pouvant être chauffé. Selon un autre aspect de l'invention, les solides stabilisés et partiellement déshydratés peuvent subir une transformation par compostage pouvant aller jusqu'au séchage et à la granulation. Ces étapes pouvant être réalisées selon les différentes méthodes connues, sur le site de production ou en usines centralisées.
Selon un autre aspect de l'invention, la partie liquide épurée peut, si nécessaire, subir un traitement tertiaire pour sa désinfection et son épuration avancée dans le but d'une réutilisation pour fins de lavage et/ou de rinçage des dalots du bâtiments (ce qui permet de contrôler les odeurs à l'intérieur du bâtiment d'élevage), ou encore pour rencontrer les critères de rejet en milieu naturel ou pour tout autres usages. Ce traitement tertiaire peut
comprendre un procédé électrochimique, physique, chimique, physico-chimique, membranaire, etc.
Selon un objectif de l'invention, ce procédé de traitement appliqué aux déjections animales apporte des solutions techniques et économiques aux problèmes de gestion environnementale des lisiers pour les fermes de petite et moyenne envergure car l'utilisation des équipements coûteux est éliminée ou optimisée en un seul équipement, de sorte que le traitement peut être réalisé par seulement deux étapes simples et facilement réalisables. L'application du procédé permet de réduire les volumes d'effluent à disposer jusqu'à plus de 85 % par rapport à une gestion par épandage des lisiers sur des terres en cultures et de produire une eau épurée réutilisable pour le lavage des bâtiments. La biomasse transformée, désodorisée et riche en matières fertilisantes constitue un biofertilisant de la plus haute qualité.
Suivant un autre aspect, l'invention concerne également un système pour le traitement des effluents à forte charge comprenant un conteneur pour traitement biologique d'épuration en condition aérobic des effluents et un dispositif filtrant permettant la formation d'un gâteau de fibres primaires originant des effluents et y étant disposé de manière à avoir une action filtrante lors du passage des effluents à travers lui, et obtenir une fraction solide séparée de la fraction liquide desdits effluents traités.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un schéma de principe de l'installation pour mettre en oeuvre le procédé de traitement des déjections animales caractérisé par un effet synergique qui résulte de l'intégration d'une étape de traitement biologique aérobie à forte charge organique et d'une étape de séparation de phase solide-liquide de type filtration passive.
DESCRIPTION DE RÉALISATIONS PRÉFÉRENTIELLES
Nous avons découvert un effet synergique inattendu, en utilisant la combinaison d'une étape de traitement biologique aérobie à forte charge organique et d'une étape de
séparation de phase solide-liquide de type filtration passive ou assistée mécaniquement. Le nouveau procédé de traitement des déjections animales sans séparation primaire solide- liquide est basée sur l'intégration des deux étapes de traitement qui consomment moins de substances chimiques et donnent des performances épuratoires supérieures.
L'invention est caractérisée par l'utilisation d'un procédé de traitement des déjections animales sans séparation primaire solide-liquide déroulé selon les étapes suivantes
-une première étape de traitement biologique aérobie à forte charge organique -une seconde étape de séparation de phase solide-liquide de type filtration passive ou assistée mécaniquement.
L'étape de traitement biologique comprend au moins un bioréacteur aérobie avec ou sans support à bactéries fixées, par exemple de type nitrification-dénitrification, filtre à lit ruisselant,. RBS, etc.. Elle permet d'éliminer en bonne partie les germes pathogènes, les matières en suspension, la charge polluante carbonée, azotée et phosphatée et de transformer les composés odorants et instables en une biomasse désodorisée et stabilisée (liqueur mixte). La filtration passive ou assistée mécaniquement de Peffiuent bio-traité permet d'obtenir d'une part un biosolide stabilisé et partiellement déshydraté et d'autre part un liquide épuré et désodorisé. Elle est réalisée en utilisant une série d'au moins un dispositif filtrant, comme par exemple un sac géant de filtration fabriqués en matériaux poreux de type géotextile,ou un contenant souple ou rigide avec des ouvertures de maille pouvant varier de 25 à 200 μm mais préférentiellement de 50 à 75 μm de maille. Le ou les dispositifs filtrants peuvent être installés à l'extérieur sur une surface, préférablement étanche, permettant de recueillir le filtrat pour le canaliser vers un lieu d'entreposage ou de disposition finale.
En concordance avec la Fig.l, le lisier provenant du bâtiment d'élevage A est disposé dans une fosse à lisier brut B qui peut assurer aussi le rôle de réservoir tampon pour alimenter le bioréacteur aérobie de type nitrification-dénitrification l > muni d'un
système d'aération et agitation mécanique par turbines 2 qui assurent à la fois l'aération et le mélange dans le but de s'assurer que la biomasse est suffisamment oxygénée et reste homogène pendant toute la durée de cette étape de traitement sans qu'il n'y ait de sédimentation. L'étape de traitement biologique déroulée dans le bioréacteur 1 permet d'éliminer en bonne partie les germes pathogènes, les matières en suspension, la charge polluante carbonée, azotée et phosphatée et de transformer les composés odorants et instables, ainsi que les germes pathogènes en une biomasse désodorisée et stabilisée, souvent appelée liqueur mixte.
L'effluent est dirigé ensuite vers un dispositif filtrant, préférable par un moyen de transfert automatisé, comme un convoyeur par exemple. Cependant, le transfert de l'effluent du biofermenteur vers le dispositif filtrant pourra être effectué manuellement par un opérateur ou une personne, comme par exemple avec l'aide d'une brouette.
Alternativement, e transfert pourrait aussi être réalisé pas simple déversement, ou ruissellement, vers le dispositif filtrant à partir du biofermenteur qui serait disposé en amont ou relativement au dessus dudit dispositif filtrant.
Le dispositif filtrant, comme par exemple une membrane de fïltration en forme de sac 3, peut-être fabriqué en matériaux poreux de type géotextile ou tout autre matériel connu dans le domaine de la fïltration pouvant réaliser la même fonction, pour la séparation de phase solide-liquide passive. La faible porosité du matériel constitue une barrière physique qui à l'aide des particules grossières contenues dans l'effluent C, permet la création d'un gâteau D de façon à retenir dans le sac les matières organiques et fertilisantes tout en assurant le drainage de l'eau épurée issue du traitement biologique.
L'effluent C qui provient du bioréacteur 1 contient des particules fibreuses du lisier qui n'ont pas été dégradées par le traitement biologique et qui agissent comme agent structurant lors de l'étape de séparation par fïltration passive de l'effluent traité, en formant le gâteau dynamique D qui permet de séparer efficacement un liquide épuré de la biomasse solide stabilisée dans le bioréacteur. Par la formation de ce gâteau D de particules fibreuses, le taux de captation des matières organiques et fertilisantes dans le sac
augmente de façon importante car elles sont retenues plus facilement tout en permettant le drainage de l'eau épurée issue du traitement biologique. Le sac filtrant 3 capte passivement la biomasse avec des doses réduites d'agents floculants ou en leur absence. Un agent floculant peut être ajouté par un dispositif de dosage 5, pour assurer une meilleure efficacité du processus de séparation par filtration passive. Il est possible d'utiliser différents types de polymères organiques (polyacrylamides, chitosanes, etc.), des sels des métaux plurivalents (Fe2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, etc.), des argile et composés à base d'argiles, etc.
La partie liquide épurée E s'égoutte vers un lieu d'entreposage ou de disposition finale (rejet en milieu naturel avec ou sans étape tertiaire selon le cas).
L'égouttement de l'eau épurée se réalise sur une surface étanche 4, préférentiellement en béton, munie d'un système d'écoulement gravitaire ou d'un système de pompage vers une lagune ou un réservoir d'entreposage. La partie liquide pourra être irriguée sur une surface cultivée ou elle peut subir un traitement électrochimique tertiaire pour sa désinfection et son épuration avancée dans le but d'une réutilisation pour fins de lavage et/ou de rinçage des dalots du bâtiments (ce qui permet de contrôler les odeurs à l'intérieur du bâtiment d'élevage), ou encore pour rencontrer les critères de rejet en milieu naturel ou pour tout autres usages.
La disposition des solides partiellement déshydratés et accumulés dans le sac filtrant 3 peut se faire périodiquement vers un site de compostage ou vers des receveurs pour épandage au champ. Cette biomasse désodorisée et riche en matières fertilisantes constitue un biofertilisant de la plus haute qualité et pouvant facilement être séchée et granulé en engrais naturels ou en formulations organo-minérales.
Les particules grossières contenues dans Peffluent C, permettent la création en continu sur les parois de séparation de l'équipement d'un gâteau D de façon à retenir les matières organiques et fertilisantes dans la partie solide décantée tout en assurant le drainage de l'eau épurée issue du traitement biologique. L'effluent, qui provient du bioréacteur 1 contient des particules fibreuses du lisier qui n'ont pas été dégradées par le
traitement biologique et qui agissent comme agent structurant lors de l'étape de séparation par filtration, pouvant être assistée mécaniquement, de l'effluent traité, en formant le gâteau dynamique D qui permet de séparer efficacement un liquide épuré de la biomasse solide stabilisée dans le bioréacteur. Par la formation de ce gâteau de particules fibreuses, le taux de captation des matières organiques et minérales augmente de façon importante car elles sont retenues synergiquement plus facilement tout en permettant le drainage de l'eau épurée issue du traitement biologique. La biomasse est captée avec des doses réduites d'agents floculants ou en leur absence. Un agent fioculant peut être ajouté par un dispositif de dosage 5, pour assurer une meilleure efficacité du processus de séparation assisté mécaniquement. Il est possible d'utiliser différents types de polymères organiques (polyacrylamides, chitosanes, etc.), des sels des métaux plurivalents (Fe2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, etc.), des argile et composés à base d'argiles, etc.. La biomasse partiellement déshydratée est évacuée en continu par l'équipement. La partie liquide épurée E est acheminée vers un lieu d'entreposage ou de disposition finale (rejet en milieu naturel avec ou sans étape tertiaire selon le cas). La partie liquide pourra être irriguée sur une surface cultivée ou elle peut subir un traitement électrochimique tertiaire pour sa désinfection et son épuration avancée dans le but d'une réutilisation pour fins de lavage et/ou de rinçage des dalots du bâtiments (ce qui permet de contrôler les odeurs à l'intérieur du bâtiment d'élevage), ou encore pour rencontrer les critères de rejet en milieu naturel ou pour tout autres usages.
La disposition des solides partiellement déshydratés en continu ou séquentiellement par le procédé et le système de la présente invention peut se faire vers un site de compostage ou vers des receveurs pour épandage au champ avec ou sans entreposage sur le site de traitement. Cette biomasse désodorisée et riche en matières fertilisantes constitue un biofertilisant de la plus haute qualité et pouvant facilement être séchée et granulée en engrais naturels ou en formulations organo-minérales. Selon l'une ou l'autre des réalisations préférentielles, les performances épuratoires sont comparables et
sont présentées au tableau 1. Pour être considéré complet, un traitement doit épurer la fraction liquide traitée d'au moins 95% pour la charge organique (MES et DCO) , l'azote total (NTK) et le phosphore total (P-tot).
EXEMPLE I Traitement de purin
Le tableau 1 présente un exemple de bilan matière et les performances épuratoires d'un traitement simplifié pour l'épuration complète d'un lisier de porc réalisé selon l'invention. Dans cet exemple les résultats correspond à un traitement qui inclut une étape de traitement biologique aérobie à forte charge organique et une seconde étape de séparation de phase solide-liquide de type filtration passive. Cette dernière étape à été accomplie en utilisant un sac de filtration fabriqués en matériaux poreux de type géotextile et plus précisément un sac modèle Géolon GT 500™ fabriquée par la compagnie Ten Cate
Nicolon™. Le sac de filtration est caractérisé par un débit spécifique de 813 1/min/m2, une perméabilité de 0,040 cm/sec, une permissivité de 0,26 secret la dimension de l'ouverture apparente de 0,425mm.
Tableau 1
Performances épuratoires du traitement simplifié pour l'épuration complète d'un lisier de porc.
Liqueur Effluent Biomasse Épuration Contenu
Lisier Mixte filtré filtrée p/r lisier biomasse
Volume : 1000 i Litre 970 Litre 834 Litre 136 Litre 83,4% 13,6%
Paramètre mg/L kg mg/L kg mg/L kg mg/L kg
MES 24000 24,0 21400 20,8 106,67 0,09 152202 20,7 99,6% 86,1%
DCO 36000 36,0 590 0,57 657 0,548 180 0,02 98,5% 0,1%
NTK 3000 3,00 1100 1,07 60 0,050 7489 1,02 98,3% 33,9%
N-NH4 1800 1,80 49 0,05 50,8 0,042 34 0,00 97,6% 0,3%
P-tot 1086,4 1,09 1120 1,09 83,3 0,070 7488 1,02 93,6% 93,6% o-P 359 0,36 93 0,09 80 0,067 173 0,02 81,4% 6,5%
K-tot 1358 1,36 1400 1,36 1300 1,08 2014 0,27 20,1% 20,1%
La consommation de polymère se situe entre 0 à 2 kg/ tonne de matière sèche en utilisant la filtration passive et entre 0 à 4 kg/ tonne de matière sèche en utilisant la filtration assistée mécaniquement . Ce résultats confirme la synergie réalisée en utilisant les deux étapes successives de traitement, l'étape biologique et respectivement l'étape de séparation solide-liquide dans les conditions précisées dans notre invention. En effet un traitement de séparation solide-liquide par décantation pour le lisier brut nécessite de 4 à 10 kg/ tonne de matière sèche et un traitement de séparation solide-liquide par des boues biologiques avec un filtre à bande consomme 4 à 8 kg/ tonne de matière sèche.