Remodelage des lits bacteriens d’une step

Remodelage des lits bacteriens d’une step

Au cours des année 2014 à 2016, on a été réalisé un complet remodelage de la STEP QUINTA DA BOMBA à Almada – Seixal (au sud de Lisbonne – Portugal) pour l’adapter aux flux présents et jusqu’à l’horizon 2030. En remplaçant le garnissage minéral des filtres percolateurs par le garnissage en plastique BIOFILL^®, fabriqué par BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN S.L. (BIO – FIL). Au même temps, on a été réalisé des travaux d’amélioration dans les autres processus de la station. Le déversement des eaux a lieu dans l’estuaire de la  rivière Tage à Corroios.

En 2010, on a été commencé la conception de remodelage. En 2014, on a été commencé l’exécution.

Vue informatisée de la station remodelée.

REMODELAGE DE LA STATION

Le projet exécutif du remodelage a été effectué par l’entreprise ABB GROUP (Alexandre Barbosa Borges S.A.), qui a sous-traitée à BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN S.L. (BIO -FIL) pour la conception des lits bactériens et la fourniture du garnissage plastique.

Dans ce cas, l’objectif était maintenir le design de haute charge comme dans le projet en cours, mais avec un garnissage plastique à haut rendement, Dans le projet initial le garnissage était minéral. 

L’opération a consisté à vider les lits de garnissage minéral chacun après l’autre, effectuer la réparation des murs et fond des réservoirs, installer le nouveau garnissage BIOFILL^® TIPE B et les nouveaux sprinklers d’eau.

 

DESCRIPTION DU PROJET

Le projet initial STEP Quinta da Bomba, qui date de 1989, pour une population de 194.900 E.H, comprend une solution de traitement biologique par lits bactériens à haute charge et conditionnement chimique des boues par floculation avec de polymères et postérieur déshydratation mécanique. La solution a pris en compte l’espace limité disponible et les conditions de l’environnement de travail, ainsi que de la minimisation des impacts environnementaux, y compris les odeurs et le bruit.

La STEP de Quinta de Bomba, traite les eaux usées de la municipalité d’Almada et Seixal est devenue opérationnelle en 1994 ayant été conçu le traitement biologique par des lits bactériens à forte charge*** prévu d’un garnissage minéral.

Au cours de sa vie utile, la STEP Quinta da Bomba a fait objet de travaux d’optimisation et amélioration permanentes des équipes mécaniques (surnageants de rejet des décanteurs primaires, les équipes de déshydratation des boues, des pompes submersibles). Au début, le prétraitement avait seulement une grille de dégrossissage avec un tamis à mailles de 20 mm jusqu’à ce qu’en 2007, on a ajouté un tamis de fins de 3 mm. Les décanteurs primaires étaient couverts et prévus de désodorisation au moyen d’un lavage chimique de l’air extrait.

La nécessité de traiter un flux supérieur par la croissance démographique et par l’inefficacité du garnissage minéral installé a évoqué la nécessité de le remplacer par un garnissage plastique à fort rendement.

Le processus de traitement comprend les suivantes opérations et processus unitaires :

Phase liquide 

• Dégrossissage de gros
• Tamisage de 3 mm
• Dessablage et sédimentation primaire conventionnel
• Traitement biologique de lits bactériens
• Sédimentation secondaire conventionnel

Phase solide 

• Floculation des boues
• Déshydratation mécanique au moyen de filtres à bande 

Phase gaz 

• Traitement des odeurs dans une zone de traitement primaire au moyen d’un nettoyage de gaz avec des réactifs chimiques en deux étapes en série 
• Traitement de la zone de déshydratation de boues avec filtre de charbon actif

Les lits bactériens imitent ce qui se passe dans la nature tout au long du cours d’une rivière

Dans l’épuration des eaux usées, les lits bactériens ont toujours occupé une position remarquable. Son application remonte au XIXème siècle, mais son rendement n’a pas dépassé le 50%, en raison de l’utilisation de garnissage minéraux : gravier, pierre volcanique, anthracite, etc. Ceci a changé depuis le moment où les garnissages plastiques ont été introduits. Ces garnissages ont augmenté la surface de contact entre l’eau et les colonies de microorganismes, le passage de l’air pour l’oxydation de la matière organique et de la respiration endogène des bactéries.

Les garnissages plastiques BIOFILL^® ont été conçus pour constituer une alternative valable à tous ces garnissages, en permettant la réhabilitation des lits bactériens comme le procédé le plus efficace, le plus sûr et le plus économique pour l’épuration de tous les types d’effluents.

Un lit bactérien est l’un des systèmes d’épuration biologique avec un lit de biomasse fixe, fonctionnant dans des conditions aérobies. L’eau usée à épurer est pulvérisé sur le garnissage formant le filtre, par un système mécanique rotatif qui en général sera à fonctionnement  hydraulique, sans besoin du courant électrique. Seulement lorsque les filtres percolateurs ont un diamètre extrêmement large, on peut installer un motoréducteur à faible puissance pour assurer le mouvement du système qui gagne  l’inertie de sa masse.

Dans le cas particulier des lits bactériens, il est important prendre en considération les microorganismes aérobies qui sont les principaux et meilleures constituants du biofilm présent dans ce type d’installation.

La quantité d’oxygène dans l’eau contrôle le développement des bactéries et en conséquence il détermine le niveau d’épuration qu’il est possible d’obtenir.

Une quantité de 0,5-1 mg/l d’oxygène dissolue est suffisant pour maintenir actif le processus d’épuration. L’élimination de la matière organique des effluents se produit grâce au contact entre les bactéries qui constituent la biomasse, et à l’eau qui passe sur elles.

Le traitement biologique de n’importe quelle eau usée est réalisé par des microorganismes qui sont groupes en colonies, formant la biomasse présente dans le lit bactérien.

Les principaux éléments sont : rotifères, bactéries, protozoaires, moisissures, vers et larves.
La variation de sa présence, soit numérique ou qualitative, conditionne tout le processus d’épuration de l’eau. 

 

LES GARNISSAGES PLASTIQUES BIOFILL^®

Les garnissages plastiques BIOFILL^® ont été conçus pour constituer une alternative valable à tous ces garnissages minéraux ce qui permet de réhabiliter  les  lits bactériens comme méthode plus sûr et plus économique pour l’épuration de tous les types d’effluents.

L’entreprise BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN, S.L., bien connue dans le secteur des stations d’épuration par sa large gamme de corps de garnissage plastique, a obtenu les BIOFILL^® après de longs essais et vérifications soigneuses. Grâce à l’utilisation de ces matériaux,

il s’est rendu à une nouvelle revalorisation surprenante du traitement biologique sur les lits bactériens. Les paramètres les plus importants qui peuvent être optimisés sont:

• Solution technique – économique 
• Dimensions de l’installation
• Résultats garantis pour les clients

Tous les modèles de garnissages plastiques BIOFILL^® ont été fabriqués par injection de technopolymères spéciaux qui présentent caractéristiques mécaniques et une grande résistance aux agents chimiques, physiques et biologiques avec lesquels sont en contact pendant son utilisation.

Les études spécifiques, des modifications et des essais ont conduit à réaliser les actuelles structures géométriques sphéroïdales pour obtenir :

1. La plupart de la surface utile pour la réalisation du processus d’épuration biologique.
2. La plupart du temps de rétention de l’eau et en conséquence un temps élevé de contact entre l’effluent et la biomasse. 
3. Une grande présence d’air dans toute la masse du garnissage et par conséquence de l’oxygène indispensable pour le processus aérobie qu’on désire développer et utiliser. 
4. L’interruption continue du flux liquide à fin d’éviter la formation indésirable de canaux. Il est important de fractionner le fluide descendant pour le réduire jusqu’à des couches minces de fines gouttelettes afin d’activer au maximum le processus d’oxydation.
5. L’élimination de chemins préférentiels et des saturations en eau qui peuvent provoquer des colmatassions et l’apparition de conditions anaérobies. 
6. Le meilleur habitat pour la fixation des colonies bactériennes, au moyen de surfaces spécialement rugueuses. D’autres garnissages plastiques existants présentent, à cause des impératives de la fabrication par extrusion, des surfaces complétement lises. 
7. La minime densité connue entre les matériaux filtrants et en conséquence la plus grande relation surface utile/ poids. 

La combinaison de toutes ces remarquables avantages qui ne se trouvent pas dans d’autres garnissages, permettent de qualifier le BIOFILL^® comme le garnissage le plus efficace et sûr pour les processus d’épuration au moyen des lits bactériens.

BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN S.L., produit deux types de garnissage pour lits bactériens:

Pour le remplissage Quinta da Bomba installé est le type B-1.

Plus d’information: garnissage plastic BIOFILL^® B-1.

CONCEPTION DES LITS BACTÉRIENS

La conception des lits bactériens on peuvent se réaliser sous l’un de ces trois concepts: 

• Filtre à forte charge. ce design est normalement utilisé pour un traitement secondaire de première étape, c’est- à- dire, pour l’élimination de charge organique pas supérieur à 60-70%. La charge de masse de travail sera supérieure à 1 g de DBO/m3 de garnissage.
• Filtre à moyenne charge. ce design est utilisé comme traitement secondaire nitrifiante, c’est- à- dire, pour éliminer la matière organique supérieur à 90%, il peut atteindre jusqu’à 98% d’élimination de la DBO. La charge massique de travail peut varier entre 0,4 et 1 g de DBO/m2 de garnissage.
• Filtre à faible charge. Ce design est utilisé comme traitement secondaire nitrifiant, c’est- à- dire, en plus d’atteindre un rendement d’élimination de la DBO jusqu’à le 98-99 %., il peut atteindre un niveau significatif de nitrification capable d’obtenir dans sa totalité cet objectif, en fonction de la charge massique choisie, cela sera toujours inférieur à 0,4g de DBO/m2 de garnissage. Combien plus de baisse est la charge massique plus haut est le niveau de nitrification.

Plus d’information