Traitement des boues :

Il faut traiter les boues que l'on récupère dans le clarificateur.

Le schéma est en fait le suivant :

*** Nous allons commencer par calculer la quantité de boues qui est produite chaque jour.

On a :

dB = dsµ + dsmin + dsdur

avec :

dB : quantité de boues produites (kg/jour)
dsµ : accroissement de la masse des micro-organismes
dsmin : accroissement de la masse des matières minérales
dsdur : accroissement de la masse des matières volatiles difficilement biodégradables

On a :

-- dsµ = am*L0 - b*Sµ*V
avec :
L0 : DBO5 entrante (kg/jour)
Sµ : concentration en micro-organismes (g/l)
V : volume du chenal d'oxydation
am=0.55 et b=0.05 (valeurs pour un procédé à faible charge)

-- dsmin = 0.3 * MES entrantes (valeur classique)

-- dsdur = 0.15 * MES entrantes (valable pour une faible charge)

Il vient :

dsµ = 0.55*3400 - 0.05*7320*2.5 = 955 kg/jour

dsmin = 0.3*2860 = 858 kg/jour

dsdur = 0.15*2860 = 429 kg/jour

La quantité de boues qui est produite chaque jour est donc :

dB = 955 + 858 +429 = 2242 kg/jour.

Intéressons-nous maintenant à la composition des boues :

on a : MVS/MEST = (dsdur+dsµ) / dB

c'est à dire : MVS/MEST = (429+955) / 2242 = 0.62

On retiendra donc en définitive pour la concentration dans le bassin :

-- pour les micro-organismes (dont la mesure de la concentration est liée à celle des MVS):
Sµ=2.5 g/l (c'est la concentration en micro-organismes dans le bassin)

-- pour les boues (liées aux MEST): Sb = 2.5 / 0.62 = 4 gMEST/l (c'est la concentration des boues).

Remarque : à ce stade du traitement on peut dire que les MEST corrspondent aux matières sèches (MS), d'où : dB = 2242 kgMS/jour et Sb = 4 gMS/l.


*** Nous allons maintenant étudier la recirculation et l'extraction des boues.

Le débit de recirculation est :

Qr = r * Qmoyen

avec r: taux de recirculation.

Le taux de recirculation est défini par :

r = Sb / (C-Sb)

où C est la concentration des boues au fond du clarificateur.

On admet que C = I/1000 avec I indice de Mohlmann.
Dans la pratique, on admet I=150.

On a donc :

C = 1000/150 = 6.66 g/l

r = 4/(6.66-4) = 1.5

Le débit de recirculation est donc :

Qr = 1.5 * 450 = 675 m3/h

Le débit d'extraction des boues, Qe, est défini par :

Qe = masse de boues à éliminer par jour / concentration des boues.

Il vient donc :

Qe = 2242/4 = 560.5 m3/jour (ou 2242kgMS/jour)

Ces valeurs de débit sont tout à fait en accord avec les capacités théoriques des pompes de recirculation et d'extraction des boues qui sont en place actuellement (cf fiches techniques).

*** Après avoir été extraites les boues sont traitées dans le silo épaississeur (qui va permettre une réduction importante du volume des boues).

D'après la fiche technique, on constate que le silo épaississeur fonctionne déjà en surcharge, et que les capacités théoriques sont largement dépassées.

Il est donc nécessaire de construire un deuxième silo épaississeur (identique au premier).

Les boues pourront être réparties sur les deux silos, et la capacité utilisée pour chaque silo sera alors:

capacité utilisée = masse de boues à traiter par le silo / (volume du silo/hauteur du silo)

c'est à dire : capacité utilisée = (2242/2) / (160/3.2) = 22.4 kgMS/m2/jour.

Pour chaque silo la capacité utilisée sera donc inférieure à la capacité théorique qui est de 25 à 30 kgMS/m2/jour (cf fiche technique).

*** Enfin, les deux filtres utilisés pour le traitement des boues ont une capacité disponible d'environ 3300 kgMS/m2/jour, ce qui est largement suffisant pour traiter les boues que nous avons.