Dégazage

1. Principe général

Le dégazage est un dispositif installé en aval du bassin d'aération et qui vise à éliminer les bulles d’air présentes dans les flocs bactériens en transit vers le clarificateur. L'air enchâssé au sein des flocs de boues activées risque en effet d'affecter leur décantabilité et il peut être à l'origine d'à-coups hydrauliques préjudiciables au bon fonctionnement du clarificateur.

Un dégazeur est constitué de 3 zones distinctes : 


Schéma d'un degazeur
(Source : 
http://uved-ensil.unilim.fr/co/Degazage.html​)

La première zone, en sortie du bassin d'aération, sera caractérisée par une forte agitation. Cela permettra de séparer les bulles d'air de la structure des flocs. La zone notée zone 1' est la phase de transition entre les deux zones du dégazeur. Enfin, la seconde zone permettra aux bulles de remonter à la surface pour être éliminées avant le décanteur, grâce à des conditions hydrodynamiques plus calmes.

2. Dimensionnement

Le dimensionnement que nous allons réaliser est valable pour une hauteur de liquide dans le bassin d'aération inférieure ou égale à 6 mètres ce qui est notre cas comme nous l'avons confirmé dans la partie sur l'aération du bassin aérobie. Les valeurs choisies pour les temps de séjour hydrauliques sont des valeurs usuelles pour cet équipement. 

Données utiles pour le dimensionnement 
Débit de pointe par temps de pluie en entrée du dégazeur (Qp,pluie,dégazeur) 1243 m3/h
Temps de séjour hydraulique (TSH1)  1 min
Temps de séjour hydraulique (TSH2) 4 min
Hauteur d'eau dans le clarificateur (Hd) 3 m
Vitesse ascensionnelle dans la zone de transition Vh1 1m/s

2.1 Zone agitée (zone 1)

L'agitation de la zone 1 est réalisée au moyen d'une chute depuis le bassin d'aération de 0,75 à 1,50 m.

  • Calcul du volume

Le calcul du volume de la zone agitée est réalisé avec la formule suivante:

$$V_{zone1}=Q_{p,pluie,dégazeur}*TSH_{1} = 20,3 m^{3}$$

  • Calcul de la surface

L​e calcul de la surface de la zone agitée est réalisé avec la formule suivante:

$$S_{zone1}=\frac{V_{zone1}}{H_{d}}=6,9m^{2}$$

2.2 Zone de transition (zone 1')

Le volume de cette zone est relativement faible par rapport aux volumes des zones 1 et 2. On peut cependant déterminer sa surface connaissant la une vitesse ascensionnelle Vh1

$$S_{zone1'}=\frac{Q_{p,pluie,dégazeur}}{Vh_{1}}= 0,3m^{2} $$

​2.3 Zone calme (zone 2)

De la même manière que pour la zone 1, on peut déterminer le volume et la surface de la zone calme:

$$V_{zone2}=Q_{p,pluie,dégazeur}*TSH_{2} = 83 m^{3}$$

$$S_{zone2}=\frac{V_{zone2}}{H_{d}}=28 m^{2}$$

2.4 Vérification

La vitesse ascensionnelle en zone calme doit permettre la remontée des bulles d'air, ainsi elle ne doit pas dépasser 2,5 cm/s. Il faut donc vérifier cette condition pour pouvoir valider le dimensionnement.

$$Vh_{2}=\frac{Q_{p,pluie,dégazeur}}{S_{zone2}}=1,25cm/s<2,5cm/S$$

Nous pouvons donc valider ce dimensionnement : le volume total de cet ouvrage est de 103,6 m3 (en négligeant la zone 1'), la surface totale est de 34,5 m2 et le temps de séjour est d'environ 5 minutes.

Une autre estimation de la surface d'un dégazeur pour un bassin aéré par insufflation d'air est 1m² pour un débit de 40m3/h. Dans notre cas, il faudrait donc une surface de 31 m2​. Les ordres de grandeurs semblent donc correspondre.


Bibliographie

C.Dagot, J.Laurent, Dégazage, consulté le 19/02/2015, URL:http://uved-ensil.unilim.fr/co/Degazage.html​, ENSIL, 2013.

J.Pronost, R.Pronost, L. Delpat, J.Malrieu, JM Berland, Stations d'épuration: dispositions constructives pour améliorer leur fonctionnement et faciliter leur exploitationDocument technique fndae n°22Ministère de l'agriculture, de l'alimentation, de la pêche et des affaires rurales, CEMAGREF Editions, 2002.