Calculs complémentaires

Calculs complémentaires

Dans cette partie, nous allons calculer la quantité de boue produite par le procédé, le volume de boue à soutirer au fond du décanteur ainsi que la demande en oxygène du procédé. Nous nous placerons dans les conditions classique du dimensionnement à savoir une température de travail de 10°c et une population de 10 000 habitants.

  • Calcul de la biomasse produite

Pour calculer la quantité de boue produite par le procédé, nous devons tout d'abord calculer le rendement observé du procédé ($Y_{obs}$). Ce rendement est inférieur au rendement de conversion de la biomasse ($Y_{H}$) utilisé pour le calcul de la charge massique. En effet, dans le système la biomasse séjourne relativement longtemps, nous observons donc une dégradation des bactéries.

Le rendement observé se calcule de la façon suivante:

$$Y_{obs}=\frac{Y_{H}}{1+\theta_{b}.K_{d}}$$

Nous obtenons alors un rendement de conversion observé de 0,31 g MVS/g DCO.

A partir de ce rendement, nous pouvons alors calculer la production de biomasse dans le procédé par la  relation suivante:

$$P_{x}=Y_{obs}.Q_{1}.[S(DCO)_{entrée}-S(DCO)_{sortie}]$$

Dans le procédé nous produisons 409 kg de MVS/j.

  • Calcul du débit de boue à soutirer ($Q_{p}=Q_{9}$)

La relation utilisée pour calculer $Q_{p}$ est la suivante:

$$Q_{p}=\frac{P_{x}}{X_{p}}$$

$X_{p}$ est la concentration en biomasse dans le décanteur secondaire soit 6 g de MVS/L.

Nous obtenons alors un débit de boue à soutirer du procédé de 68 m3/j.

  • Calcul de la demande en oxygène ($D_{O_{2}}$)

La relation suivante est utilisée pour calculer la demande en oxygène du procédé, elle repose sur un bilan sur la DCO éliminée:

$$D_{O_{2}}=Q.[S(DCO)_{entrée}-S(DCO)_{sortie}]-1{,}44.P_{x}+4{,}57.[Q.(S_{N,entrée}-S_{N,sortie})-0{,}1.P_{x}]$$

Où:

- $1{,}44.P_{x}$ : représente la quantité équivalente de DCO qui sort avec la boue et qui n'a pas été oxydée. Le coefficient $1{,}44 correspond au rapport entre la DCO et les MVS.

- $4{,}57.[Q.(S_{N,entrée}-S_{N,sortie})-0{,}1.P_{x}]$ : représente ce qui va être dénitrifié.

- $0{,}1.P_{x}]$ : représente la part qui a été assimilée dans les boues. Le coefficient $0{,}1$ correspond au rapport des masses molaires entre l'azote et la biomasse ($C_{5}H_{5}NO_{2}$)

La demande en oxygène du procédé est donc d'environ 1000 kg de O2/j.