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Épurateur biologique à biodisques

Le concept fonctionnel sur lequel repose l'installation d'épuration à biodisques se fonde essentiellement sur le principe suivant : la flore biologique, actrice

Le concept fonctionnel sur lequel repose l'installation d'épuration à biodisques se fonde essentiellement sur le principe suivant : la flore biologique, actrice principale du processus d'épuration, se voit offrir un support inerte sur lequel elle peut se développer. Le support amène la flore elle-même, alternativement, au contact de la matière organique contenue dans les eaux usées à épurer et avec l'oxygène atmosphérique.

Les microorganismes constituant la flore biologique, mis en contact direct avec les deux éléments déterminants pour leur développement et leur activité, absorbent directement la plus grande quantité possible de matière organique pendant la phase d'immersion dans les eaux usées et l'oxygène proportionnellement nécessaire pendant la phase d'émergence. Pratiquement, ce principe a été réalisé en construisant des rouleaux constitués de disques en polypropylène montés sur un arbre rotatif à basse vitesse (quelques tours par minute). La couche de flore bactérienne qui adhère aux disques, lorsqu'elle atteint une épaisseur de 4-5 mm, se détache en flocons facilement sédimentables. Les interstices entre les disques ne s'obstruent jamais et permettent de fournir en continu la flore en matière organique et en oxygène.

Les flocons, séparés de l'eau épurée dans une cuve de sédimentation, constituent un boue caractérisée par une teneur élevée en matières sèches (4%) et par une haute vitesse de sédimentation.

Avantages biologiques et opérationnels de l'installation

  • Elasticité de fonctionnement
    Le tapis biologique présent sur les disques, face à des pics de charge polluante exceptionnels (même dix fois la charge normale), peut les absorber pendant quelques heures, sans que la qualité de l'effluent en souffre, accélérant la croissance de la flore. Il en va de même face à des pics de charge hydraulique avec une grande dilution de la matière organique. La flore présente sur les disques réduit simplement sa propre activité sans pratiquement subir de conséquences durables.
  • Insensibilité à la température ambiante
    Étant donné la petite surface de sol occupée par les rouleaux disques, ceux-ci peuvent être, sans grande dépense, protégés par une couverture. Il suffit donc de la faible chaleur apportée par les eaux usées et de la légère
    exothermicité des réactions des microorganismes pour maintenir sur les disques une température permettant l'activité biologique normale. Le système biorolls® permet donc d'obtenir l'épuration même avec des températures extérieures de -20° C.
  • Absorption directe de l'oxygène
    La flore absorbe l'oxygène nécessaire à sa vie, dans la mesure exacte, directement de l'air pendant la phase d'émergence du disque. Cela rend ce phénomène essentiel indépendant de la
    température qui agit négativement dans d'autres types d'installations où la flore absorbe l'oxygène préalablement dissous dans l'eau. En effet, avec l'augmentation de la température, la solubilité de l'oxygène dans l'eau diminue.
  • Fonctionnement à de fortes charges biologiques
    Il est possible avec le système à disques d'opérer sur des eaux usées ayant des valeurs de BOD5 élevées ou très élevées.
  • Insensibilité aux hydrocarbures, aux huiles minérales, etc. et leur élimination
    Les microorganismes présents sur les disques sont dans la condition idéale pour absorber, en les éliminant, les graisses, huiles lubrifiantes, essences, huiles combustibles, hydrocarbures, etc., tout en développant sur ces matières une action désagrégatrice de la molécule et une véritable épuration. Des teneurs de 40-50 mg/l d'hydrocarbures dans les eaux usées sont éliminées sans difficulté. Il est donc possible de omettre une désaération préventive ou de la mener avec des systèmes très simples et avec des résultats même grossiers. La teneur en hydrocarbures dans le rejet final peut être réduite jusqu'à 4-5 mg/l.
  • Démarrage facile et insensibilité aux arrêts
    La flore se forme spontanément sur les disques sans aucune nécessité d'ensemencement. La formation commence visiblement 7-8 jours après le démarrage de l'installation et, après 15-20 jours, le régime est atteint. En cas de fonctionnement intermittent avec des arrêts de plusieurs jours, l'installation revient à son régime en 2-4 jours. En cas d'arrêt du mouvement d'une journée, la reprise de la fonctionnalité normale se fait en un temps très court.
  • Petite emprise
    L'emprise de l'ensemble est très modeste, de l'ordre de 0,1 m2 par habitant.
  • Basse consommation d'énergie
    La consommation d'énergie relative à la section biorolls® et clarification est d'environ 8 kWh/an par habitant équivalent.
    Les rouleaux tournent en permanence même lorsque les eaux usées ne s'écoulent pas.

Domaines d'application

Il n'y a pas de limites particulières d'utilisation pour le traitement épuratif des eaux usées domestiques et/ou assimilées avec l'installation d'épuration à biodisques particulièrement adaptée également aux campings et/ou villages touristiques avec des maisons et logements dispersés, la grande flexibilité de l'épurateur des eaux usées à biodisques et les nombreuses installations à travers le monde nous permettent d'avoir accumulé une expérience telle que nous pouvons dire qu'il est possible de traiter :

  • des eaux usées domestiques de tous types d'usages
  • des rejets d'hôtels, restaurants, campings, villages touristiques, agritourismes et autres activités de type réceptif.
  • des eaux usées provenant d'élevages de poissons et de chenils
  • des eaux usées provenant d'exploitations agricoles en général et toutes les autres eaux usées également de nature industrielle

Références normatives

L'épurateur à lit percolateur aérobie est indiqué comme élément d'installation secondaire, par le d.lgs 152/06 et mentionné dans les différents règlements régionaux, à utiliser avec d'autres systèmes primaires, nécessaires pour réduire la charge polluante des eaux usées et les restituer à l'environnement aussi épurées que possible.

IMPORTANT

Le Règlement Européen n° 305/11 a prévu que ce type d'installations doit également être certifié selon la directive CE EN 12566:3 tant pour les paramètres, structurels que fonctionnels, ces derniers étant obligatoires depuis le 1er juillet 2013, à travers le test de rendement épuratif obligatoire d'une durée d'au moins 38 semaines.

Lien :

Maintenance

Un des principaux avantages offerts par l'utilisation de la méthode à biorolls® est que les frais de maintenance sont pratiquement négligeables grâce à :

  • vitesse réduite des disques entraînant une usure négligeable des pièces mécaniques ;
  • aucun contrôle, ni réglage, n'est requis pour l'apport d'oxygène lorsque les charges varient. L'absorption d'oxygène par le tapis biologique est assurée même en cas de forte charge de substances polluantes car elle se fait directement de l'air sans l'intermédiaire de l'eau ;
  • les installations très petites nécessitent une maintenance évaluée à quelques heures par semaine.
  • absence de bruit et de vibrations, les faibles vitesses en jeu étant la meilleure garantie de silence de l'installation.

Description et fonctionnement de l'installation

  • Sédimentation primaire
    Les effluents bruts provenant des usagers doivent affluer à une ou plusieurs fosses (type imhoff) qui remplissent les fonctions suivantes :

    a) séparation physique des corps solides sédimentables les plus grossiers
    b) digestion ou stabilisation des boues primaires si de telles fosses existent comme fosses biologiques (septiques ou non) elles sont utilisées telles quelles, avec d'éventuelles modifications mineures. Là où elles n'existent pas, elles doivent être construites selon notre projet. De la fosse biologique, les eaux usées sont acheminées vers l'installation biologique par gravité, si possible, ou par moyens mécaniques.

  • Égalisation et relevage
    La fonction de cette première phase est de balancer et de relever les eaux usées de la cote d'arrivée à celle du régulateur de débit suivant. Le volume utile de cette cuve est calculé de manière à pouvoir gérer les pics de charge hydraulique qui se présentent inévitablement au cours de la journée. Deux pompes centrifuges submersibles à roue ouverte sont prévues, l'une étant de réserve par rapport à l'autre afin d'assurer une plus grande sécurité d'exploitation. Le contrôle de la pompe est effectué par deux interrupteurs de niveau à flotteur avec ampoule de mercure : celui placé au niveau le plus élevé donne le feu vert à l'allumage, celui au niveau le plus bas arrête les pompes.
  • Dénitrification (si requise)
    Dans cette phase, la transformation de l'azote nitrique (NO3) en azote gazeux (N2) qui se libère dans l'atmosphère est réalisée. Cette transformation se fait grâce à des bactéries particulières et en l'absence d'oxygène. Par conséquent, une cuve à niveau constant et correctement mélangée est prévue dans laquelle sont recyclées les eaux provenant de la section biologique et une partie des boues sédimentées dans la cuve de clarification finale.
  • Oxydation biologique à biodisques
    De la phase de dénitrification, les eaux usées parviennent au monobloc d'oxydation. Le monobloc est essentiellement constitué d'une cuve contenant le rouleau de disques entraîné par un petit réducteur. Une couverture en polyester renforcé de fibres de verre complète la machine et la rend adaptée à l'utilisation en extérieur.
    Les disques sont réalisés avec une plaque de polypropylène à structure alvéolaire ayant une épaisseur d'au moins 5 mm. Sur ceux-ci se déroule le processus d'absorption des substances organiques décomposables par la flore bactérienne formée. L'eau épurée et les fragments de flore bactérienne détachés des disques sont ensuite envoyés à la cuve de sédimentation finale.
  • Clarification finale
    La fonction de cette cuve est de séparer mécaniquement, de l'eau provenant de la section biologique, les fragments de flore détachés des disques. Ces fragments constituent le soi-disant “boues de trop-plein” qui, en raison de ses bonnes propriétés de sédimentation, se déposent au fond de la cuve. Les boues sédimentées sont renvoyées, par l'intermédiaire d'une pompe temporisée, soit à la dénitrification soit à la fosse imhoff ; dans le cas où la/les fosses primaires ne seraient pas dans la zone de l'installation, un gestionnaire approprié sur place pourra être prévu.