Thèse soutenue

Effet de la variabilité du fractionnement de la pollution carbonée sur le comportement des systèmes de traitement des eaux usées par boues activées

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Auteur / Autrice : Mario do Carmo Lourenço da Silva
Direction : Marie-Noëlle Pons
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
Date : Soutenance le 03/07/2008
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy)
Jury : Président / Présidente : Marie-Odile Simonnot
Examinateurs / Examinatrices : Marie-Noëlle Pons, Marie-Odile Simonnot, Christophe Dagot, Jean-Philippe Steyer, Christian Beck, Sylvie Gillot
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Dagot, Jean-Philippe Steyer

Résumé

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Une méthode miniaturisée de fractionnement de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) dans les eaux usées a été développée pour vérifier une possible variabilité à court terme de ce fractionnement et son influence sur le comportement des installations d’épuration par boues activées. Des tests de biodégradabilité, en réacteur fermé, ont été effectués avec des échantillons moyens horaires de temps sec (24h) provenant de deux stations d’épuration urbaines. Les analyses réalisées ont concerné la DCO totale et soluble, la Demande Biologique en Oxygène, les matières sèches et en suspension, l’ammonium et ont été complétées par des analyses spectrales (UV-visible et fluorescence). Globalement, en accord avec les données de la littérature, les fractions biodégradables sont les plus importantes en terme de concentration. Une variabilité journalière du fractionnement a été observée, sans qu’il soit possible de dégager des tendances particulières indiquant la prééminence de telle ou telle fraction. L’effet de la variabilité du fractionnement a été testé en boucle ouverte en utilisant un schéma classique d’épuration du carbone et de l’azote dans un simulateur de référence, le Benchmark Simulation Model 1. Les simulations ont permis de vérifier l’importance de la variabilité du fractionnement de la DCO sur une station d’épuration. Les concentrations en DCO dans l’effluent sont affectées par le rapport entre la fraction biodégradable et inerte, mais restent dans une limite acceptable par rapport aux normes de rejet. La situation est différente et plus délicate pour les rejets en matières azotées car ils sont proches des limites fixées par la réglementation