MR-CE705 Procédé à boues activées - Équipement didactique - Équipement pédagogique - Équipement de formation professionnelle
Station pilote de traitement des eaux usées par boues activées - 1. Généralités
La station pilote de traitement des eaux usées par boues activées permet l'étude et la compréhension du traitement des eaux usées par ce procédé.
Ce traitement constitue une étape intermédiaire entre les traitements physiques (grillage, défoliation et sédimentation primaire) et l'étape finale de stérilisation et de chloration, dans une station d'épuration. Son objectif est d'éliminer les substances organiques contaminantes présentes dans les eaux usées après le traitement physique susmentionné.
La charge organique est mesurée en DBO (Demande Biologique en Oxygène) et entraîne également une réduction partielle de la DCO (Demande Chimique en Oxygène). Le processus de conditionnement se déroule dans un bassin où la charge organique est éliminée par des micro-organismes (bactéries, rotifères, vorticelles, etc.) cultivés en conditions aérobies par insufflation d'air ou, parfois, d'oxygène pur. Les micro-organismes utilisent les substances contaminées comme nourriture nécessaire à leur production et à leur conservation. L'aspect de cette masse de micro-organismes est celui de boues, d'où le nom du procédé.
Après la phase d'élimination des polluants, il est nécessaire de séparer l'eau clarifiée des boues, opération réalisée dans le décanteur.
L'eau clarifiée est acheminée vers le corps récepteur ou vers un traitement de stérilisation, tandis que les boues activées sont partiellement recyclées dans le bassin d'oxydation afin de stabiliser le traitement d'élimination.
Cette installation pilote a été conçue pour permettre aux étudiants d'appréhender tous les problèmes fluidodynamiques et physico-chimiques liés à la mise en œuvre d'un procédé à boues activées.
L'unité est entièrement instrumentée et aménagée pour la réalisation d'essais permettant de comprendre les problèmes complexes découlant de la conception moderne des installations à boues activées, tels que :
1 l'effet d'agitation dans le bassin de réaction ; L'économie d'énergie et la fiabilité du système de recirculation des boues par « airlift » ; l'effet de la concentration en oxygène sur l'élimination et la sédimentation des boues.
2. Composition
L'installation pilote est composée de :
1 unité de base (code 944500)
1 appareil de mesure de la DBO (Demande Biologique en Oxygène) 6 postes (code 994510) ; EN OPTION
1 frigorimothermostat pour l'appareil de mesure de la DBO (code 949104) ; EN OPTION
1 thermoréacteur pour l'analyse de la DCO (code 949103) ; EN OPTION
1 compresseur électrique avec réservoir de 24 l (code 971227) ; EN OPTION
1 système d'acquisition de données automatique SAD/IC130D (EN OPTION)
3. Description du réseau d'air
Il est composé de :
□ un détendeur stabilisateur de pression ;
2 régulateurs de débit : un pour le réservoir d'oxydation et l'autre pour la recirculation des boues ;
□ un ensemble d'électrovannes de service Vannes
1 distributeur/diffuseur d'air dans le réacteur
1 système d'« airlift » pour la recirculation des boues depuis le décanteur. Le circuit peut être alimenté soit par un compresseur, soit par une bouteille d'oxygène.
Ligne de liquide : Elle comprend :
1 cuve de préparation d'alimentation avec agitateur ;
1 pompe d'alimentation volumétrique pour étudier l'influence de la dilution D (Q/V) ;
1 réacteur cylindrique en plexiglas permettant le contact entre les trois phases : gaz/liquide/solide ;
1 décanteur en plexiglas avec « airlift ».
Systèmes de contrôle et de régulation
L'installation pilote à boues activées IC130D assure :
1 le contrôle de la concentration d'O₂ dissous dans le réservoir d'oxydation par un élément sensible ; 1 mesureur/indicateur d'O₂ ;
1 régulateur/actionneur agissant sur le débit d'air envoyé au réservoir ;
1 le contrôle de la température du mélange d'alimentation ;
1 le contrôle de la quantité de boues dans le réservoir d'oxydation par recirculation des boues pilotée par une minuterie ;
1 panneau lumineux de visualisation pour suivre le processus en temps réel Temps.
Instruments de mesure
L'installation pilote est équipée d'instruments permettant de mesurer les grandeurs suivantes :
I. Débits d'air envoyés au bassin d'oxydation et au bassin de décantation ;
I. Débit et température des eaux usées ;
I. pH dans le bassin de réaction ;

Quantité d'O₂ dissous.
De plus, il est possible de mesurer, par de simples opérations, la quantité de boues recyclées et la quantité de boues purgées.
L'équipement suivant est également fourni avec l'unité :
I. Un cône pour déterminer le pourcentage de boues préréglées ;
I. Un ensemble de produits chimiques pour recréer un environnement favorable aux cultures bactériennes ;
I. Une quantité de bactéries lyophilisées ;
I. Papiers détecteurs de pourcentage de nitrates ;
Papiers détecteurs de pH.
4. Gamme d'expériences
□ Détermination de l'effet de purification en fonction du temps de séjour hydraulique de l'alimentation dans le bassin d'oxydation.
□ Détermination de l'effet de purification en fonction du mélange.
□ Évaluation de l'effet à différentes concentrations d'O₂ dissous.
I. Détermination de la sédimentation des boues en faisant varier la concentration de l'agent de travail. 02.
I Influence de l'âge des boues.
□Influence du pH.
□Efficacité de la purification en fonction de la température.
I Influence du charbon actif sur le processus de purification.
□Essais utilisant de l'O₂ au lieu de l'air.
5. ExigencesServices
□ Alimentation électrique : 220 V - 50/60 Hz - 3 kW | Alimentation en air comprimé : 800 l/h - 6 bar
□ Alimentation en eau : 200 l/h - 2 bar
6. Dimensions et poids
□ Dimensions : avec réservoir d'alimentation 2450 x 700 x 1700 mm (hauteur) | Poids net : 270 kg
Composants de l'installation pilote
Composants de la station d'épuration à boues activées IC130D (voir figure 1) :
1. Réservoir d'alimentation de 150 l
2. Agitateur à vitesse fixe - 100 tr/min, 90 W
3. Indicateur de niveau bas
4. Vanne d'arrêt d'alimentation
5. Vanne de vidange d'alimentation
6. Filtre d'alimentation
7. Pompe doseuse - débit 0-20 l/h
8. Clapet anti-retour de 1,5 l
9. Soupape de ventilation
10. Débitmètre d'alimentation 60 l/h (pleine vitesse)
11. Vanne d'activation du débitmètre
12. Vanne de lavage du débitmètre
13. Vanne de dérivation
14. Lavage du débitmètre
15. Vanne d'activation du débitmètre
16. Transducteur de débit d'alimentation (*)
17. Totalisateur numérique (*)
18. Réchauffeur d'alimentation 2000 W
19. Cuve de réaction d'oxydation - capacité env. 35 l
20. Agitateur à vitesse variable 200 W
21. Appareil de mesure du pH
22. Vanne de décharge du réacteur
23. Indicateur-régulateur de température numérique
24. Indicateur-régulateur d'oxygène dissous numérique
25. Débitmètre d'oxygénation 500 l/h pleine échelle
26. Vanne d'oxygénation
27. Vanne d'injection d'air
28. Débitmètre d'injection d'air 500 l/h pleine échelle 29. Minuterie numérique pour injection d'air
30. Détendeur air/oxygène
31. Vanne de vidange des boues désactivées
32. Minuterie numérique pour la vidange des boues désactivées
33. Récupération des boues par injection d'air
34. Sortie du réacteur
35. Bassin de décantation
36. Bassin de collecte des boues désactivées
37. Sortie d'eau clarifiée
38. Composants de la version informatisée
39. Console et panneau électrique
