8 mai 2024

Le groupage des boues activées : un enjeu pour l’efficacité de l’épuration

Le regroupement constitue un défi important pour l’efficacité et la fiabilité des systèmes d’épuration biologique à boues activées. Ce gonflement de la biomasse à l’intérieur du réacteur biologique ralentit en effet la vitesse de sédimentation des boues, qui remontent en surface compromet le compactage du sédimentateur secondaire, et réduit la concentration en boues activées dans le flux de traitement biologique.

Au-delà de certaines limites, le groupage peut provoquer des fuites de boues hors du clarificateur, et ainsi compromettre la qualité de l’effluent et l’ensemble du processus de dépollution. Enfin, il réduit l’âge des boues et leur déshydratation, rendant plus difficile la gestion des stations d’épuration.

Types et causes de gonflement

Les causes du gonflement peuvent être différentes, mais on distingue généralement deux types de gonflement, chacun avec ses propres caractéristiques :

• gonflement visqueux. Généralement causée par un excès de nutriments ou une concentration élevée de substrats rapidement biodégradables, elle est résolue en équilibrant les nutriments, ou en insérant des bactéries présentant des caractéristiques visant à restaurer la stabilité du processus d’épuration, en plus de la sédimentation correcte des boues.
• Gonflement filandreux. En raison de la prolifération excessive de bactéries filamenteuses qui créent des ponts entre les flocons de boues, ou compromettent leur sédimentation, elle est liée par exemple à un pourcentage trop élevé de sucres dans les eaux usées. C’est pourquoi, pour résoudre le gonflement filamenteux, il est nécessaire d’agir sur le recyclage des boues en adoptant des produits oxydants, ou encore en augmentant la concentration de bactéries spécifiques qui favorisent une décantation correcte des boues.

Les causes du gonflement peuvent donc être attribuées à des facteurs environnementaux, à la composition des eaux usées, à la charge hydraulique et organique, ainsi qu’à la gestion de l’installation elle-même. Les principaux comprennent:

• excès de nutriments. Comme nous l’avons vu, un déséquilibre des nutriments peut provoquer la prolifération de certaines bactéries au détriment d’autres : des niveaux élevés d’azote et de phosphore, par exemple, peuvent favoriser la croissance excessive de bactéries filamenteuses.
• Fluctuations de la charge organique dont la variabilité influence la croissance microbienne et le développement des éventuels filaments.
• Une mauvaise ventilation, qui favorise la croissance des bactéries filamenteuses, là encore au détriment des bactéries aérobies.
• Une forme ou une conception inadéquate du réacteur biologique peut à terme favoriser la formation de zones mortes ou de sédimentation, créant des conditions favorables au gonflement

Solutions pour la gestion stratégique du groupage

Pour maintenir les performances optimales des stations d’épuration à boues activées, des stratégies visant à restaurer des conditions nutritionnelles et aérobies idéales sont nécessaires :

• Mettre en place des systèmes de surveillance qui détectent en temps réel tout changement dans les caractéristiques des eaux usées et de la biomasse.
• Optimiser les paramètres de fonctionnement, tels que la température, le pH, la charge hydraulique et la charge organique, ainsi que la capacité d’aération du réacteur biologique, pour favoriser les conditions aérobies et réduire la croissance des bactéries filamenteuses.
• Contrôler et éliminer les nutriments, pour maintenir des niveaux équilibrés d’azote et de phosphore grâce aux processus de nitrification et de dénitrification.
• Effectuer des activités régulières de nettoyage et d’entretien préventif pour assurer le bon fonctionnement des équipements de ventilation et réduire les risques d’accumulation de biomasse. En maintenance, des traitements chimiques tels que des polymères floculants peuvent également être utilisés pour favoriser la sédimentation des boues solides.

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