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Le coût des matières solides dans votre usine de traitement des eaux usées

 

Les stations d'épuration conventionnelles à boues activées (STEP) fonctionnent avec des concentrations de solides (solides en suspension de liqueur mixte - MLSS) allant d'environ 1500 à 5000 mg / L. Dans les bioréacteurs à membrane (MBR), les concentrations typiques de MLSS sont encore plus élevées (10,000 12,000 à 3000 4000 mg / L). Une concentration plus élevée peut être avantageuse car elle permet des bassins d'aération plus petits tout en effectuant le même niveau de traitement. Par conséquent, pousser le MLSS plus haut, et potentiellement convertir des boues activées conventionnelles en MBR, peut permettre à une station d'épuration de traiter les problèmes associés à une capacité insuffisante. Cependant, l'augmentation de la concentration de MLSS a également quelques inconvénients. Lorsque la concentration de MLSS augmente, l'efficacité de l'aération diminue. Par exemple, en passant d'un MLSS de 9 mg / L à 50 mg / L, l'efficacité de l'aération diminue d'environ XNUMX%. Plus de XNUMX% de la demande d'énergie typique d'une STEP est attribuée à l'aération; par conséquent, optimiser - plutôt que simplement augmenter - la concentration de MLSS peut entraîner des économies d'énergie significatives. La demande d'énergie d'aération est liée à la concentration de MLSS via le facteur alpha. Le facteur alpha est un rapport entre l'efficacité d'aération des eaux usées et de l'eau propre et est indirectement proportionnel à la consommation d'énergie théorique.

Maintenir le MLSS optimal est important pour la performance du traitement et l'efficacité énergétique. Il est important de reconnaître que, bien que le MLSS soit souvent utilisé comme substitut de la biomasse, le ratio biomasse vivante / morte varie considérablement en fonction de plusieurs facteurs tels que la toxicité et les nutriments disponibles. Par conséquent, un meilleur paramètre de contrôle de processus est le rapport de biomasse active (ABR) qui utilise des ATP et MLSS pour calculer la fraction réelle de la biomasse vivante. Des optimisations de solides peuvent être effectuées pour réduire le MLSS (et donc la consommation d'énergie) tout en maintenant l'ABR. Cela se fait en purgeant des quantités excessives de solides non biologiques ou morts.

Mise en situation :

Une STEP conventionnelle à boues activées fonctionne actuellement avec une concentration de MLSS et un RBA de 4000 mg / L et 15%, respectivement. L'ABR minimum recommandé pour les STEP municipales à boues activées est 20%. Pour obtenir un RBA de 20%, il faudrait que la concentration de MLSS diminue d’environ 3000 mg / L. Sur la base de recherches menées par Krampe et Krauth (2003), cette diminution de MLSS correspond à une augmentation approximative de 9 du facteur alpha, et donc à une réduction de 9 de la consommation d’énergie d’aération. Pour une station d’épuration 50 MGD, cela correspond à une économie annuelle supérieure à 100,000. Il est clair que le retour sur investissement est associé à de solides optimisations.

 

1Présumé: 1700 kWh / MG, 52% de l'énergie utilisée pour l'aération, et un taux de puissance de 0.07 $ / kWh


Voir aussi:

En utilisant ATP dans les systèmes de traitement des eaux usées en croissance suspendue - Quel est l'avantage?

 


Jordan Schmidt

Jordan est titulaire d'un doctorat en génie civil spécialisé dans le traitement biologique des eaux usées. Au cours de son doctorat, Jordan a participé à des évaluations sur le terrain à grande échelle d'étangs de stabilisation des déchets municipaux dans le territoire canadien du Nunavut. Il possède une expertise variée incluant la science des données, la conception expérimentale, la programmation statistique et le traitement complet des eaux usées municipales. Lorsqu'il ne travaille pas, Jordan pratique le kayak de mer, le camping dans l'arrière-pays dans le parc national Kejimkujik et l'escalade.

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