BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

 BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée – Technologie MBBR

Communication technique

Synthèse BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

Dans le domaine du traitement des eaux usées comme dans les autres domaines techniques, les sociétés imaginent et développent de nouveaux procédés pour s’adapter et répondre aux nouveaux besoins de la Socété.

Parmi ces besoins on peut citer :

  • L’optimisation des surfaces Que ce soit en ville (densification de la population) ou en campagne (préserver des espaces naturels et du terrain cultivable) on cherche à ne pas gaspiller de la surface utile. Et pour cela la compacité des stations d’épuration est de plus en plus recherchée pour permettre aux communes de préserver du terrain (logements, espaces verts,..).
  • La préservation du monde naturel L’eau est une composante indispensable à la vie, et le bon nettoyage de l’eau souillée avant son retour dans la nature est capital. C’est pourquoi la qualité de l’eau rejetée est surveillée avec parfois des objectifs de traitement importants pour les milieux sensibles, les zones de baignade,.. Et cette tendance de qualité ne peut qu’augmenter.
  • La facilité d’entretien Pour durer dans le temps le matériel mis à disposition doit pouvoir être entretenu facilement et avoir un coût d’exploitation le plus bas possible. Traiter les eaux usées constitue un investissement notable qu’il ne faut pas gaspiller par manque d’entretien ou par un entretien si compliqué qu’on le fait mal. Collectivités, industriels et particulier sont sensibles à cet aspect.

Et c’est cette technique MBBR que promeut NEVE Environnement avec sa BIOXY FIX qui est à même de répondre à ces besoins.

La solution BOXY FIX est une nouvelle technique de traitement des eaux usées basée sur le principe du MBBR. Le MBBR ou Moving Bed Biofilm Reactor est un procédé qui utilise le principe de lit fluidisé au sein du Réacteur Biologique.

Ce procédé est une sorte de mixte entre la culture libre et de la culture fixée. En effet on retrouve les aménagements (réacteur biologique, aération, brassage) d’une boue activée où les bactéries se développent en culture libre, avec le principe de la culture fixée grâce à des supports qui peuvent se mouvoir (‘’moving bed’’) dans le réacteur, les bactéries se fixant sur ces supports. On parle de lit fluidisé car ces supports ne sont pas fixes dans le réacteur. Ces supports ou Biomédia doivent être suffisamment petits et légers pour être brassés dans le bassin grâce au mouvement de l’aération et ainsi avoir un contact maximum avec l’effluent à traiter. Ces supports doivent développer une surface importante pour permettre un grand développement des bactéries fixées en surface.

Les avantages de ce système face aux systèmes classiques sont :

  • Réduction du volume du réacteur biologique

grâce à l’utilisation des supports à surface spécifique élevée (biomédia). La réduction de ce volume est habituellement de -50% par rapport à une station à boues activées classique. Avec un taux de remplissage maximal en biomédia (=70%), cette réduction de volume peut s’élever jusqu’à -60% par rapport à une boue activée.

  • Procédé très flexible

Les STEP MBBR acceptent des variations de charge en entrée plus élevées que les STEP classiques. Par rapport à une boue activée qui accepte des variations de l’ordre de 5-10%, les STEP MBBR acceptent jusqu’à 20% de variation de charge en entrée.

  • Grande capacité de récupération face à la présence des inhibiteurs

la formation stratifiée du biofilm sur les supports plastiques permet que seulement les premières couches soient affectées par l’augmentation des charges polluantes d’entrée ou par la mise en contact accidentelle avec un élément toxique. Ainsi, la STEP peut récupérer son rendement optimal au bout de quelques heures.

  • Rendements accrus

en sortie de STEP et parfaitement modulable. Les traitement tertiaires nécessitent moins de consommables grâce à des rendements plus élevés en amont. Ce type de traitement est tout à fait indiqué pour des contraintes de rejet élevé

  • Le système n’a pas besoin de recirculation de boues

En effet la présence de biofilm sur les supports constitue un capital biologique fixé important qui rencontre immédiatement l’effluent à traiter et évite d’ensemencer l’effluent dès son arrivée dans la station.

En résumé les avantages sont :

  • Gain de place grâce à un volume du réacteur biologique diminué
  • Rendements épuratoires élevés
  • Réutilisation facilitée de l’eau traitée grâce aux rendement obtenus
  • Équipement flexible qui accepte une plus grande variation de charge en entrée, récupère rapidement en présence d’inhibiteurs
  • Un seul moteur pour faire fonctionner l’ensemble de la station
  • Facilité d’exploitation
  • Station déjà prête pour de futures exigences règlementaires plus contraignantes

Règlementation BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

La réglementation actuelle concernant les installations dont la Charge Brute de Pollution Organique (CBPO) est supérieure à 1,2 kg DBO5/jour est régit par l’arrêté du 21 juillet 2015.

Les performances minimales à atteindre pour les charges  inférieure à 2000 EH (CBPO ≤ 120 kg/j de DBO5 : Annexe III) sont :

Règlementation BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

Pour les paramètres DBO5 et DCO les performances sont respectées soit en rendement, soit en concentration

Dossier de conception :

Implantation à minimum 100 m de bâtiment recevant du Public, (un projet d’arrêté modifiant cette règle est en discussion actuellement) une demande de dérogation en préfecture est toujours possible avec avis motivé de l’ARS et du Spanc.

– Rejet en milieu superficiel, infiltration possible après étude hydrologique, pédologique et environnementale

– Dispositif sécurisé (clôture, portail fermé) sauf si enterré et verrouillé.

– Installation hors zone inondable (cuveries crue taux de retour 5 ans, installation électrique crue taux de retour 100 ans)

Travaux :

– les travaux sont vérifiés en relation avec la conception du projet, un PV de réception doit être produit

Contrôle des installations existantes :

Il existe désormais 2 types de contrôles à faire par le SPANC :

le contrôle de bon fonctionnement, fait sur site, au moins une fois tous les 10 ans

le « nouveau » contrôle annuel de la conformité sur la base du cahier de vie

Le Maitre d’Ouvrage rédige et tient à jour un cahier de vie avant août 2017  et l’envoie au SPANC et à l’AE.

L’autosurveillance

Le SPANC vérifie que le maître d’ouvrage a bien mis en place un programme de surveillance

  • Il n’est pas exigé de bilan 24H (aucune mesure de rejet n’est exigée), des tests simplifiés peuvent être réalisés
  • Auto-surveillance (à porter dans le cahier de vie en fonction de la nature ou de la configuration des installations) :
  • passage d’un professionnel compétent chargé de l’exploitation et de la surveillance de l’installation (fréquence à adapter selon la sollicitation de l’ouvrage, par exemple)
  • vérification de l’existence de déversements, estimation du débit entrée ou sortie, nature, quantité des déchets évacués (graisses,…), estimation des boues produites et évacuées, consommation d’énergie

Contrôle annuel de conformité par le Spanc :

  • La conformité du système de collecte et de la station est établie par le SPANC au moment du contrôle périodique
  • La conformité annuelle concernant la vérification de l’autosurveillance est évaluée sur la base des éléments à disposition du SPANC :
    • cahier de vie
    • éventuels tests simplifiés réalisés (cf. annexe 2, tableau 3)
    • Cela ne nécessite pas de visite systématique tous les ans sur site

Le coût est pris en charge dans la redevance ANC pour le contrôle de bon fonctionnement et d’entretien des ANC compris entre 21 et 199 EH.

Problématique BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

La culture libre est un procédé mature qui a fait ses preuves et continue à être utilisé.

La culture fixée est redécouverte pour ses qualités de compacité et de flexibilité quant aux variations de charges.

Naturellement l’idée de combiner ces 2 techniques est née dans l’esprit de chercheurs en Norvège au début des années 1990 en liaison avec la société Kaldnes. Elle s’est développéé petit à petit dans le monde pour ne toucher la France qu’il y a moins de dix ans.

C’est donc une technique maintenant fiabilisée que NEVE Environnement vous propose avec sa BIOXY FIX.

En effet si le concept est simple ‘’ajouter des supports ‘’ dans un réacteur biologique, encore faut-il que cela fonctionne de façon optimale et notamment la problématique est de trouver le bon Biomédia adapté.

Ils doivent :

  • Développer une surface importante
  • Etre léger pour être mis facilement en mouvement
  • Ne pas se colmater

3.1 Principe d’épuration

  • Les STEP MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)

favorisent la dégradation de la pollution carbone avec des moyens semblables aux station d’épuration à boues activées (Aération + Brassage efficace + EU Biodégradable + Equilibre entre bactéries et Pollution). Cependant, le traitement est nettement amélioré en incluant dans le réacteur biologique des supports (biomédia) qui permettront le développement de la biomasse. Ces supports (aussi connus sous le nom de « carriers », Flore Libre ou Cultures Libres) sont fluidisés afin de maintenir l’ensemble du biomédia en suspension et assurer ainsi un maximum de contact avec l’effluent à traiter.

  • Caractéristiques du biomédia

Trois paramètres essentiels doivent être considérés lorsque nous choisissons un biomédia:

  1. La densité (=masse volumique = poids spécifique) exprimé en Kg/m³
  2. Le pourcentage (ou indice) de VIDE : +de vide=+ de passage d’eau et air
  3. Surface spécifique en m²/m³ : Surface sur laquelle se développera le biofilm

Les supports plastiques ont une densité semblable à celle de l’eau ce qui les confère une grande capacité de mouvement. À l’intérieur des réacteurs biologiques, le taux de remplissage peut varier de 50 à 70% selon la nature du projet (eaux industrielles ou domestiques). Dans le cas des eaux domestiques, ce taux de remplissage est habituellement autour de 50%.

Biomédias stations épuration MBBR

Les stations d’épuration BIOXY FIX utilisent exclusivement des supports de type K1 afin d’offrir une surface spécifique maximale. Quant au système d’aération, le diffuseurs utilisés sont des diffuseurs à fine bulle en EPDM. La combinaison des supports K1 et la diffusion fine bulle permettent une aération optimale, une grande mobilité des supports dans le réacteur et par conséquent un contact maximal entre faune bactérienne, oxygène et polluants à dégrader.

Support K1

3.2 Configuration des stations BIOXY FIX

Les configurations possibles sont semblables aux configurations proposées dans les stations à boues activées à culture libre à quelques différences près:

  • Il est indispensable de toujours inclure un traitement primaire en amont des réacteurs biologiques afin de réduire dans la mesure du possible les MES avant le traitement biologique, afin d’éviter le colmatage des Biomédias
  • Pas de recirculation nécessaire car le biofilm formé sur les supports permet de maintenir une faune bactérienne optimale dans les réacteurs biologiques. L’extraction des boues par pompe immergée est par conséquent optionnel.
  • Dispositif de grille dans les bassins afin de garder captif les biomédias dans son réacteur.
  • Oxygénation suffisante pour permettre la fluidisation des biomédias et le rendement épuratoire

Biomédia BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

Solutions et réalisations BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

Nous pouvons proposer deux types de stations :

  • La station BIOXY FIX compacte

Elle comprend dans un seul ensemble le traitement primaire, le traitement secondaire et le clarificateur.

Station BIOXY FIX compacte

  • La station BIOXY FIX non compacte

Elle ne comprend que le traitement secondaire et le clarificateur. Le traitement primaire pourra être constitué soit d’une cuve existante (réhabilitation de station existante) soit d’une cuve neuve mais déportée pour s’adapter à des configurations de terrain particulière

Station BIOXY FIX non compacte

Nos études et les configurations sur le terrain peuvent être multiples pouvant intégrer l’ensemble des options habituelles :

  • Prétraitements: Tous nos prétraitements sont compatibles même si les modèles automatiques, plus performants et nécessitant moins d’entretien, sont fortement conseillés (tamis hélicoïdaux et tamis rotatifs)
  • Traitements tertiaires: Les rendements élevés obtenus grâce à BIOXY FIX, réduisent le besoin de consommables des traitements tertiaires nécessaire pour obtenir le même rendement avec une station classique : changement  des cartouches filtrantes ou recharges des filtres pour les tertiaires classiques

Station BIOXY FIX dégrilleur automatique

  • Ligne à boues: La STEP jouit d’une capacité de stockage des boues d’environ 3 mois. Elle peut accroitre cette durée en intégrant une ligne à boues afin de réduire la quantité de boues générés et/ou la fréquence d’évacuation Ainsi, nous pouvons extraire les boues primaires (stockées dans le traitement primaire) et secondaires (stockées dans clarificateur) grâce à des pompes immergées et les acheminer vers:
    • Cuve de stockage de boues
    • Système d’ensachement par sacs filtrants
    • Filtre presse
  • Traitements complémentaires (réduction de phosphore et d’azote): les STEP BIOXY FIX  peuvent intégrer des traitements complémentaires. Sur certains projets, lorsque le rejet est réalisé en milieu sensible, il faudra intégrer un système de réduction d’azote (processus de nitrification/dénitrification) en rajoutant une pompe de recirculation dans le réacteur biologique et un agitateur pour dénitrification dans la chambre anoxie. La réduction importante  du phosphore ne se fera que par un complément physico-chimique grâce à l’injection d’un précipitant, (FeCl3 le plus courant).

Station BIOXY FIX réduction Azote

Solutions et réalisations BIOXY FIX Solution assainissement culture fixée fluidisée

NEVE Environnement propose une solution globale d’accompagnement :

  • visite initiale sur site et étude (initiale) de la demande (pré-étude pour Maitre d’ouvrage, ou APS)
  • Etude finale et complète de la solution technique adaptée aux contraintes de chaque projet et proposition financière,
  • une assistance technique à la pose,
  • une mise en service et formation,
  • l’entretien et le suivi de l’installation avec prise d’échantillons et analyses par un laboratoire agréé COFRAC… Nous avons une démarche constante de validation et de suivi de nos installations (sur MES, DBO5, DCO, …).

Au-delà de ces éléments, nos systèmes présentent l’avantage de traiter différents polluants : Azote, Phosphore, micropolluants, etc.

Pour plus d’informations, n’hésitez pas à nous contacter par mail : contact@neve.fr, via notre formulaire de contact ci-dessous ou encore par téléphone au 03 85 59 82 30.

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