Topaze S Solution NEVE Environnement procédé SBR

Topaze S solution NEVE Environnement procédé SBR

Topaze S solution NEVE Environnement procédé SBR

Communication technique

Synthèse Topaze S solution NEVE Environnement procédé SBR

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 Société.

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.

NEVE Environnement avec ses nouvelles stations SBR est à même de répondre à ces besoins.

La solution SBR est un modèle de fonctionnement éprouvé depuis plusieurs années qui a été popularisé en France en 1994 par le laboratoire de l’INRA de Narbonne pour le traitement des eaux usées agro-alimentaires. Le fonctionnement SBR ou Sequencing Batch Reactor consiste consiste à traiter les eaux de façon séquentielle. C’est un traitement par boues activées où une même cuve va voir en son sein plusieurs phases se dérouler par fonctionnement successif. Contrairement aux boues activées classiques où chaque bassin est le siège d’une fonction spécifique (bassin d’aération, clarificateur,…) avec une alimentation en continu, là chaque cuve voit passer à l’intérieur des fonctions différentes suivant une succession logique :

  • Phase de remplissage (avec dénitrification)
  • Phase d’agitation et d’aération (oxydation du carbone, nitrification et adsorption du phosphore)
  • Phase de décantation (séparation eaux/boues)
  • Phase de vidange (extraction des eaux traitées d’une part et des boues en excès d’autre part)

Comme on travaille à bassin non alimenté une fois le remplissage effectué il faut un deuxième bassin pour recueillir les effluents entrants.

Les avantages de ce système face aux systèmes classiques sont :

  • Système plus compact que les boues activées (BA) classiques :

Car dans un même bassin on va cumuler plusieurs fonctions, et même s’il faut prévoir 2 équipements, au global l’encombrement est plus faible.

  • Adapté aux variations de charges hydrauliques :

Nous ne sommes plus en fonctionnement continu comme dans les stations boues activées classiques ou le flux traversier -très variable-, alimente chaque bassin « au fil de l’eau ». En SBR le fonctionnement de chaque ‘’batch’’ sera optimal une fois l’alimentation terminée car on va travailler à volume connu et « prisonnier ». C’est pourquoi ce système est utilisée par exemple dans les stations mixtes viti-vinicoles où le débit pendant les vendanges est fortement augmenté.

  • Adaptée aux variations de charges en pollution :

Comme on maitrise le temps des cycles dans chaque volume de bassin et qu’un capital boue (= bactéries) est conservé, on peut s’attaquer à une pollution plus grande à dégrader, car on a un potentiel de réserve de bactéries pour agir, avec le temps pour le mener à bien.  C’est pourquoi ce système a été utilisé dans le traitement d’effluents agro-alimentaire (dont le viti-vini) qui voit des variations importantes de charge de pollution au fil de l’activité agro-industrielle.

  • Très bonne qualité de clarification et de niveau de rejet :

Comme on travail dans un bassin non alimenté (par batch), le temps de décantation est maitrisé et n’est plus perturbé par les variations de flux traversier comme avec le système classique sur le clarificateur. Par la maitrise des temps sur le volume à traiter on pourra maitriser le temps d’anoxie et donc :

  • faire si souhaité, de la finition poussée au niveau du traitement de l’azote
  • avoir de très bon indice de boue et donc une bonne décantabilité des boues

On aura donc une meilleure qualité de rejet (comparé à de la boue activée classique) et des rendements de traitement accru.

  • Moindre sensibilité à l’apparition de bactéries filamenteuses :

Les bactéries filamenteuses sont des bactéries qui se développent rapidement, rentrent en compétition avec les autres bactéries et finissent par les suplanter. Ces bactéries en filament s’enchevêtre et forment alors une masse en surface des clarificateurs au lieu de décanter au fond. Conséquence elles sont évacuées vers l’exutoire  entrainant un mauvais niveau de rejet.

Or dans le procédé SBR nos ‘’bonnes’’ bactéries qui sortent d’une phase de décantation sans alimentation ni aération sont ‘’affamées’’ et se développent rapidement en présence de l’effluent brut. Elles ont alors une vitesse de croissance plus importante que dans le cas d’une boue activée classique et prennent plus facilement le dessus par rapport aux filamenteuses. C’est ce qui rend cette technique moins sensible au bulking (floc de boue plus volumineux qui flottent).

  • Exploitation et Entretien simplifiés :

Exploitation et entretien sont simplifiés car le  système en lui-même est plus simple et stable. Ainsi on n’a plus besoin de système de recirculation des boues (pompes et tuyau pouvant se colmater) du clarificateur vers le bassin d’aération, puisque tout se passe dans le même bassin. On n’a plus de lessivage possible des boues avec perte du capital de traitement que sont les bactéries comme dans un bassin d’aération classique subissant un trop fort à-coup hydraulique, idem pour le clarificateur avec perte de MES en sortie,…

En résumé les avantages des TOPAZE S sont :

  • Gain de place par rapport à une boue activée classique
  • Rendements épuratoires élevés
  • Équipement flexible qui accepte une plus grande variation de charge hydraulique et polluante en entrée
  • Réutilisation facilitée de l’eau traitée grâce aux rendement obtenus
  • Exploitation et entretien facilité
  • Station déjà prête pour de futures exigences règlementaires plus contraignantes, ou un rejet en milieu sensible

Pour plus d’informations, n’hésitez pas à nous contacter :

contact@neve.fr – 03 85 59 82 30

Contexte et Réglementation Topaze S solution NEVE Environnement procédé SBR

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 modifié par l’arrêté du 24 août 2017 (Parution au Journal Officiel du 23/09/2017).

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

Contexte et Réglementation Topaze S La solution NEVE Environnement en procédé SBR

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

Dossier de conception :

La règle d’implantation des 100 m vient d’être supprimé par le nouvel arrêté du 24 août paru au JO du 23 septembre 2017.

– Rejet en milieu superficiel, infiltration possible après étude hydrogéologique, 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 et l’envoie aux services de contrôle (DDT et à l’Agence de l’Eau), sauf pour les moins de 200 EH où le cahier de vie doit être tenu à disposition du SPANC et de l’Agence de l’Eau.

L’autosurveillance :

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

  • Un bilan 24 heures n’est exigé que pour les nouvelles stations , pour les autres une mesure de débit ponctuelle et 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 Arrêté du 21/07/2015)
    • 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.

Fonctionnement Topaze S solution NEVE Environnement procédé SBR

La culture libre est un procédé mature et qui a fait ses preuves. Utilisée en alimentation en continue ce procédé pouvait présenter des points de faiblesse quand des variations de flux et de charge venaient perturber ses points d’équilibre et troubler son bon fonctionnement.

Le fait d’enfermer le fonctionnement de la boue activée  dans un espace défini et de lui appliquer des phases de fonctionnement choisis (principe du SBR) permet de maitriser la cinétique de fonctionnement des bactéries (dégradation de la pollution) et la cinétique physique de bonne décantation des boues.

Il s’agit donc d’un système où son principe de fonctionnement permet de rendre optimal le fonctionnement des boues activées en culture libre.

C’est donc une technique optimisée que NEVE Environnement vous propose avec ses TOPAZE S (S pour SBR).

La gamme comprend 14 modèles de 22 à 400 équivalents habitants (EH).

Retrouverez toutes les informations sur notre page dédiée : http://www.neve.fr/actu/mini-stations-depuration-gamme-topaze-sbr/

3.1 Composition de la station

Les grosses stations communales en procédé SBR ont généralement 2 bassins qui alternativement reçoivent le flux entrant et sont le siège des différentes phases de traitement. Dans la Topaze le procédé est encore légèrement optimisé par le biais d’un bassin d’accumulation qui va en plus réguler le débit avant que de déverser un effluent prétraité dans le  bassin d’activation.

Voici le descriptif de fonctionnement :

La station de traitement des eaux usées domestique TOPAZE est constituée de 3 compartiments :

Le Bassin d’accumulation :

Les eaux usées entrent dans la STEP et se déversent dans ce compartiment. Ce bassin est très important dans le fonctionnement de la STEP. Les processus suivants s’y produisent :

  • Régulation du débit d’entrée des eaux usées
  • Capture et désintégration des grossières impuretés
  • Prétraitement
  • Dénitrification

Le  Bassin d’Activation :

Ce compartiment est le siège du traitement biologique par les micro-organismes présents dans les boues. Pour rester en vie  et se multiplier, les micro-organismes (la boue activée) ont besoin à la fois de la pollution organique présente dans les eaux usées et d’oxygène insufflé par le surpresseur de la STEP(phase d’aération). L’air insufflé permet également le brassage au sein du bassin, les flocs de boue activée vont se former et grossir signe de bon fonctionnement de la biologie. La phase d’aération terminée, les flocs ainsi formés vont décanter au fond du bassin et l’eau épurée va se retouver en partie supérieure (phase de clarification).

Le Bassin de Stockage des boues :

Il est utilisé pour stocker les boues en excès produites pendant le traitement dans le  bassin d’activation. Ce bassin doit être vidangé quand il est plein, en ayant recours à un camion hydrocureur.

Système « Décanteur » situé dans le  Bassin d’Activation :

Le système dit Décanteur est l’association d’un bras flottant coudé, d’une colonne air lift et d’une colonne avec surverse. Le bras coudé permet de ‘’pendre’’ l’eau traité en dessous du niveau d’eau pour éviter d’aspirer les flottants. L’air lift permet d’envoyer l’eau épuré dans une 2eme colonne qui va effectuer une 2éme décantation, l’eau épurée étant évacuée par surverse en haut de cette colonne vers l’exutoire ou le filtre à sable. Ce système de double décantation permet d’augmenter encore plus le rendement en MES.

Système décanteur

3.2 Les Phases de traitement

Le traitement par la technologie SBR est réalisé grâce à 4 phases :

  • Une phase d’alimentation
  • Une phase normale d’aération
  • Une phase de décantation
  • Une phase de recirculation
  • Phase normale d’aération

I. Pendant la phase normale d’aération, les eaux usées  sont envoyées du bassin d’accumulation vers le bassin d’activation, grâce à une pompe air-lift, où elles sont aérés jusqu’à atteindre le niveau maximum du bassin d’activation.

L’aération va permettre la multiplication des micro-organismes qui vont éliminer les matières polluantes de l’eau.

Durant cette phase le bassin de stockage des boues est aéré.

II. Lorsque le niveau maximum du  bassin d’activation est atteint la phase de décantation va commencer et les eaux traitées vont être évacuées grâce au bras du décanteur puis seront récupérées en surverse grâce au système décanteur. Lors de cette phase le bassin d’accumulation se remplit et l’aération s’effectue dans ce bassin ce qui réalise un pré-traitement (aération + brassage).

Fonctionnement Topaze S

  • Phase de recirculation

Durant la phase de recirculation, une période sans aération commence, l’excès de boues du  bassin d’activation est aspiré par une pompe air-lift vers le bassin d’accumulation en passant par le bassin de stockage des boues.

Recirculation Topaze S

Phases fonctionnement Topaze S

Phase de remplissage / Phase d’évacuation des eaux traitées

3.3 Régulation de la station

Le fonctionnement de la station est régulé par un automate de gestion. Ce dernier est fourni avec la station et est préréglé en usine.

Automate de gestion Topaze S

  • Mode automatique

L’unité de contrôle compare les volumes réels d’eaux usées traitées qui sont aspirés du  bassin d’activation avec le volume dimensionné. Si le volume réel dépasse 90% de la capacité nominale, la station fonctionne à 100% de la capacité, c’est-à-dire que le surpresseur fonctionne continuellement 24h/24. Si le volume réel est inférieur à 90% de la capacité nominale, l’oxygénation de la STEP commence à être régulée (économie d’énergie), c’est à dire que la consommation électrique de la station dépendra de la capacité à traiter.

  • Mode manuel

Dans le cas où la STEP est à l’arrêt ou lors d’une longue période sans fonctionnement, le surpresseur doit fonctionner continuellement pendant plusieurs jours. Ainsi le fonctionnement à 100% doit être choisi manuellement, c’est-à-dire que le surpresseur ne s’éteint pas. Cela s’applique aussi pour des eaux très contaminées quand la capacité d’oxygénation maximale de la STEP n’a pas été utilisée en permanence.

  • Mise en service et panne électrique

Après une coupure d’électricité et au démarrage de la station celle-ci commence toujours à fonctionner en mode automatique.

  • Mesure de niveau

L’unité de contrôle mesure le niveau d’eau dans le bassin d’accumulation et dans le  bassin d’activation séparément grâce à des capteurs de pression. Si le surpresseur est en fonctionnement et que les sondes ne détectent aucune pression, l’unité de contrôle signale une panne de fonctionnement.

Le niveau d’eau dans le bassin d’accumulation et dans le   bassin d’activation est indiqué sur l’unité de contrôle.

3.4 Remarques, options

  • Facilité de pose, relevage interne

La station constituée de panneau en polypropylène armé la rend très résistante, et simple à installer et à raccorder.

Du fait du dispositif interne de relevage de l’eau par air lift le raccordement du tuyau d’entrée des effluents sur la station peut être réalisé dans une plage de hauteur variable (environ 80 cm), ce qui simplifie le positionnement de la station et la réalisation des tuyaux d’amenée des eaux usées.

  • Filtre à sable intégré en option :

En option, la station peut être équipée d’un filtre à sable intégré réduisant encore les MES et la DBO5 pour un rejet en milieu sensible.

  • Filtre à sable intégré + traitement aux UV – en option :

En option, la station peut être équipée d’un filtre à sable intégré réduisant encore les MES et la DBO5 et un traitement UV pour permettre la réutilisation de l’eau pour de l’irrigation.

  • Traitement chimique en option :

Une pompe injectant du chlorure ferrique permet de pouvoir diminuer le niveau du Phosphore au rejet final.

  • Renvoi d’information sur PC en option :

L’automate peut être équipé d’un dispositif permettant d’insérer une carte sim pour permettre le routage des paramètres de fonctionnement de la station.

Solutions et réalisations Topaze S solution NEVE Environnement procédé SBR

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 compléte 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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