Déshydratation des boues en station d'épuration

Une station d’épuration est une usine où sont traitées les eaux usées par l’action de bactéries qui digèrent la matière organique dissoute par voie aérobie (oxygénation) et anaérobie. 
L’oxygène insufflé au fond du bassin d’aération répond aux besoins des bactéries épuratrices.
Les boues biologiques récupérées après décantation dans le clarificateur sont recirculées dans le bassin d’aération afin de maintenir une concentration élevée en bactéries.
Après décantation des flocs l’eau claire pourra être rejetée en milieu naturel (en rivière par exemple) ou réinjectée dans un procédé industriel (eau de lavage par exemple).
La partie boue sera réduite à son maximum en termes de volume pour être ensuite valorisée ou incinérée.

Que signifie ce terme ?

La déshydratation des boues consiste à séparer la phase solide (constituées de matière organique telles que les micro-organismes et déchets issus du métabolisme de ces dernières) et liquide des boues.

Afin d’atteindre une déshydratation optimale, il est nécessaire de faire au préalable un épaississement de ces boues. Cet épaississement peut se faire de manière naturelle par décantation en fond de clarificateur ou par des méthodes mécaniques.

Après épaississement, les boues sont encore liquides avec une siccité de l’ordre de 10% soit une teneur en eau de 90%.

La seconde phase, la déshydratation, est réalisée de façon mécanique où l’on va “forcer” l’eau à se séparer de la partie solide. 

Cette déshydratation mécanique permet d’avoir des boues sous forme pâteuse dont la siccité peut atteindre 40% et voir jusqu’à 80% avec un séchage solaire.

Déshydratation des boues - Boues en fin de processus

Pourquoi réduire les volumes de boues ?

L’extraction des boues d'épuration est nécessaire pour le bon fonctionnement des stations d’épuration et l’optimisation des coûts.
En effet, s'il y a augmentation du volume des boues dans le bassin d'aération, la consommation énergétique pour l’oxygénation de ces dernières devra être augmentée proportionnellement et donc le coût d’exploitation.
Pour un bon rendement épuratoire il est bon d’avoir des bactéries de tout âge et si le taux de boue augmente, nous aurons une augmentation de l'âge des boues et donc une baisse du rendement épuratoire.
Enfin, dans un bassin, si la quantité de boue augmente trop, nous prenons le risque de départ de boues dans le milieu naturel.

Processus de déshydratation des boues - Zoom sur une étape

Comment se fait la déshydratation des boues ?

Ici, il s'agit de faciliter la séparation de la phase liquide et de la phase solide grâce à un conditionnement préalable des boues.

Pour cela, les boues vont être mélangées avec des polymères qui vont assurer une meilleure séparation entre les phases solide et liquide des boues. 

Les floculants en solution aqueuse mélangés aux boues, vont, grâce à leur charges positive ou négative, former des liaisons avec les particules des boues. Grâce à ces liaisons et au poids moléculaire très élevé ils permettent ainsi d'accélérer la séparation liquide / solide et former ainsi des flocs qui pourront sédimenter plus rapidement.

Selon le type de boues, une gamme complète de polymères pourra être utilisée, ils seront chargés positivement ou négativement selon si les boues sont plutôt organiques ou minérales.

Après cette étape de traitement, les boues d’épuration mélangées au polymère vont pouvoir subir différents traitements pour en extraire un maximum d’eau.

La première étape est l’épaississement des boues, ce dernier peut être fait en fond de clarificateur de façon naturelle par décantation (sans floculant) ou de façon mécanique sur une table d’égouttage par exemple (avec floculant).
Après ce traitement, les boues restent encore relativement liquides ou pâteuses.
Une fois épaissies, ces boues vont pouvoir subir un second traitement mécanique permettant de de diminuer fortement la teneur en eau des boues.

Déshydratation des boues - Dosatron peut vous aider

Les différents équipements pour la déshydratation des boues

Les filtres à bandes

Après épaississement la boue est ensuite déversée entre 2 toiles filtrantes mises en rotation et progressivement rapprochées afin d ’augmenter la pression de contact permettant d’éliminer l’eau au travers des toiles.
En sortie du filtre à bande, la boue déshydratée est récupérée pour être valorisée.

Les presses à vis

La presse à vis nécessite aussi d’être alimenté avec des boues épaissies.
La vis tourne lentement dans un cylindre perforé en comprimant progressive­ment la boue, compression rendue possible par formation d’un bouchon de boue déshydratée en sortie de vis.
L’eau extraite des boues percole à travers le cylindre perforé pour retourner en tête de station.

Les centrifugeuses

La centrifugation consiste à appliquer une force centrifuge sur les boues pour provoquer leur décantation accélérée, aboutissant à l'obtention de deux phases : le sédiment (boue déshydratée) et le centrat (liquide surnageant).
Les matières déposées sur la paroi interne sont entraînées en continu par une vis racleuse. 

Les lits de séchage

Ce procédé est basé sur le principe de l’évaporation naturelle.
Le fond de ces bacs de forme rectangulaire est composé d ’un matériau drainant permettant la percolation de l’eau contenue dans les boues.
A quelques exceptions près, cette technique n’est utilisée que pour des stations d’épuration de petite capacité.

Geotube

Les Geotubes sont fabriquées à partir d'un textile spécialement conçu qui assure le confinement des solides fins à l'intérieur du “sac”, tout en permettant à l'eau de percoler à travers le textile. À mesure que l'eau s'écoule, les solides continuent de se densifier et de se consolider au fil du temps.

Pompe doseuse polymère, les solutions Dosatron

La famille de produit Dosatron D25WL est la solution idéale pour l’injection de polymère liquide pour les petites stations d’épuration (5000 eq hab) ou les unités mobiles.

Les unités D25WL2 sont faciles à installer et ne nécessitent pas d’énergie électrique pour fonctionner. Elles sont même compatibles avec des installations en extérieur. L’injection externe permet de faciliter la maintenance de l’appareil.

Installée avec son "Mixer", le D25WL apporte une homogénéisation maximale du mélange eau / polymère permettant ainsi d’optimiser la séparation des particules solides et liquides. 

Le PU1D25WL2IEPO, notre référence pour le traitement des boues

Le PU1D25WL2IEPO est un modèle qui peut être utilisé pour injecter du polymère liquide de manière précise avec un dosage proportionnel qui suit le débit d’eau dans un système de traitement des eaux usées ou des boues. Le dosage de polymère dépend de la nature des boues.

Le PU1D25WL2IEPO peut être utilisé comme système de dosage dans le traitement des boues d'épuration.