Utilisation des boues activées dans le traitement des eaux usées et pompage de la fosse septique

Les fosses septiques avec des boues activées sont rarement des installations d’assainissement. Malgré cela, ils doivent parfois être nettoyés des sédiments solides accumulés. La régularité de la procédure dépend de la taille et de la conception de l'installation, de l'intensité d'utilisation du système d'égout.

Le processus de nettoyage n’est pas difficile, car les micro-organismes présents dans le réservoir diluent bien les sédiments du fond et réduisent plusieurs fois la quantité de déchets solides.

Qu'est-ce qu'une boue activée?

Les boues activées pour le traitement des eaux usées sont un complexe de microorganismes effectuant le traitement biologique des eaux usées dans des installations spécialisées (fosses septiques).

utilisation de boues activées pour nettoyer le puisard

Ce sont des flocons de tailles différentes, flottant dans l'eau ou fixés sur le chargement d'une fosse septique. Le traitement des eaux usées est réalisé par absorption des composants organiques des bactéries les plus simples, oxydation biochimique et biosorption.

Dans les boues activées, il y a une augmentation constante du nombre de microorganismes et de bactéries, ce qui ne sera pas toujours positif et se manifeste par un rapport instable entre la masse de microorganismes et les eaux usées entrantes.

La composition des boues activées dépend de la concentration et de la qualité des eaux usées envoyées dans le réservoir d'aération. Il peut vivre dans les protozoaires, les actinomycètes (champignons), les amibes, les bactéries, les ciliés, les vers, les rotifères, qui absorbent les bactéries nocives, rajeunissent et augmentent la biomasse des boues.

Quand dois-je nettoyer la fosse septique?

Avec l'augmentation de la masse dans la fosse septique ne devient pas assez d'oxygène et il y a une "famine" de micro-organismes. Cela affecte négativement la qualité globale du traitement des eaux usées. Par conséquent, dans le système d'aération, il est nécessaire de surveiller et de surveiller en permanence le volume de boues activées, en éliminant le cas échéant les excès.

Mais la vidange complète du réservoir n’est pas autorisée, à cause de cela, les micro-organismes vont disparaître, il faudra du temps pour former leur colonie avec la taille optimale.

utilisation de boues activées pour le traitement des eaux usées industrielles

Pour assurer la continuité du traitement biologique dans la cuve d’aération, des boues de circulation actives doivent être régulièrement ajoutées à la fosse septique. Lorsque cela s'est installé dans le deuxième sédiment, les sédiments sont pompés. Son volume devrait représenter jusqu'à 50% de la quantité totale d'eaux usées.

Comment les boues activées sont-elles créées et leur nutrition se poursuit-elle?

Les boues activées sont formées de substances colloïdales, dissoutes et en suspension, y compris la vitesse et la qualité du processus d’oxydation. L'oxydation dépend de la concentration en micro-organismes, des conditions de température, de la durée d'aération, de l'intensité de saturation de l'effluent en oxygène.

La culture des boues activées est effectuée dans le réservoir d'aération pendant la saison chaude, pour laquelle de l'eau est versée dans le réservoir qui a passé par la purification du premier clarificateur dans une quantité allant jusqu'à 50% du volume total. Ensuite, l'eau est aérée et mélangée à une masse de micro-organismes. Pour que leur masse augmente constamment, il est nécessaire de remplir de nouveau l'eau clarifiée dans une fosse septique.

culture de boues activées dans le bassin d'aération

Dans le réservoir d'aération, l'air pénètre dans le ventilateur par les tuyaux. À cette fin, des aérateurs peuvent être fournis pour répartir l’air de manière uniforme et créer des bulles d’un diamètre de 1 à 10 mm. Une autre fonction de l'aération est le mélange des boues pour son contact constant avec les drains.

La nutrition des micro-organismes provient des eaux usées et, par conséquent, la concentration de contaminants doit être optimale, sans quoi une mort ou un gonflement des cultures, qui fait partie des boues activées, peut être observé.

Dans les bassins d’aération standard, la composition de l’effluent traité est la concentration en DBO complète. dépasse 500 mg / l, mais le rapport entre cet indicateur et la DCO devrait correspondre à 1,2. Dans le même temps, pH 6,5 à 8,5; température pas moins de 6 degrés. Dans les effluents ne devrait pas être des concentrations élevées de substances toxiques. S'il y a des produits pétroliers et des huiles, des pièges à huile ou des capteurs de graisse sont préinstallés.

Caractéristiques des boues activées

Il existe plusieurs définitions de boues activées, les principales étant:

  • incrément - une diminution ou une augmentation de sa part dans le système de nettoyage. La quantité, la composition, la température de l'effluent et le degré d'aération peuvent affecter le volume de boues activées.
  • La dose en poids est le poids ou le volume de microorganismes par unité de volume. Pour obtenir un nettoyage de haute qualité, il est nécessaire d’observer un rapport approprié entre la quantité d’eaux usées et le volume de boues activées. Si la dose de boue est importante, cela indique une surcharge des décanteurs secondaires. Avec un petit indicateur de dose de limon, le degré de purification sera incomplet;
  • L'indice de boue est le volume occupé par 1 g de boue active dans un cylindre de 1 dm3 pendant 30 minutes de désactivation. Les normes de cet indicateur sont les valeurs de 80-120 cm3 / g;
  • l'âge des boues correspond au temps moyen de séjour des micro-organismes dans une fosse septique, ce qui est régulé par le rapport entre la masse retirée de la fosse septique et la substance récupérable dans les décanteurs secondaires;
  • gonflement des boues - reflète la dégradation des boues associée à de fortes baisses de coûts pour les eaux usées entrant dans l’épuration, une concentration réduite en éléments nutritifs, la présence de substances toxiques. Simultanément, dans la masse, apparaissent des cultures de vers filamenteux, résistantes aux conditions sévères et dominantes par rapport aux autres microorganismes.

Méthodes de nettoyage

Tout nettoyage d'une fosse septique du limon comprend les processus suivants:

  • nettoyer le réservoir des sédiments sous forme de boues;
  • laver les filtres;
  • lavage des tuyaux de drainage.
  1. Il est nécessaire de nettoyer les réservoirs d'installation une à trois fois par an. Les méthodes suivantes peuvent être utilisées:
  • pompage des sédiments à l'aide d'une pompe de drainage;
  • nettoyage manuel de l'installation avec des seaux et des seaux;
  • location de la voiture assenizatorsky pour l'enlèvement des égouts.

Si la fosse septique est située dans une zone rurale comprenant des zones importantes, les eaux usées peuvent alors être rejetées dans le sol. En même temps, un trou est creusé à distance des puits et des puits d’eau, où le pompage du contenu de la station de traitement est effectué.

Selon cette technologie, les engrais naturels sont obtenus à partir des sédiments éliminés, car les micro-organismes situés à l'intérieur de la fosse septique purifient biologiquement les boues sans odeur. Le précipité doit être séché et versé dans un tas de compost pour la décomposition finale.

  1. Après le nettoyage du réservoir, commence le nettoyage du filtre, à partir duquel les particules en suspension sont éliminées sous la pression de l'eau propre. La fréquence de lavage est de deux fois par an ou plus.
  2. Une ou deux fois par an, les tuyaux de drainage doivent être drainés sous la pression de l’eau, ce qui évite l’envasement des trous. Le rinçage peut être effectué à partir du champignon de ventilation ou du puits de distribution.

Quel équipement peut être utilisé pour le pompage automatique d'une fosse septique?

Pour le pompage automatique des boues de la fosse septique, vous avez tout d'abord besoin d'une pompe fécale ou de drainage spécialisée, qui se différencient les unes des autres par le fait que le premier type d'appareil recycle les déchets solides et convient mieux à ce type de travail. Le prix des appareils dépend de la puissance sélectionnée.

Si vous envisagez de nettoyer et de pomper les boues de la fosse septique, vous devez préparer un tuyau d’eau pour rincer et remplir les réservoirs. La meilleure solution serait d’utiliser des nettoyeurs haute pression.

En présence de canalisations de boues spécialisées, les boues en sortent par gravité sous une certaine pression. En l'absence d'instructions précises, les boues sont pompées après l'immersion préalable des buses d'aspiration.

Étapes de travail sur le pompage et le nettoyage de la fosse septique de la fosse septique

Pour le pompage des sédiments aura besoin d'un compresseur. Il convient de rappeler que le pompage complet est inacceptable, car une certaine quantité de micro-organismes est nécessaire au fonctionnement d’une fosse septique. Si l'emballage comprend un compresseur, éteignez-le avant de le nettoyer.

La procédure de pompage n'est pas difficile. Dans le même temps, le tuyau de pompe sortant doit être abaissé à la profondeur requise dans un réservoir contenant des boues stabilisées et un réservoir de sortie doit être placé à la sortie. Parfois, un pompage supplémentaire du compartiment de l'aérotank est nécessaire, mais il est préférable d'effectuer ce travail après une consultation préliminaire.

Boues activées prêtes pour le traitement des eaux usées

Au deuxième stade du travail, les filtres sont nettoyés et les déchets non traités sont éliminés (laine, balance, cheveux). Également fait le rinçage du filtre de grandes impuretés.

La troisième étape du nettoyage est caractérisée par l'élimination des déchets non traités des parois du réservoir. Cela se fait avec un tuyau d'eau courante ou un nettoyeur haute pression.

À la fin des travaux, mettez tous les filtres en place et versez la moitié de l'eau dans le réservoir contenant les boues stabilisées.

Élimination de l'ensablement et des blocages dans les stations d'épuration

Une mauvaise utilisation du système d'égout ou d'une longue conduite est une cause fréquente d'obstruction des canalisations, alors que les coûts en eau sont économiques. Lorsque le système d'égout est perturbé, il est nécessaire d'effectuer son diagnostic complet et de déterminer la zone bloquée.

En raison du fait que la station de traitement contient dans sa composition des micro-organismes utiles pour l'élimination des blocages ne peuvent pas utiliser de produits chimiques. Cela nécessitera d'autres méthodes.

Par exemple, si la canalisation d’égout a une longueur d’environ 5 mètres, le blocage est éliminé par un câble de plomberie avec une buse en spirale à son extrémité. La buse vous permet d'éliminer ou de détruire les obstructions. Elle est donc choisie en fonction du diamètre des tuyaux utilisés. Lors du nettoyage, le câble doit être inséré dans le tuyau avec un mouvement de rotation et le déplacer progressivement vers l’avant, obstruction accumulée par la tempête. Afin d’éliminer définitivement le colmatage, un nettoyage répété peut être nécessaire. Les travaux peuvent également être effectués en lavant avec une forte pression d'eau.

Si la longueur du système d'égout dépasse 15 m ou s'il est plié, le nettoyage des conduites est effectué à l'aide de puits rotatifs ou de révision.

Il convient de noter que le nettoyage et la maintenance de la fosse septique peuvent être effectués indépendamment en utilisant l’une des méthodes présentées ou en faisant appel aux services d’un camion aspirateur.

Répertoire de l'écologie

Les informations

Traitement biochimique des eaux usées avec boues activées

Le traitement biochimique des eaux usées du KHZ est effectué à l'aide de deux types de boues activées: un mélange de microorganismes ou la purification dite "microbienne" par une culture de microorganismes spécialement dérivée. Les eaux usées fortement concentrées en phénols (jusqu’à 3000 mg / dm3) peuvent être soumises à des méthodes de purification «microbiennes». ]

La purification biochimique est effectuée à l'aide de boues activées (dans des bassins d'aération), ainsi que dans des biofiltres et des étangs biologiques. Généralement, il est précédé par un traitement mécanique et souvent chimique des eaux usées. Par exemple, dans les travaux d’Anderson et Gardner [1], les eaux usées d’une raffinerie sont traitées avec des pièges à huile, des usines de désodorisation, de neutralisation et de coagulation, ainsi que dans trois étangs biologiques consécutifs. Les eaux usées provenant des réservoirs bruts, la purge des chaudières, le dessalage du pétrole brut, les eaux de drainage, etc. sont reçues pour purification, après quoi le BODF-LN a été réduit à 15,3 mg / l, la quantité de pétrole dans les eaux usées était de 8 mg / l. ]

Le traitement biochimique est effectué par la méthode microbienne dans les installations biochimiques dans le cadre d’une entreprise utilisant des complexes bactériens spéciaux, ainsi que dans des stations d’épuration urbaines ou urbaines, ainsi que des eaux usées et domestiques à l’aide de boues activées. Il se compose de microorganismes, protozoaires, champignons, de certains organismes supérieurs (tels que rotifères, vers, tiques), d'algues et de virus. ]

Les bactéries à l’aide desquelles le traitement des eaux usées industrielles des entreprises chimiques est effectué sont de nature répandue. Néanmoins, la microflore de la biocénose résultant du traitement des eaux usées des entreprises de l'industrie chimique est caractérisée par une petite variété d'espèces. Par exemple, dans la boue active qui traite les eaux usées industrielles de diverses entreprises chimiques, selon la recherche VNII VODGEO, plus des trois quarts de toutes les bactéries sont des microorganismes des genres Pseudomonas et Bacillus [4]. Ces microorganismes sont capables d’oxyder des substances organiques appartenant à différentes classes, ce qui est particulièrement important lors du traitement des eaux usées de l’industrie chimique. Les données du tableau confirment la possibilité fondamentale d'une oxydation biochimique par des microorganismes de diverses substances organiques. ]

Lorsque l'eau vieillira pendant 2 mois, elle commencera à se décomposer. Même la matière organique qui est la plus difficile à assimiler par les microorganismes est donc utile après un traitement des eaux usées avec des boues activées dans le réservoir d'aération, lorsqu'un temps de séjour court ne permet pas de détruire ces matières. Comme dans le cas de la purification biochimique avec des boues activées, l'élimination des éléments biogéniques peut être accompagnée par la collecte de la biomasse, bien qu'il s'agisse d'une tâche supplémentaire pour résoudre le principal objectif - réduire la DBO. Étant donné que l'ensemble du processus repose sur le métabolisme de la matière organique, les étangs de taille moyenne sont préférables sous les tropiques, où l'efficacité de nettoyage avec leur aide peut atteindre 80%. • Sous des latitudes tempérées pendant les mois d'hiver, l'efficacité de nettoyage peut être réduite à 20% ou moins. ]

Il est connu que le traitement des eaux usées peut être intensifié si le processus de traitement est effectué dans des oxytos. En augmentant la concentration en boues activées et en oxygène technique fourni (au lieu de l'air atmosphérique), l'oxydation biochimique des effluents y est beaucoup plus rapide. Le mélange des eaux usées traitées avec les boues activées et la saturation du mélange avec de l'oxygène sont effectués dans le réacteur à l'aide d'un aérateur. La concentration requise en oxygène dissous dans la zone de réaction est maintenue automatiquement en fonction des modifications de la composition et de la pression partielle du mélange gazeux dans le réacteur. La dose de boue activée dans oxytox peut augmenter jusqu'à 15 g / l; concentration en oxygène dissous - jusqu'à 10 mg / l; le degré d'utilisation de l'oxygène atteint 95%; Le taux d'oxydation biochimique pour 1 g de boue activée augmente de 2 fois. Selon cette méthode, la boue est acheminée de la pompe à boue à la zone de réaction à l’aide d’éjecteurs ou le niveau de boue en suspension est maintenu constant. ]

Les impuretés de la matière organique lors de leur traitement biochimique aérobie sont oxydées par les boues activées et le biofilm. Les boues activées détruisent les composés organiques dans des structures spéciales - aeroteprkah - dans des conditions d’aération des déchets liquides et des boues, sous l’effet du bullage en suspension. Le biofilm est attaché à la charge de biofiltre et est constamment en contact avec l'air et les eaux usées fournies. Au cours du processus de purification, les microorganismes des boues activées et des biofilms, entrant en contact avec les substances organiques des eaux usées, les détruisent à l'aide de différentes enzymes. Les enzymes impliquées dans le traitement des eaux usées industrielles n'ont pas été suffisamment étudiées. ]

La deuxième méthode importante de traitement biochimique des eaux usées consiste à les aérer dans des réservoirs d’aération contenant des boues actives. Les eaux usées clarifiées mécaniquement sont acheminées dans des réservoirs du type à couloir ouvert et intensivement mélangées à une quantité suffisante d'air par barbotage ou à l'aide de dispositifs de mélange (brosses ou mélangeurs). Les bactéries des boues activées forment des flocons en suspension libre dans l'eau. À des intervalles appropriés (au moins 1 heure), les eaux usées traitées sont évacuées pour la décantation; une partie des boues activées est à nouveau renvoyée dans l'aérotank et la partie excédentaire est éliminée. ]

Jusqu'à présent, aucun filtre étranger n'a été utilisé dans les raffineries étrangères dans les systèmes de traitement des eaux usées en tant que structures principales libérant les drains des produits pétroliers et des impuretés mécaniques. ]

Des cultures spécialement élevées décomposent également les Rodanides. L'étude des travaux de l'usine biochimique KHZ a montré que la méthode dite «microbienne» est un type de traitement des eaux usées utilisant des boues activées. Il a donc été suggéré d'appeler cette méthode: traitement des eaux usées utilisant des boues activées enrichies en micro-organismes spécifiques [81]. ]

Habituellement, le réservoir d'aération est un réservoir rectangulaire dans lequel s'écoulent lentement des déchets liquides mélangés à des boues actives. L'air atmosphérique fourni par des dispositifs pneumatiques ou mécaniques mélange le fluide traité avec des boues activées et le sature en oxygène, ce qui est nécessaire à l'activité vitale des bactéries. La forte saturation des eaux usées en boues activées et l'apport continu en oxygène entraînent une oxydation biochimique intensive des substances organiques. Les aérotanks sont donc les installations de traitement biologique les plus avancées. [. ]

La clarification des boues concentrées qui pénètrent dans la zone de sédimentation en provenance de la zone d'aération est effectuée à l'aide d'une cloison à filtre maillé, fonctionnant alternativement en mode filtration et en mode de purge inversée à l'air comprimé. Les principaux paramètres du réservoir de filtration dépendent de la dose de boue activée, des conditions hydrodynamiques dans les zones d’aération et de sédimentation et des propriétés de la boue activée déterminées par la structure biochimique et le degré d’oxydation des contaminants. Filtrotenk est actuellement utilisé pour le traitement des eaux usées industrielles en tant que structure expérimentale. ]

Quelle est la boue activée pour le traitement des eaux usées et comment cela fonctionne

Comme on le sait, la méthode biologique de traitement des eaux usées est l’une des plus efficaces. Cette méthode repose sur les processus vitaux des micro-organismes (les "boues activées"), à l'aide desquels le liquide est nettoyé. Ainsi, les boues activées pour le traitement des eaux usées font partie intégrante du processus de purification biologique.

Qu'est ce que c'est

Les boues activées sont un complexe bactérien nécessaire à l'épuration biologique des eaux usées dans des stations d'épuration spécialisées.

Une augmentation permanente du nombre de micro-organismes est caractéristique des boues actives, ce qui n'est pas toujours nécessaire et peut se manifester par un rapport instable de la masse de bactéries et des eaux usées entrantes.

Le principe de fonctionnement et ce que vous devez savoir

Les boues activées sont formées de substances colloïdales, en suspension et dissoutes, ainsi que de la rapidité et de la qualité des processus d’oxydation.

Dans le même temps, le processus d’oxydation dépend de facteurs tels que:

  • concentration de microorganismes;
  • conditions de température;
  • la durée de l'aération;
  • intensité de saturation en oxygène.

Étant donné que l'environnement riche en nutriments pour les micro-organismes pénètre dans le réservoir avec les eaux usées, il est nécessaire de contrôler la concentration de pollution des eaux usées. Sinon, les cultures faisant partie de la boue activée risquent de gonfler ou de mourir.

Âge

L'âge des boues activées est la durée moyenne de la présence de microorganismes dans la station d'épuration, ce qui permet de réguler le rapport entre la masse éliminée et le retour de la substance des décanteurs secondaires.

En théorie, les boues activées sont une colonie de bactéries auto-reproductible, mais en pratique, il est nécessaire d'actualiser le complexe de micro-organismes tous les 5 à 6 ans.

La composition

La composition des boues activées dépend directement de la concentration et de la qualité de l'effluent entrant dans le bassin d'aération. Les composants de la boue activée peuvent être:

  • les microorganismes les plus simples;
  • amibe;
  • les bactéries;
  • les actinomycètes (champignons);
  • des ciliés;
  • les vers;
  • rotifères.

Bactéries de boues activées

Dans le traitement des eaux usées en milieu aérobie, deux processus microbiologiques principaux ont lieu: l’oxydation du carbone organique et la nitrification avec la participation de microorganismes filamenteux, floculants et d’agents nitrifiants.

Les bactéries floculantes sont responsables de l'oxydation des composés organiques. Ceux-ci incluent des microorganismes de ce type, tels que:

  • Actinomyces;
  • Atcaligenes;
  • Bacillus;
  • Cellulomonas;
  • Desulfotomaculum;
  • Flavobacterium;
  • Mycobacterium;
  • Nocardia;
  • Pseudomonas;
  • Sarcina et d'autres.

Les bactéries les plus nombreuses (jusqu'à 80% de l'ensemble du complexe de microorganismes) sont des microorganismes du genre Pseudomonas, capables de s'oxyder:

  • les alcools;
  • des paraffines;
  • les acides gras;
  • les glucides;
  • hydrocarbures aromatiques.

Les microorganismes du genre Brevibacterium sont responsables de l'oxydation:

L'oxydation des hydrocarbures aliphatiques est due aux bactéries du genre Bacillus, aux hydrocarbures de divers groupes - Mycobacterium et à la cellulose - aux bactéries du genre Cellulomonas.

Les bactéries en forme de bâtonnets du genre Zoogloea ramigera remplissent la fonction de formation de polysaccharides à partir de flocons de boues actives.

Les microorganismes filamenteux oxydant le carbone sont présentés:

  • Sphaerotilus;
  • Beggiatoa;
  • Thiothrix.

Les bactéries filamenteuses sont responsables de l'oxydation de nombreux composés organiques et de la formation d'un squelette autour duquel se forment les flocons. Dans le même temps, ces micro-organismes sont la cause principale de la sédimentation médiocre des boues dans le décanteur et de la formation de mousse stable dans le dispositif.

Lors de la purification d'eaux usées à haute teneur en glucides et en azote, on observe parfois un développement intensif de bactéries lactiques hétérofermentaires du genre Leuconostoc, qui forment une puissante capsule de dextrane empêchant la sédimentation des boues dans le clarificateur secondaire.

Avec un niveau d'aération insuffisant, des processus anaérobies se développent avec la participation de micro-organismes qui effectuent la fermentation de l'acide butyrique, la réduction des sulfates, la dénitrification, etc.

La dénitrification dans les bassins de décantation secondaires entraîne la formation de bulles d'azote, ce qui rend difficile l'élimination des boues d'épuration des eaux usées à la sortie de l'appareil.

Important: Les processus de nitrification les plus actifs se produisent après l’oxydation du composant organique.

Les réducteurs de sulfates, les bactéries thioniques et soufrées se développent dans les eaux usées contenant du soufre dans les boues activées (les bactéries du genre Thiobacillus sont les plus courantes). Les microorganismes thioniques se développent à la condition que des effluents contiennent des composés soufrés.

Avec une teneur élevée en composés de fer dans les boues activées, des microorganismes qui oxydent le Fe2 (par exemple du genre Ferrobacillus) se développent.

Les micro-organismes lytiques et les bactéries parasites du genre Bdellovibrio se fixent aux cellules d'autres bactéries, y pénètrent et se multiplient, ce qui conduit à la lyse. Les micro-organismes lytiques détruisent les cellules d'autres bactéries en raison de l'impact des enzymes lytiques sécrétées par celles-ci.

Des enzymes extracellulaires en boue activée contient:

La biomasse de boues activées impliquées dans la décomposition anaérobie comprend deux groupes principaux de bactéries:

Le premier groupe de micro-organismes en tant que milieu nutritif utilise la matière organique complexe d'origine, l'oxydant au cours de son propre métabolisme.

Une variété de types de micro-organismes formant des acides fournit l'hydrolyse initiale des protéines, des glucides et des lipides en leurs acides aminés, sucres et acides constitutifs. En fonction de la prédominance d'une classe particulière de matière organique complexe, le développement de microorganismes d'un certain type se produit.

Les Clostridiums - des micro-organismes qui traitent tous les composés organiques complexes - jouent un rôle de premier plan dans la fermentation primaire. Dans ce cas, certaines de leurs sous-espèces ne traitent que des protéines, d'autres - oxydent la cellulose et d'autres substances glucidiques, et d'autres encore sont impliquées dans la décomposition des graisses.

Ce type de bactérie appartient aux hydrolytiques, car il facilite le passage de l’étape principale d’hydrolyse des composés organiques complexes.

Le second groupe de bactéries assure la fermentation des acides aminés, des acides gras et des sucres en alcools et en acides organiques complexes, qui sont également des produits intermédiaires au stade de la décomposition.

Les micro-organismes acétogènes poursuivent l'oxydation en acide acétique à la suite des processus d'activité vitale, ce qui entraîne la libération d'hydrogène moléculaire.

En raison de la diversité des types de micro-organismes acidogènes, l’activité vitale de la biocénose en boues anaérobies résiste assez bien aux changements de l’acidité de l’environnement. Dans le même temps, une teneur trop élevée en acides organiques peut supprimer le stade d’acétogénèse - décomposition en acide acétique.

Le groupe de bactéries méthanogènes est appelé par le produit final des processus de la vie - le méthane.

La majeure partie du groupe de bactéries est représentée par le méthane archaea de plusieurs espèces, qui utilisent les résidus de bactéries formant des acides en tant que milieu nutritif.

La formation de méthane se produit selon deux mécanismes possibles. Dans la réaction du premier type, les microorganismes oxydent l’alcool méthylique et l’acide acétique en libérant du méthane et du dioxyde de carbone. Les réactions du second type sont caractérisées par la participation de bactéries utilisant du dioxyde de carbone émis dans les réactions du premier type, ainsi que de l’hydrogène formé lors de la décomposition d’acides carboxyliques et d’alcools complexes. Les deux processus se déroulent simultanément, donnant lieu à un mélange de gaz composé de 70% de méthane et de 30% de dioxyde de carbone.

Avec une teneur élevée en ions hydrogène, les bactéries méthanogènes meurent. Le processus de décomposition est suspendu au stade de l'accumulation des acides gras, ce qui conduit ensuite à son arrêt complet.

Si des boues actives sont perdues dans la fosse septique

Le plus souvent, la culture d'un complexe de bactéries est effectuée dans le réservoir d'aération pendant la saison chaude. Pour ce faire, il est nécessaire de verser de l'eau dans le conteneur, qui a traversé le nettoyage de la première chambre de décantation à hauteur de la moitié du volume total. Ensuite, l'eau doit subir une procédure d'aération et se mélanger à une masse de micro-organismes. Pour augmenter continuellement le nombre de bactéries, il est nécessaire d’ajouter régulièrement de l’eau clarifiée à la fosse septique.

De plus, des produits biologiques peuvent aider à résoudre le problème, dont l'utilisation permet de coloniser la colonie des microorganismes nécessaires dans une station d'épuration.

Régénération

La majeure partie du complexe de micro-organismes se déposant dans le décanteur secondaire doit être pompée dans le réservoir d'aération. Le limon entrant dans l'aérotank par le régénérateur s'appelle circulant. Comme le montre la pratique, les boues récupérées dans le bassin de décantation secondaire sont plus importantes que nécessaires à la circulation. Un excès de boues activées est donc utilisé.

Le système de régénération repose sur le fait que les étapes indépendantes se distinguent du processus général d'oxydation des contaminants au stade de la régénération:

  • élimination de la matière organique complexable absorbée sur le limon et élimination complète des impuretés non dissoutes;
  • gel de polysaccharide d'éducation active.

Important: le régénérateur peut être détaché ou occuper un à trois corridors de l’aérotank.

Le pourcentage de régénération dépend du volume des aérotanks affectés à ce processus. Par exemple, si dans le dispositif à trois corridors, un seul corridor est attribué au régénérateur, le système fonctionne dans des conditions correspondant à 33% de la régénération des boues.

Dans les installations modernes d'épuration biologique des eaux riches en impuretés industrielles, il est nécessaire d'allouer au moins la moitié du volume total des réservoirs d'aération pour les régénérateurs.

L'utilisation de régénérateurs entraîne une augmentation de la productivité des aérotanks en raison des facteurs suivants:

  • la dose de boue activée dans le régénérateur est 2 à 3 fois supérieure à la proportion de boue dans le pot chaud, ce qui a pour conséquence que le processus d'oxydation se déroule avec une intensité plus grande;
  • le nombre de micro-organismes en activité supprimés dans les bassins d'aération par les effets néfastes des eaux usées augmente;
  • les indicateurs de sédimentation des boues sont améliorés en réduisant la charge spécifique sur les boues et en améliorant les propriétés de la microflore gélifiante, la floculation et le déplacement des bactéries filamenteuses;
  • L'apport d'air accru améliore le mélange des boues activées et leur équipement en oxygène;
  • la masse totale et l'âge des boues dans le système avec régénérateur sont plus importants, ce qui permet une nitrification et une résistance accrue des boues au déversement d'urgence.

Important: dans les systèmes équipés de régénérateurs, on observe une diminution de la croissance ou une amélioration de ses propriétés de rétention de l'humidité, ce qui est essentiel au stade de l'élimination des boues en excès.

Pour la régénération complète des boues activées, il est nécessaire de respecter trois conditions de base, selon lesquelles le régénérateur:

  • les eaux usées clarifiées ne doivent pas entrer;
  • les boues de retour doivent être fournies;
  • il faut fournir deux fois plus d'air que dans les autres corridors de réservoirs d'aéronefs.

En outre, la pleine valeur des processus de régénération est grandement influencée par l'élimination rapide des boues activées en excès du clarificateur secondaire.

Traitement des eaux usées avec boues activées

Le traitement des eaux usées avec des boues activées est un processus basé sur la capacité des bactéries à utiliser des contaminants en tant que milieu nutritif.

Actuellement, les méthodes de purification aérobies (avec la participation d'oxygène) sont les plus populaires en termes de traitement des eaux usées. Les processus anaérobies (dans des conditions de déficit en oxygène) sont moins courants.

Le traitement aérobie des eaux usées comprend plusieurs étapes:

  • transfert en masse d'oxygène et pollution à la surface des boues activées;
  • sorption de contaminants avec boues activées;
  • hydrolyse enzymatique de la plupart des impuretés d'origine;
  • transfert de substance à l'intérieur de la cellule;
  • oxydation biochimique intracellulaire de la pollution.

Le processus de nettoyage anaérobie comprend les étapes suivantes:

  • transformation de matières organiques en composés monomères;
  • la transition des monomères sous forme d'acides à chaîne courte;
  • acidification des acides à l'état d'acide acétique;
  • formation de méthane et de dioxyde de carbone.

Avantages et inconvénients

Les principaux avantages du traitement des eaux usées avec des boues activées sont les suivants:

  • faible coût estimé du nettoyage d'une unité d'eaux usées;
  • la fiabilité;
  • pas besoin d'acheter régulièrement des consommables;
  • respect de l'environnement;
  • degré élevé de purification (jusqu'à 99%).

Un mètre cube de boue active finie coûte environ 10-13 mille roubles. Les bactéries pour la formation de boues activées sont beaucoup moins chères - une moyenne d'environ mille roubles pour 500 grammes d'une substance.

Où acheter des boues activées pour le traitement des eaux usées?

À moscou

Les produits biologiques pour la formation de boues activées peuvent être achetés dans des entreprises telles que:

  • LLC "CityStroy": Moscou, Dmitrovskoye Shosse, maison 157, bureau 92133;
  • VodostokServis LLC Région de Moscou, Lytkarino, zone industrielle Turaevo, bâtiment 10;
  • LLC "BIIKS": Moscou, rue Poklonnaïa, 4.

À Saint-Pétersbourg

Les boues actives finies à Saint-Pétersbourg et dans la région sont fournies par la société Inzhikonstroy, dont les bureaux sont situés à l'adresse suivante: Saint-Pétersbourg, avenue Novokolomizhsky, bâtiment 15, litière A, salle 5-H.

Dans le même temps, il est possible d’acheter des préparations pour la formation de boues activées dans les entreprises:

  • LLC «City-Stroy»: Saint-Pétersbourg, rue Tchaïkovski, 21;
  • LLC «Los24»: la ville de Saint-Pétersbourg, Primorskoye shosse, maison 140, lettres K.

Ainsi, les boues activées jouent un rôle important dans la purification des eaux usées des impuretés organiques et nous permettent d’atteindre un degré élevé de traitement des eaux usées - jusqu’à 99%.

Traitement des eaux usées

Le problème le plus important de la biotechnologie environnementale est le traitement des eaux usées. Demande en eau due à la croissance urbaine. Le développement rapide de l'industrie, l'intensification de l'agriculture est énorme. La consommation annuelle d'eau dans le monde pour tous les types d'approvisionnement en eau est de 3300 à 3500 m 3, alors que dans l'agriculture, elle représente 70% de la consommation totale d'eau. Pour la production de produits chimiques, les pâtes et papiers, l’industrie de l’énergie, la métallurgie des métaux ferreux et non ferreux et les besoins domestiques de la population nécessitent également une grande quantité d’eau. Après son utilisation, la majeure partie de cette eau retourne dans les rivières et les lacs sous forme d’eaux usées.

Le traitement des eaux usées a pour objectif principal d’éliminer les composés organiques et inorganiques en suspension et solubles à des concentrations ne dépassant pas la concentration maximale autorisée pré-réglementée. Les installations à l’échelle de la ville comprennent plusieurs étapes de nettoyage: primaire (mécanique), secondaire (biologique) et complet (traitement supplémentaire). Le traitement biologique des eaux usées domestiques est effectué dans des conditions aérobies ou anaérobies. Les eaux d'égout dans les villes sont plus souvent traitées avec une méthode aérobie.

Dispositifs et technologies modernes pour la purification de l'eau. Dans les processus impliquant des boues actives, le principal type d’équipement est un réacteur biologique aéré à écoulement continu (réservoir d’aération). Aerotank est associé à un bassin de décantation dans lequel l'eau est clarifiée. Une partie des boues collectées dans le décanteur est généralement réintroduite dans le réacteur biologique, ce qui entraîne une inoculation continue du réacteur avec des boues. De plus, le recyclage augmente le temps de séjour moyen des boues dans le système, permettant ainsi aux micro-organismes présents dans celui-ci de s'adapter aux nutriments disponibles. La boue doit rester suffisamment longtemps dans le bioréacteur aérobie pour permettre l'oxydation de toutes les substances organiques adsorbées.Un diagramme des débits d'égouts d'une installation industrielle typique pour le traitement de leur traitement à l'aide de boues activées est présenté à la figure 14. 9.

Fig. 14.9. Traitement des eaux usées lors de l'utilisation

Boues actives

L'Aerotank est relié à un décanteur dans lequel l'eau est clarifiée. Une partie des boues collectées dans le décanteur est généralement réintroduite dans le réacteur biologique, ce qui entraîne une inoculation continue des boues. De plus, le recyclage augmente le temps de séjour moyen des boues dans le système, permettant ainsi aux micro-organismes présents dans celui-ci de s'adapter aux nutriments qu'ils contiennent. La boue doit rester dans le bioréacteur aérobie assez longtemps pour que toutes les substances organiques adsorbées s'oxydent.

Filtre goutte à goutte biologique. Dans la variante commune du traitement des eaux usées avec la participation de boues activées, appelées gouttes ou percolation, des filtres biologiques sont utilisés.

Dans un filtre biologique, les populations microbiennes existent sous la forme d'un film ou d'une couche muqueuse à la surface d'un empilement solide qui ne remplit pas le réservoir de manière lâche (la fraction de vide est d'environ 0,5%); dans de telles conditions, l'air pénètre facilement dans les couches inférieures de la buse. L’utilisation du terme «filtre» pour décrire ce système de traitement de l’eau n’est pas tout à fait réussie, car le mécanisme de neutralisation des impuretés n’est pas lié à leur rétention mécanique, mais aux processus de liaison et d’oxydation biologique.

Les eaux usées à traiter entrent tout d'abord en contact avec la partie supérieure du lit fixe, dont l'épaisseur est généralement de 1 à 3 m. Les eaux usées sont alimentées en continu par des buses situées au-dessus du lit fixe de la buse, ou périodiquement, à l'aide d'un arroseur rotatif.

Le débit d'eau usée doit être suffisamment faible pour que la couche de la buse ne soit pas sous l'eau. Pour assurer le taux de transfert d'oxygène souhaité, les eaux usées pénétrant dans le système doivent circuler autour de la garniture recouverte de mucus avec une couche plutôt mince qui n'interfère pas avec la respiration de microorganismes aérobies à la surface extérieure du film. L'air circule à travers le filtre biologique grâce à un échange d'air naturel. La force motrice de l'échange d'air est la différence de température créée dans le filtre en raison de l'oxydation biologique des polluants présents dans les eaux usées.

Les entrées d'air et les conduites de ventilation associées (situées à l'intérieur du filtre) fournissent de l'air aux couches inférieure et intermédiaire de la buse.

Dispositif de biofiltre aérobie. Les biofiltres sont des structures à parois solides et à double fond: le bas supérieur, en forme de réseau, le bas - continu (Fig. 14.10).

Dans les biofiltres, les cellules microbiennes sont stationnaires à la surface d'un support poreux. Les eaux usées déversées irriguent périodiquement et uniformément la surface du biofiltre. Fuyant à travers le matériau filtrant, ils entrent en contact avec le biofilm. La matière organique est absorbée à la surface des cellules microbiennes et oxydée au cours du processus de métabolisme microbien. À différents niveaux du biofiltre, leurs propres coenoses de microbes sont créés, dont la composition diffère parfois considérablement. Cela est dû au fait que lorsque les eaux usées passent à travers le biofiltre en raison de l'activité vitale du cénosis précédent, la caractéristique de la pollution organique de l'eau entrant dans le niveau suivant change.

Fig. 14.10 Conception du biofiltre aérobie

La figure montre clairement que les éléments filtrants se situent de haut en bas et forment 6 couches ayant chacune la fonction suivante:

1 couche. Les bactéries ne vivent pas seulement dans la totalité de la masse du film biologique de la couche supérieure, elles minéralisent également la matière organique. Il développe également la microflore, assimilant les composés légers à grande vitesse.

2 couche. Les algues vertes et bleu-vert se développent dans les couches supérieures du biofiltre un peu plus profondément que la zone irriguée, à savoir environ 10 cm, et produisent de l'oxygène et des phytoncides.

3 couche. En dessous, à une profondeur de 10 à 59 cm, vivent des diatomées, qui n'ont pas besoin de lumière, mais ont besoin d'oxygène.

4 couches. En cas d'avancement supplémentaire de l'eau, il se produit une consommation de composants de plus en plus difficiles à digérer et des bactéries qui décomposent les composés de masse moléculaire élevée se développent.

5 couches. Les plus simples vivant dans cette couche se nourrissent de bactéries.

6 couches. Dans la couche inférieure du filtre biologique se trouve une zone de vers. Les vers font des passages entre les particules de laitier, détendent le film biologique et facilitent ainsi l'accès de l'oxygène à celui-ci.

Traitement étendu des eaux usées. Les champs de filtration sont des parcelles spécialement préparées, destinées uniquement au nettoyage. Ils reçoivent le maximum de liquide. Ce sont des zones avec des sols sablonneux légers bien drainés. Les eaux usées qui leur sont attribuées sont filtrées lentement par le sol (fig. 14.11). Les possibilités de sol pour l'autoépuration ne sont pas illimitées. Pour cette raison, les eaux usées de cette méthode doivent être diluées avec des volumes d’eau potable techniques et domestiques triples et quintuples afin de séparer les matières en suspension qui y sont contenues.

Champs d'irrigation - Il s’agit de parcelles de terrain destinées au traitement des eaux usées et à la culture de plantes agricoles; de l'eau leur est fournie en fonction des besoins (Fig. 14.12).

Boues activées pour le traitement des eaux usées

Traitement actif des eaux usées aérobies de vase

Les boues activées sont des flocons d’une taille allant de 0,1 à 0,5 mm à 2-3 mm ou plus, constitués d’organismes partiellement actifs et partiellement morts (environ 70%) et de particules solides de nature inorganique (environ 30%). La composition des boues activées comprend des polysaccharides, notamment de la cellulose, formés principalement par des bactéries. Les polysaccharides entourent les cellules bactériennes et maintiennent les particules ensemble en flocons, de sorte que seule une petite partie des cellules reste en dehors des flocons. Les boues activées ont une surface développée (jusqu'à 100 m2 / g de poids sec) et, par conséquent, une capacité d'adsorption élevée. Les petites particules, les cellules de microorganismes et les molécules de substances dissoutes venant avec les déchets liquides se concentrent à la surface. À un pH de 4 à 9, les particules de boue sont chargées négativement.

La propriété la plus importante des boues est leur aptitude à floculer (floculation et floculation) et à la sédimentation. C'est la base pour l'élimination des boues des eaux usées dans le clarificateur secondaire et leur recirculation vers le réservoir d'aération afin d'augmenter sa capacité d'oxydation.

Dans les usines de traitement des eaux usées, on utilise les boues activées, une communauté de micro-organismes, principalement des bactéries et des protozoaires, formés de manière naturelle, y compris la microflore locale, adaptés à un spectre spécifique de pollution des eaux usées.

Bactéries Dans le traitement des eaux usées en milieu aérobie, deux des processus microbiologiques les plus importants ont lieu: l’oxydation du carbone organique et la nitrification avec la participation de la floculation, les bactéries filamenteuses et les bactéries nitrifiantes.

Les bactéries floculantes, composés organiques oxydants, appartiennent aux genres Actinomyces, Aeromonas, Atcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Cellulomonas, Corynebacterium, Desulfotomaculum, Flavobacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Mycobacterium, Mycéros, Mycoccus, Mycoccus

Les bactéries les plus nombreuses sont p. Pseudomonas (jusqu'à 80% du nombre de bactéries présentes dans les boues activées), qui peuvent oxyder divers alcools, acides gras, paraffines, hydrocarbures aromatiques, glucides, etc.

Bactéries p. Brevibacterium oxyde divers composants de l’huile, des paraffines, des naphtènes, des phénols, des aldéhydes, des acides gras. Bactéries de p. Bacillus oxyde les hydrocarbures aliphatiques, p. Mycobacterium - hydrocarbures de divers groupes, p. Cellulomonas - cellulose.

Dans la formation de polysaccharides de flocons de boue active et dans la capacité de floculation, le rôle principal appartient à la bactérie en forme de tige capsulaire, Zoogloea ramigera, qui présente des propriétés similaires à celles des pseudomonades.

Les bactéries filamenteuses oxydant le carbone sont représentées par pp. Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix. Les bactéries filamenteuses, parmi lesquelles on trouve souvent Sphaerotilus natans, jouent un rôle positif en oxydant de nombreux composés organiques et en formant un cadre autour duquel se forment les flocules; en revanche, elles entraînent une sédimentation médiocre des boues dans le puisard et la formation de mousse stable dans le réservoir d'aération.

Lors du nettoyage des eaux usées riches en hydrates de carbone, mais présentant une carence en azote, il se produit parfois un développement intense de bactéries lacto-hétérofermentaires p. Leuconostoc, formant une capsule puissante à base de dextrane, rendant difficile la précipitation de boues dans le clarificateur secondaire. Si les eaux usées dans le réservoir d'aération sont mal aérées, des processus anaérobies se développent dans lesquels des microorganismes peuvent être impliqués dans la fermentation de l'acide butyrique, la dénitrification, la réduction des sulfates, etc. La dénitrification dans les réservoirs de sédimentation secondaire crée des bulles d'azote, ce qui rend difficile l'élimination des boues des eaux usées quittant la décharge.

Des bactéries nitrifiantes bactériennes (pp. Nitrosomonas, Nitrobacter, etc.) sont isolées de la communauté bactérienne des stations d’épuration en raison de leur rôle dans l’oxydation des ions ammonium et l’élimination de l’azote minéral des eaux usées. Par rapport aux microorganismes hétérotrophes oxydant le carbone, ils se développent plus lentement et, par conséquent, s’il est nécessaire d’oxyder les ions ammonium dans les eaux usées, c’est leur activité qui limite souvent les performances du réservoir d’aération.

La nitrification la plus active se produit après l'oxydation des composés organiques, lorsque les conditions favorables pour les nitrifiants sont créées.

Les eaux usées contenant des composés soufrés, par exemple dans les effluents des usines de pâte et de papier, dans la boue activée développe bactéries du soufre thione et de soufre oxydant et des composés thio, ainsi que sulfatreduktory. Les représentants du genre Thiobacillus sont prédominants parmi les bactéries thioniques et soufrées. Les bactéries thioniques se développent lorsque la teneur en composés de soufre réduit dans l'eau (sulfure de méthyle, sulfure de diméthyle, mercaptans).

Avec une teneur élevée en composés de fer dans l’eau dans les boues activées, les bactéries Ferrobacillus et d’autres oxydantes Fe2 + se développent.

Dans les boues activées, on trouve des bactéries parasites du genre Bdellovibrio et des bactéries lytiques. Bdellovibrio sont attachés aux cellules de la bactérie hôte, y pénètrent, se multiplient à l'intérieur des cellules, ce qui conduit à sa lyse. Les bactéries lytiques détruisent les cellules microbiennes lorsqu'elles sont exposées à des enzymes lytiques sécrétées par celles-ci. La teneur en bactéries lytiques, en fonction de l'état des boues, varie dans la gamme de 0,001 à 0,5% ou plus du nombre total de bactéries hétérotrophes. Après l'épuisement du substrat organique dans le milieu, le nombre de populations de bactéries hétérotrophes diminue à la suite d'une exposition aux bactéries lytiques.

La boue active aérobie d'enzymes extracellulaires sont des hydrolases, des protéases, des cellulases, des peroxydases catalysent l'oxydation de substrats avec la participation de peroxyde d'hydrogène, de la catalase décomposant H2 Oh2. Dans les boues anaérobies, l'activité des peroxydases et des catalases ne se manifeste pas.

Champignons Dans les usines de traitement des boues activées aérobies il y a les levures et les champignons filamenteux (moisissures). La levure active développé dans les eaux usées riches en hydrates de carbone, des hydrocarbures et des acides organiques, tels que les eaux usées produites dans la production de levures fourragères à partir de divers substrats, les déchets de la production laitière contenant du lactosérum. Parmi les plus courantes p de levure de levure. Candida, Torulopsis, Trichosporon, Rhodotorula, et d'autres.

Les champignons sont capables d'assimiler des composés difficiles à oxyder et toxiques, en particulier des phénols. Leur rôle dans les processus de purification est donc essentiel. Le pH optimal de leur développement est compris entre 4,0 et 5,5.

Protozoaire. Les protozoaires sont environ 0,5 à 1% des particules en suspension de la boue activée. Ils ne sont pas directement impliqués dans la consommation de la matière organique, mais en niveau supérieur communauté boue active dans la puissance de la chaîne alimentaire que les bactéries, ils absorbent de grandes quantités d'entre eux (20 à 40 mille hommes. Les bactéries par jour), réguler ainsi les espèces et la composition d'âge des micro-organismes biocénose réduire le poids, fournissent des micro-organismes actifs floculat et améliorent donc la purification de l'eau.

Dans les installations de traitement des biocénoses il y a plusieurs centaines d'espèces, des représentants des quatre classes de la plus simple. Sarkodovyh (Sarcodina) - Amoeba (Amoeba Umax, Amoeba de diploidea, Amoeba Promeus), rhizomes testamentaires (Arcella, Centropyxis, Pamphagus), rhizome nus Pelomyxa etc; ciliés flagelle (Mastigophora, Flagellata) - genres de flagelle incolore Oicomonas, Bodo, Peranema etc;. ciliés ciliés (ciliata) - franco (Colpidium, Stylonychia, Oxytricha, Paramecium caudatum - Paramecium caudatum) bryuhoresnichnye ciliés (Oxytricha, Stylonychia, Euplotes, Aspidisca), unique annexée (Vorticelle Vorticelle), attaché colonial (Opercularia, Carchesium, Epistylis); Suceurs suceurs (Suctoria) - représentants du genre Podophrya, Tokophrya, Acineta.

Par rapport aux bactéries les plus simples sont plus sensibles aux changements dans les conditions environnementales chimiques et physiques, les variations des paramètres technologiques du système, de sorte que le nombre de protozoaire de la composition des espèces et l'état peut être jugé sur l'usine de traitement. Les plus simples sont très sensibles à la présence dans les eaux usées d’impuretés toxiques, telles que le phénol, le formaldéhyde, qui inhibent leur développement.

Mais le plus simple, dans la boue activée présente plus grande, plus complexe organisé par les représentants de la microfaune: rotifères (Rotatoria, Philodina, Cathypna, Monostyla, Notommata), ascaris (Nematoda), Oligochaeta Aelosoma. La taille de leur 0,04-2,5 mm. Les rotifères se nourrissent de bactéries, de matières en suspension et de protozoaires. Ils sont très sensibles aux changements des conditions extérieures. Par conséquent, leur nombre et leur activité indiquent un bon travail des stations d’épuration. Le développement intensif des nématodes indique des zones stagnantes dans le réservoir aérodynamique. La présence du ver à poils Aelosoma dans les boues activées est un indicateur de la stabilité de la nitrification.

Bienvenue sur Unipedia

Boues activées pour le traitement des eaux usées

fosse septique moderne utilisé dans les systèmes d'égout autonomes sont très efficaces et économiques pour maintenir grâce à l'utilisation des boues activées - colonies de micro-organismes capables de traiter des composés organiques dans les eaux usées municipales.

Qu'est-ce que et comment fonctionnent les boues activées?

Les microorganismes présents dans la fosse septique commencent à se multiplier activement. Avec une nutrition suffisante et une température optimale, de nombreuses colonies se forment rapidement, c’est-à-dire que le volume des boues activées augmente. Le processus de nettoyage est associé à des réactions d'oxydation et à l'absorption de matières organiques du liquide entrant dans la cuve du complexe de nettoyage. La plupart des micro-organismes s’infiltrent dans le fond et recyclent les fractions de décantation. Le limon flotte également sous forme de flocons, nettoyant l'eau déjà présente dans les couches supérieures.

La composition des boues peut comprendre divers types de micro-organismes, dont l'équilibre dépend de la composition chimique des eaux usées et leur concentration. Stimuler la croissance de la boue de la biomasse et augmenter son activité permettent à certains types de protozoaires, tels que :. Rotifère, actinomycètes, etc. Ils inhibent le développement d'organismes pathogènes, ce qui laisse plus de nutriments « résidents » de la boue.

Conditions optimales pour le fonctionnement complet des boues

La vitesse de formation des boues activées dépend de nombreux facteurs, notamment:

  1. les températures;
  2. composition chimique des eaux usées;
  3. accès à l'oxygène;
  4. volume et forme des fractions lourdes;
  5. taux d'oxydation.

La culture des boues activées est réalisée dans un compartiment de fosse septique où coule de l'eau clarifiée (préalablement purifiée). L'été est la meilleure période pour augmenter le volume des boues. En plus de l'eau clarifiée, l'alimentation en oxygène doit être adaptée au compartiment dans lequel les boues se développent. À cette fin, des compresseurs spéciaux sont utilisés, équipés d’installations de traitement des eaux usées modernes. Les dispositifs alimentant les aérateurs d’oxygène contribuent également à la répartition des boues sur toute la surface du réservoir, augmentant ainsi l’intensité de la purification de l’eau.

Dans des conditions défavorables, telles que: pH inapproprié, température non optimale, présence de produits chimiques lourds, produits pétroliers et autres contaminants non protéiques dans l'effluent, des boues en voie de disparition peuvent se produire. Avec une augmentation excessive de la population et un manque d'oxygène, les boues peuvent gonfler. Afin de créer les conditions optimales dans lesquelles les boues activées remplissent efficacement leurs fonctions, il est nécessaire de contrôler la composition et les caractéristiques des eaux usées. Les conditions normales pour les boues activées sont les indicateurs de ruissellement suivants:

  1. température - pas inférieure à +6 degrés;
  2. PH - 6,5 à 8,5;
  3. substances toxiques - moins de 2%;
  4. DBO - plus de 500 mg / l;
  5. DCO - plus de 1000 mg / l et pas moins de 2k1 par rapport à la DBO;
  6. alimentation en oxygène.

Lors de l'utilisation de produits pétroliers et d'huiles techniques dans des conditions domestiques et de leur élimination dans un drain commun, le système d'égout doit être équipé de dispositifs permettant de capturer et de filtrer ces éléments. Pour améliorer l'efficacité du nettoyage, la fosse septique doit être nettoyée périodiquement et les boues activées mises à jour.

Nettoyage des fosses septiques et utilisation des boues

Lors du nettoyage de la fosse septique des boues, vous devez suivre les étapes suivantes:

  1. éliminer les boues accumulées au fond du réservoir à l'aide d'une pompe à main, d'un seau ou d'une machine assenizatorskogo;
  2. Rincez soigneusement tous les tuyaux, filtres et réservoirs.

La fréquence de nettoyage de la fosse septique des boues dépend du volume de la fosse et de l'intensité d'utilisation du système d'égout. En règle générale, la nécessité d'un nettoyage complet du système ne se produit pas plus d'une fois par an, à un rythme pouvant aller jusqu'à trois fois par an.

Les eaux usées restant dans le réservoir au moment du début du processus de nettoyage doivent être évacuées conformément aux exigences sanitaires et épidémiologiques et environnementales. Lors du placement d'une fosse septique dans les zones rurales, le liquide peut être drainé dans le sol. Pour cela, un trou de profondeur nécessaire est pré-creusé dans un endroit éloigné des sources d’eau potable et des bâtiments résidentiels. Une fois le liquide absorbé, la fosse s’endort.

Les boues usées peuvent être utilisées comme engrais. Dans le processus de nettoyage, les micro-organismes neutralisent non seulement les impuretés nocives, mais également les mauvaises odeurs. Les boues extraites de la fosse septique sont séchées et mélangées avec des débris végétaux dans le puits à compost. Il en résulte un engrais riche en azote qui convient comme appât pour tout type de plante.

Les tuyaux de drainage et les filtres de la fosse septique sont rincés à l'eau claire sous pression. Cette procédure est nécessaire pour éviter le blocage des ouvertures fonctionnelles et pour les nettoyer de la microflore pathogène conditionnelle, ce qui peut ralentir ou arrêter la croissance des boues activées au début d'un nouveau cycle.

Boues activées pour le traitement des eaux usées

Vérification de la concentration de boues activées

Boues actives Traitement biologique des eaux usées.

Le résultat de l'activité des micro-organismes (ci-après p / v) contenu dans la boue activée, à condition que leur augmentation constante (incrément) qui donne le rapport entre la masse m / v et la quantité de contaminants entrant.

Les boues activées sont un mélange de biomasse de microorganismes et de polluants avec les eaux usées entrant dans le réservoir.

Composition en espèces des boues activées - vue au microscope:

La composition en espèces des boues activées (AI) dépend principalement de la composition de l'effluent entrant dans l'aérotank, qui est un milieu nutritif pour le métabolisme de la microflore des boues.

La quantité de microflore des boues activées est de la biomasse.
structure spécifique de la boue activée (biomasse) comprend des bactéries, des protozoaires, des champignons microscopiques (actinomycètes), amibes, ciliés, rotifères, des vers (nématodes) et t. D. Les micro-organismes élémentaires au cours de leurs fonctions vitales consomment des bactéries, des populations ainsi régénérants et la croissance boues activées

Le limon commence à souffrir d'un manque d'oxygène - «famine», ce qui entraîne une détérioration du résultat de son activité et du traitement des eaux usées. Par conséquent, pendant le fonctionnement, il est nécessaire d'éliminer en permanence les boues excédentaires du système d'aération. Cependant, il convient de rappeler qu'une trop grande diminution de la concentration des boues peut entraîner une surcharge de m / o, avec pour conséquence une diminution de leur activité et, par conséquent, une dégradation de la qualité de l'épuration de l'eau.

L’un des indicateurs de l’état des boues activées (sa qualité) est indice de boue (AI) Par ce terme, nous entendons le volume (1 ml) de boue activée après 30 minutes de sédimentation, rapporté à 1 g de matière sèche. La valeur de l'indice de boues dépend de la charge de pollution sur la DBO20 sur 1 g de limon sans cendres. La figure montre la dépendance de l'indice de boue vis-à-vis de la charge sur la boue. La valeur de charge optimale est considérée comme telle que l'IA ne dépasse pas 100 cm 3 / g. En hiver et dans les zones à climat rigoureux, il convient que la charge nécessaire au nettoyage soit de qualité inférieure. En été ou dans les régions du sud, la charge sur les boues peut augmenter. Lorsque l'IA est supérieure à 100 cm 3 / g, les boues activées prennent un volume important, deviennent légères, perdent leur structure floculante, ne se déposent pas bien, ne se condensent pas et sont extraites en grande quantité de décanteurs secondaires, ce qui nuit à l'efficacité des installations de traitement.

Pour le déroulement continu du processus biochimique, une boue activée récupérable (en circulation) doit être introduite en permanence dans les réservoirs aérodynamiques. Ce recyclage est assuré en pompant les boues activées déposées dans les bassins de décantation secondaires vers les bassins d'aération. Le volume de boues de récupération éliminées des bassins de décantation secondaires est généralement compris entre 30 et 50% du volume des eaux usées. Cela dépend de la teneur en matière sèche des boues activées dans le volume total des eaux usées.

Les substances en suspension, colloïdales et dissoutes participent à la formation de boues en excès dans le réservoir. En outre, l'augmentation des boues dépend de la complétude du processus d'oxydation, qui dépend à son tour de la concentration des boues, de la durée d'aération, des conditions d'approvisionnement en oxygène des boues, de la température et d'autres facteurs.

La quantité de boue en excès, il est recommandé, en présence d'eaux usées industrielles, déterminée par la formule:

où U est la quantité de boue en excès, en mg / l; X n. - COD eau non nettoyée;

X O.V. - eau purifiée à la DCO; a - BODplein eau non traitée;

b - DBOplein eau purifiée; K p - DCO des boues activées (1 - 1,2 mg / l).

Connaissant la quantité de boues activées en excès, le volume du mélange d’eau et de boues, enlevé quotidiennement du bâtiment, peut être calculé à l’aide de la formule suivante:

où U est la quantité de boue en excès, en g / m 3; Q - la quantité d'eau purifiée, m 3 / jour.;

Avec2 - la concentration de boues dans l’eau abondante, en g / m 3.

Les travaux de mise à l'eau sur les aérotanks ne peuvent pas être effectués sans une instrumentation valide (pour mesurer la quantité d'eaux usées entrantes, sa température, son pH, sa consommation d'air comprimé, la quantité de boue activée en circulation, la quantité d'oxygène dissous, etc.). Si le projet n'a pas fourni ces dispositifs, la mesure des paramètres de contrôle technologique au cours de la période de démarrage de l'organisation chargée de la mise en service produit les moyens techniques les plus accessibles.

Les boues d’aérobie microflora-actives ne peuvent être créées qu’après l’achèvement des bassins d’aération et des bassins de décantation secondaires, lorsque les systèmes de circulation des boues (pompes, souffleurs d’air, canalisations) et l’économie de l’air sont déjà activés.

Habituellement, les boues activées sont cultivées dans le réservoir aérodynamique lui-même pendant la période chaude de l'année. En même temps, pendant une période de 2 à 3 jours, l’eau est clarifiée dans le réservoir d’aération du clarificateur primaire, en petite quantité (40 à 50% de la valeur calculée) en l'aérant et en ajoutant de petits flocons de suspension coagulable en suspension dans le clarificateur secondaire. Ensuite, le flux d’eau dans le réservoir d’aération est arrêté et son contenu continue à être soumis à une aération continue, ce qui entraîne le développement de micro-organismes et la croissance de boues.

Pour l’alimentation des micro-organismes, les eaux usées clarifiées sont ajoutées au réservoir tous les jours pendant 2 à 3 heures.

La progression de la formation et de la consolidation des flocons de boues est effectuée par contrôle visuel et individuel, au cours duquel l'azote ammoniacal disparaît dans la boue et l'apparition de nitrates et d'oxygène soluble est surveillée. Chaque quart de travail, ou 2 fois par jour, prend l’eau d’un réservoir dans un plat à mesurer en verre et laisse reposer pendant 30 minutes. et ensuite déterminer la quantité de décantée au fond de la boue. Lorsque le volume des boues atteint 25 à 30% du volume du mélange et que les boues forment une suspension homogène de flocons de boues précipitant rapidement, vous pouvez commencer le fonctionnement de l'aérotank en amenant progressivement la charge au volume calculé.

Dans des conditions favorables, la période de départ se termine dans un mois. Pour accélérer le processus, il est possible d'utiliser des boues actives provenant d'aérotankes de n'importe quelle station d'exploitation, ainsi que du limon de bassin ou de rivière non contaminé par des produits pétroliers. Avant le chargement dans le réservoir aérodynamique des boues de bassin ou de rivière, les impuretés minérales lourdes (galets, sable) sont éliminées de ce dernier, pour lequel la boue est agitée dans de l'eau et après 5 à 10 minutes de sédimentation, elle est évacuée dans le réservoir d'aération où elle est aérée sans eau usée traitée pendant 12 heures. Après cette préparation des boues, les eaux usées sont acheminées vers le réservoir d'aération pour y être épurées (d'abord en petite quantité, puis, à mesure que les boues activées s'accumulent, la charge est ramenée à la valeur calculée).

Pour le traitement de la plupart des eaux usées municipales, la concentration de boues activées dans le réservoir d'aération devrait être de 1,5 à 2,5 g / l. Toutefois, si les clarificateurs secondaires fonctionnent de manière satisfaisante à des doses élevées, la concentration de boues peut être augmentée dans des conditions de maintien des charges normales des boues.

Aero tank avec boues activées:

Outre les flocons d'accumulation de bactéries dans la colle de zoo, les boues normalement exploitées contiennent un grand nombre d'organismes simples (ciliés), ainsi que de rotifères et de vers. En cas de perturbation des conditions normales de travail du réservoir dans les boues, des bactéries filamenteuses (Sphaerotilus, Cladothrix), des branches ramifiées (Zoogloea, ramigera), des champignons aquatiques, etc. provoquent un gonflement des boues activées avec de l'eau purifiée.

L’alimentation en air et la distribution de l’air le long du réservoir sont effectuées en tenant compte de la méthode d’alimentation en eau du réservoir. Avec une prise d’eau concentrée au début du réservoir, une zone de pollution accrue se forme, dans laquelle plus d’air doit être fourni que pour les sites suivants.

Pour les réservoirs d’aération, il est important que le mélange d’eau et de boues contienne une quantité suffisante d’oxygène dissous. La concentration en oxygène dissous avant que le mélange ne quitte le réservoir ne doit pas dépasser 4 mg / l (les Américains recommandent 3 à 5 mg / l pour un seul échantillon ou 1 à 5 mg / l pour un échantillon d’une heure).

Le contrôle biologique de la biocénose des boues activées aide le personnel de service à gérer le processus de traitement biochimique dans les bassins d'aération. La présence de petits flocons séparés dans la boue active indique une détérioration du fonctionnement de l'aérotank.

Le «gonflement» des boues activées (avec AI = plus de 150 ml / g) constitue un inconvénient majeur du fonctionnement des aérotanks, qui enfreint tout le processus de nettoyage. Lorsque les boues «gonflent» deviennent peu profondes, l'eau de la boue devient trouble et, après s'être déposée dans les fosses septiques secondaires, elle n'a pas l'ombre «brillante» habituelle.

Les causes du "gonflement" des boues peuvent être des charges lourdes sur les boues, une quantité insuffisante d'air fourni au réservoir d'aération, une température élevée ou basse de l'eau entrant dans le réservoir d'aération, l'admission pour le traitement des eaux usées industrielles à haute teneur en glucides, ce qui favorise la croissance intensive de bactéries filamenteuses et de champignons en boue active.

Si, après avoir pris les mesures appropriées (modification de la concentration des boues, de la charge, de la quantité d'air, etc.), il n'a pas été possible d'éliminer le "gonflement" des boues activées, il est recommandé d'augmenter la réponse du milieu à 8,5 - 9,5 pendant un certain temps. À de telles valeurs de pH, l'activité des bactéries filamenteuses et des champignons est fortement supprimée. Selon des données étrangères, le «gonflement» des boues activées peut être éliminé par la chloration des boues de retour (10 à 20 mg de chlore par 1 l de boue, soit 0,3 à 0,6% de la matière sèche des boues de retour).