Module d'enseignement ASTEP

Traitement de l'azote - Dénitrification

Pour assurer une élimination complète de la charge azotée, il est nécessaire de phaser les deux étapes respectives de nitrification et dénitrification.

En effet, la nitrification nécessite de l'oxygène dissous dans le milieu (processus aérobie) alors que la dénitrification est réalisée en absence d'oxygène moléculaire dans le milieu (anoxie).

Le phasage peut être réalisé dans le temps dans un bassin unique par syncopage de l'aération ou dans deux bassins distincts (zone d'anoxie en tête).

Zone d'anoxie en tête

Principe

Dans cette configuration, la dénitrification est réalisée dans un bassin distinct,non aéré, placé en amont du bassin d'aération. L'apport de nitrates est assuré par la boucle de recirculation des boues depuis le clarificateur ainsi que par une boucle de recirculation dite « de la liqueur mixte » allant du bassin d'aération vers la zone d'anoxie.

L'apport de carbone organique nécessaire à la dénitrification est assuré par les eaux usées prétraitées entrant dans la zone d'anoxie.

Dimensionnement

Le dimensionnement du volume total (aération + anoxie) est le même que dans le cas du syncopage en bassin unique.

Le volume de la zone d'anoxie est calculé pour assurer un temps de séjour de 1 à 2 heures de manière à assurer les conditions anoxie sans prolonger de manière trop importante l'absence d'oxygène. On considère usuellement un volume égal à deux fois le volume horaire de pointe.

Syncopage de l'aération

Principe

Dans cette configuration, l'alternance des conditions aérobie et anoxique est assurée par un fonctionnement discontinu du dispositif d'aération (une dizaine de cycles par jour environ). La nitrification se déroule pendant les phases aérobies et la dénitrification pendant les phases anoxiques.

Le réglage de la durée des cycles peut être réalisé selon différentes stratégies :

  • programmation fixe sur horloge ;

  • asservissement par rapport à des seuils d'oxygène dissous ;

  • asservissement par rapport à des seuils de potentiel rédox ;

  • asservissement par rapport à des seuils d'oxygène dissous et de potentiel rédox ;

  • asservissement par rapport à des seuils de concentration en ammonium et nitrates.

Dimensionnement

La nitrification est usuellement réalisée dans le bassin d'aération utilisé pour la dégradation de la pollution carbonée. Le dimensionnement doit alors prendre en compte une charge massique suffisamment faible et donc un âge de boues suffisant pour assurer un développement suffisant de la biomasse autotrophe (bactéries à taux de croissance faible). Usuellement, une charge massique inférieure à 0,1 kg DBO5/kg MVS/j (très faible charge) associée à un âge de boues supérieur à 16 jours sont suffisants (valeurs dépendantes du type de réseau unitaire/séparatif et de la température).

Représentation d'un bassin d'aération avec zone anoxie en tête
Bassin d'aération de Limoges (87)
Bassin d'aération de Limoges (87)
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