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ANITA™Mox: Procédé clé pour l’auto-suffisance énergétique

des STEPsRomain Lemaire - Direction Technique VEOLIA

Séminaire ARPEA /VSA/GRESE, Fribourg 19 Janvier 2017

Problématique – Retours en tête STEP

Dégrillage Décanteur primaire Traitement Biologique Clarificateur Rivière

Refus Sable, graisse

Sable/Graisse

1% du débit entrant

Epaississeur Digesteur Gazomètre CHP

SidestreamDéshydratation

Boues à évacuer


15-20% charge N entrante

N-NH4: 500-1500 mg/L

DBO : < 150mg/L

Problématique – Retours en tête STEP


Refus Sable, graisse Epaississeur Digesteur Gazomètre CHP

Sable/Graisse


Lyse Thermique

SidestreamDéshydratation

Boues à évacuer


15-20% charge N entrante (20-30% avec THP)

N-NH4: 500-1500 mg/L (2000-3000 avec THP)

DBO : < 150mg/L

• Design approprié traitement bio

• Augmentation capacité aération

• Plus faible ratio C/N = addition

source de C externe (méthanol)

• Augmentation production boues

Problématique – Solution VEOLIA retours


Refus Sable, graisse

Sable/Graisse

Epaississeur Digesteur Gazomètre CHPLyse Thermique

Déshydratation

Boues à évacuer

Traitement des retours azotés:

� compact, économique et

robuste

ANITA™ Mox

NO -

O2(25%)

NO3-

DCO (40%)

Heterotophes

NO -

NOB

Nit/Denit conventionnelle

Principe – Abattement Azote (N) conventionnel

5

NO2- (25%)

O2(75%)

AOB

N2

(40%) NO2-

Heterotophes

DCO (60%)

Aerobie Anoxie

O2 DCO

NH4+

“Anammox”

O2

NO3-

COD

Heterotrops

NO -

NOB

NO -

-60% O2 -100% DCO

Principe – Abattement N avec Anammox

DCO

AOB

NH4+

55%

45%

O2(40%)

AnoxicAerobie

NO2-

Anammox

89% 11%DCO (0%)

NO2-

NH4+

N2 + NO3-

O2

ANITA™Mox – Procédé MBBR

NH4+

Liquide

7

Nitritation

NH4

NO2-

AOB

Anammox

N2

Aerobie

Anoxie

Simultanée

dans biofilmBiofilmMedia

Liquide

O2

ANITA™Mox = Securité de la biomasse Anammox

Qin Qout

+Grille rétention média

+= � Pas de risque de perdre la

biomasse anammox

� Faible impact des MES

(traversent réacteur)

ANITA™Mox – Références

Lieu Pays Capacité Type d’effluent MER

Sjolunda (Malmö) Sweden 200 kgN/d Municipal sidestream 2010

Sundets (Växjö) Sweden 430 kgN/d Municipal sidestream 2012

Holbaek Denmark 120 kgN/d Municipal sidestream 2012

Grindsted Denmark 110 kgN/d Municipal sidestream 2013

James River (Newport News) VA, USA 250 kgN/d Municipal sidestream 2013

* Confidential Poland 340 kgN/d F&B Industrial 2015En

9

Locarno Switzerland 300 kgN/d Municipal sidestream 2015

South Durham (Durham) NC, USA 330 kgN/d Municipal sidestream 2015

Viikinmäki (Helsinki) Finland 320 kgN/d Municipal sidestream 2016

Arla Foods UK 240 kgN/d F&B industrial 2016

Egan (Chicago) IL, USA 940 kgN/d Municipal sidestream 2016

Bromma (Stockholm) Sweden 310 kgN/d Municipal sidestream 2016

* Confidential Slovenia 800 kgN/d Municipal sidestream 2017

Sobacken (Boraas) Sweden 800 kgN/d Municipal sidestream 2017

Denver Metro CO, USA 3000 kgN/d Municipal sidestream 2017

Tomahawk (Johnson) OK, USA Municipal sidestream 2017

En

operation

ANITA™Mox Mainstream – Concept

ANITA™Mox – STEP Auto-suffisante en Energie

Décanteur primaire Traitement Biologique Clarificateur Rivière


11

Sidestream

Déshydratation

Boues à évacuer

Rivière

ANITA™Mox – STEP Auto-suffisante en Energie

ANITA™Mox (abattement N)Abattement C:

• MBBR

• Biofiltre

• BA fc

• UASB ?


Décanteur primaire Clarificateur

T°C

Mini

?

Etape

Polishing

?

Rivière

12

Sidestream

DCO Eau brute � production de Biogas- pas besoin de DCO pour dénitrifier!

Abattre N avec ANITA™Mox sur le Mainstream � gain OPEX!

� STEP auto-suffisante

� Plus compacte

� Empreinte CO2 plus faible

Déshydratation

Boues à évacuer

MBBR IFAS

ANITA™Mox – MBBR ou IFAS ?

Application ”Sidestream”

� très robuste et simple à exploiter (1 bassin)

Application ”Mainstream”:

� Compatible avec COD/N plus élevé

� Control compétition AOB/NOB/Anammox

� Niveau NGL plus bas

� Plus simple pour réhabiliter l’existant

Etape-N

ANITA™Mox Mainstream – Pilote Paris

Etape-CTraitement Primaire

Etape-N:

• IFAS (2m3, 40% filling)

• Clarificateur (1.5m2)

• Temp = 15-23C

Etape-N

IFAS ANITATMMoxDécanteur

Etape-C:

• MBBR (2m3, 30% filling)

• Drumfilter (0.4m2, 40μm)

MBBR

DRUMLFILTER

Etape-CTraitement Primaire

Traitement Primaire:

• Décanteur lamellaire

• Pas de chimie

60

70

80

90

100

40

45

50

55

60

65

70

TN

out

(m

g/L)

/NH

4

Pilote Paris – Qualité de l’effluent en sortie

Aeration Séquencée

Après MBBR-C + drumfilter Après PrimaireSortie MBBR-C:

� DCOt / NH4 = 3-5

� DCOs / NH4 = 1-2

� MES = 60 - 140 mg/L

Eau décantée:

� DCOt / NH4 = 6-8

� DCOs / NH4 = 3-4

� MES = 100 - 160 mg/L

0

10

20

30

40

50

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 100 200 300 400 500 600 700 800

NH

4in

, N

H4

out,

TN

out

% N

O3/

NH

Time (days)

Aeration séquencée:

� NGLout ≈ 10 mgN/L

� 80% N abattu

� NO3/NH4 < 10%

20

25

30

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Tem

pera

ture

(°C

)

appl

iqué

e, a

battu

(gN

/m2 .

j)Pilote Paris – Charge NH4 abattue

Aeration séquencée

Probleme aération

Après MBBR-C + drumfilter Après Primaire

23

0

5

10

15

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Tem

pera

ture

Cha

rge

NH

4 ap

pliq

uée

JoursNH4 abattu = 1.2 gN/m2.j @ 23° - 0.9 gN/m2.j @ 18° - 0.5 gN/m2.j @ 15°

14

ANITA™Mox Mainstream – Pilote Toulon (France)

Primaire chimie Biostyr-C

Abattement C � STEP Toulon

(80 000 PE)

Abattement N � Pilote ANITA Mox

IFAS ANITA Mox (Mainstream) NGL=10 mg/L

DCO = 90 mg/L

Digesteur

Sidestream

DCO = 90 mg/L

DBO = 20 mg/L

MES = 30 mg/L

20

25

30

40

45

50

55

60

65

70

Tem

pe

ratu

re (

°C)

NG

L o

ut

(mg

N/L

)Pilot Veolia Toulon – NH4 in , NH4 out , NGL out

Après Biostyr-C Direct après Primaire

Perte

27

17

� NH4-abattu = 0.6 - 0.8 gN/m2.j

� NO3/NH4 < 10% (<5% après primaire)

0

5

10

15

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

Tem

pe

ratu

re

NH

4 i

n,

NH

4 o

ut,

NG

L o

ut

Jour18

boues17

Conclusion

ANITA™Mox = Procédé Anammox VEOLIA en MBBR ou IFAS:Biofilm sur supports � procédé robuste et rétention anammox sécurisée

ANITA™Mox sur le Mainstream:Bonne qualité de l’effluent (~10 mg/L NGL) sans post-traitement du N

Plus compacte qu’une Boue Activée faible charge même à faible T°C (14°C)

19

Plusieurs configurations possible après Etape-C ou directement après Primaire

Optimisations en cours vont permettre d’améliorer la robustesse , la qualité de l’effluent traité et le démarrage

ANITA™Mox est la Clé pour:

� STEP auto-suffisante

� Faible OPEX

� Faible empreinte CO2

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