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BIOLYSISLa réduction de production de

boues à la source

Colloque Aquatech – 13/10/05

Par une boucle sur le traitement biologique

Par un traitement sur les boues en excès

Deux voies pour la réduction des boues


Réduction en Volume ou en Masse

Réduction du volume des bouesÉpaississement et déshydratationSéchage thermique ou solaire

Réduction des masses de boues « End of pipe »Digestion IncinérationGazéificationAutres procédés (Oxydation par voie humide, compostage…)

Et réduire la production de boues à la source


Production de boue : cas d’un procédé biologique conventionnel Ea

ux u

sées SolubleSoluble

.Particulaire

CO2

boues

BIOMASSE

Matièresinertes

Traitement biologique

aérobie

Comment réduire la production de boues à la source?


Production de boue : Mise en œuvre d’un procédé de RPB

Eaux

usé

es SolubleSoluble

.Particulaire

CO2

BIOMASSE

Matièresinertes


aérobie

Production de boue réduite


aérobie

Procédés de réductionde production de boues

BIOMASSEMat. inertes

CO2

Comment réduire la production de boues à la source?


Traitement des boues

Boues activées

Clarificateur

Eau traitée

Prétraitement

Eaux usées

BIOLYSIS

Incidences sur STEP

BIOLYSIS : Comment intégrer la filière eau?BIOLYSIS : Comment intégrer la filière eau?


BIOLYSIS® EHydrolyse enzymatique

Procédé développé par la société Kobelco Engineering (Jp)Accord de Licence

BIOLYSIS® EHydrolyse enzymatique

Procédé développé par la société Kobelco Engineering (Jp)Accord de Licence

BIOLYSIS® OOxydation chimique par l’ozone

Procédé développé par Degremont

BIOLYSIS® OOxydation chimique par l’ozone

Procédé développé par Degremont

Les produits degrémont


BIOLYSIS® ORéduction de la production de boues

par Oxydation chimique

BIOLYSIS® ORéduction de la production de boues

par Oxydation chimique


Biomasse active

Boues activées

Matière inerte particulaire

Réacteur d’ozonation

O3

O3

O3

O3

Ozone

O2

O2

O2

O2

Matière biodégradable

Biomasse solubilisée

Biolysis® O – Le principe


Ozone

Boues activées

L’ozone réagit avec les protéines, les lipides insaturés, la lignine…

COT

DCO

DBO5

Temps d’ozonation

Con

cent

ratio

nCO2

Oxydation partielle Minéralisation

Action de l’ozone sur les boues


Eaubrute

DN N

M

Générateur d’ozone

Oxygène

Echangeur de chaleur

Groupe froid

Eau traitée

Mélangeur

Oxygène

(1)

(2)

La technologie Biolysis O


Exploitée par NorthumbrianCapacité : 12 000 EHAération syncopéeDécantation primaire

10TSH (h)

0,12kg DBO/kg MV.j

0,29kg DCO/kg MV.j

2,4DCO/DBO5

Présence de bactéries filamenteuses

Biolysis O : La station de Broomhaugh (UK)


GénérateurD’ozone

Boues activées

Boueshydrolysées

surverse

Biolysis O : Le prototype de Broomhaugh (UK)


Ligne de référenceFosse

Eau brute

Eau traitée

Boues enexcès

Préleveur

Ligne Biolysis

BIOLYSIS

Stockage

Stockage

Biolysis O : La station de Broomhaugh (UK)


0,230,120,110,160,13Kg O3/Kg MS éliminées

Dose d’ozone

9180786935%Réduction de boues

523262351Kg MS/jProduction de boues sur La ligne BIOLYSIS O

581151197578Kg MS/jProduction de boues sur La ligne de référence

Périod 4’Périod 4Périod 3Périod 2Périod 1Unité

Biolysis O : Performances sur Broomhaugh (UK)


Référence

91Périod 4’

Biolysis

Impact

BiolysisRéférenceLigne

69%Réduction de production de boues

Périod 2Unit

=5.25.15.95.7mg/lTotal P-PO4

5.60.648122880

6.40.71265967

-=++-+

--0.5155

(+ 10)50

44mg/lMS0.6mg/lN-NH4

--mg/lTotal P

80mg/lDCO totale

11mg/lDBO5

---mg/lDCO soluble

+90809589%DBO5

+51427967%DCO totale+7408349%MS

=97979897%N-NH4

-791619%Total P-PO4

Biolysis O : Performances sur Broomhaugh (UK)Qualité de l’eau traitée


0

100

200

300

400

500

600

13/3

27/3

10/4

24/4

8/5

22/5

5/6

19/6

3/7

17/7

31/7

14/8

28/8

11/9

SV

I (m

l/g)

Start up

Stop

Analyses microscopiques

Ligne de référence (x 265)

Ligne Biolysis (x 265)

Référence

Biolysis O

Effet rémanent sur les bactéries filamenteusesaprès arrêt du traitement

Biolysis O : Performances sur Broomhaugh (UK)Comportement des boues

Indi

ce d

e bo

ue(m

l/g)


1 minute 5 minutes 30 minutes

Ligne de référence Ligne Biolysis


Composition- Le comportement des métaux vis à vis des boues varie avec le métal- Le rapport MVS/SS diminue de 10 - 12 pt%

Déshydratation- Réduction de la consommation de polymère (3 fois moins que pour la

référence)- Siccité augmentée sur le mélange (primaire/bio) (+ 3pt%)

Biolysis O : Performances sur Broomhaugh (UK)Qualité des boues résiduelles


BIOLYSIS® ERéduction de la production de boues

par voie Enzymatique

BIOLYSIS® ERéduction de la production de boues

par voie Enzymatique


Biolysis® ELe cœur du procédé

Nom : BacillusEspèce : Stearothermophilus

Ses points fortsProduit des enzymes (protéase, amylase, lipase)Capable de sporuler (forme résistante)Se développe rapidement Présent dans le milieu naturelSouche thermophile (strict)

Nom : BacillusEspèce : Stearothermophilus

Ses points fortsProduit des enzymes (protéase, amylase, lipase)Capable de sporuler (forme résistante)Se développe rapidement Présent dans le milieu naturelSouche thermophile (strict)


Boues activées (15°C)

Biomasse active

Matière inerte particulaire

Bacillus forme résistante

Bacillus forme active

Condition thermophile

Biomasse solubilisée

Matière biodégradable

BIOLYSIS® E, le principe


Epaississement

Tamisage

Échangeurde chaleur

Echangeur de chaleur

Réacteur thermophile aérobie

Eaubrute DN N

Eau traitée

Air

Calories du site

Vers traitement des boues

La technologie BIOLYSIS® E


STEP VERBERIE (OISE)3000 EHAération prolongéeDénitrification endogène

Projet co-financé par l’Agence Seine Normandie

Biolysis® E, le prototype


Arrêt

8,0

4,0

3,0

2,0

1,0

5,0

7,06,0

05/02

06/02

07/02

08/02

09/02

02/03

01/03

12/02

11/02

10/02

05/03

04/03

03/03

06/03

tMS/mois 40 à 80 % de réduction sur les MS88 tMS en moins à traiter et à évacuer

Sans Biolysis E Avec Biolysis E

Biolysis® E Réduction des boues sur Verberie


Biolysis® E Qualité des boues résiduelles

Décantabilité : Stabilisation de l’indice

de boues entre 100 et 130 ml/g

Composition : Augmentation de la

teneur en phosphore

Décantabilité : Stabilisation de l’indice

de boues entre 100 et 130 ml/g

Composition : Augmentation de la

teneur en phosphore

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Tene

ur e

n P

(%/M

S)

nov-01

janv-02

mars-02

mai-02

juil-02

sept-02

nov-02

Biolysis E2,9%

1,7 %

Maintien de la valeur agronomique et énergétique des boues maintenir la possibilité du multifilière


Paramètre Référence Biolysis E

MES 5 10 DCOtot. 30 43DCO sol. 25 30DBO5 7 6N-NO3 6 6N-NH4 1,0 0,3N-NGL 9 8P-PO4 4,0 4,8P-PO4 2 2 Avec Al2(SO4)3

Concentration en mg/l

Exemple d’une station faible charge avec 70% de réduction de production de boues

Biolysis® E Qualité de l’eau traitée

ENJEUX :

Pérenniser la filière d’évacuation des boues;Réduire les coûts liés à l’évacuation des boues (3600 Kg de MS/j)

ENJEUX :

Pérenniser la filière d’évacuation des boues;Réduire les coûts liés à l’évacuation des boues (3600 Kg de MS/j)

STEP : 60 000 EHCollectivité de VannesMise en service : printemps 2005

STEP : 60 000 EHCollectivité de VannesMise en service : printemps 2005

STEPCapacité : 60 000 PEDeux lignes de traitementProduction nominale de boues : 3600 kg MS/jProduction actuelle : 2800 kg MS/j

ProblématiqueChaulage et 7 mois de stockageMise en décharge des boues non valoriséesPérennité de la filière agricole menacéeNuisances olfactives

Biolysis ERéacteur thermophile = 700 m3Garantie de réduction de 70%

STEPCapacité : 60 000 PEDeux lignes de traitementProduction nominale de boues : 3600 kg MS/jProduction actuelle : 2800 kg MS/j

ProblématiqueChaulage et 7 mois de stockageMise en décharge des boues non valoriséesPérennité de la filière agricole menacéeNuisances olfactives

Biolysis ERéacteur thermophile = 700 m3Garantie de réduction de 70%

Réacteur Thermophile (700 m3)

Flottateur

Exemple de Vannes, 60 000 EH


Exemple de Vannes, 60 000 EH


Vannes, les garanties

Des garanties de réduction de production de boues de 70%

1 000 tonnes de MS/an

300 tonnes de MS/an

0

500 000

1 000 000

1 500 000

Sans BIOLYSIS Avec BIOLYSIS

Vannes : 700 T MS/an de boues

non produites


Mitsubishi Co, Kurosaki, JAPON2 réacteurs de 750 m35 t MS/j100 % de réduction

Abattoir, Hokkaido, JAPONRéacteur de 100 m30,5 t MS/j80 % de réduction

Les références BIOLYSIS® E au Japon


En synthèse, Pourquoi deux produits ?

Biolysis O est plutôt favorable:A partir de 100 000 EHPour ajuster rapidement le % de réduction de production de bouesPour fiabiliser la filière eau “effet antibulking”Quand la place est limitée;Levier supplémentaire : quand le prix de l’oxygène pur est avantageux

Biolysis E est plutôt favorable:A partir de 20 000 EHquand la réglementation sur le phosphore est contraignante;quand le carbone facilement assimilable est limitantLevier supplémentaire : des calories peuvent être récupérées sur site (digestion, procédés thermiques)

Deux produits spécifiques pour répondre à votre problématique

Ajustement de la réduction en fonction de la capacité de valorisation

Source de carbone pour la dénitrification / déphosphatation


En bilan, les critères d’arbitrage pour la mise en place d’un procédé de réduction de boues

S’affranchir de la contrainte des boues en pérennisant les perspectives multifilières;

Facilité d’intégration du procédé avec une solution « plug & play »;

Performances ajustables, atteignant des niveaux élevés (80%);

Technologie simple à mettre en œuvre;

Optimum de l’équilibre coûts d’investissement – coûts d’exploitation.

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