La valorisation des boues d'épuration séchées dans la brique de terre cuite. Faisabilité technique et environnementale PDF Download
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Etude Scientifique de l'année 2015 dans le domaine Sciences Agronomiques, note: 18/20, langue: Français, résumé Les déversements sans traitements préalables des boues d'épuration dans le milieu naturel à Yaoundé sont une source de pollution considérable, ayant des impacts négatifs sur la santé humaine et l'environnement. Ceci est dû au fait qu'aucun plan de gestion de ces déchets n'est prévu dans les politiques d'assainissement liquide au Cameroun. C'est fort de cette situation que la présente étude, voudrait contribuer à la recherche d'une voie d'élimination de ces déchets en les valorisant dans la fabrication des briques cuites. Pour y parvenir, les activités menées ont consisté à (i) l'évaluation de la production de boues dans la ville de Yaoundé, basée sur la méthode du bilan massique par procédé; (ii) la caractérisation des matières premières (argile et boues); (iii) la détermination des propriétés physico-mécaniques des briques fabriquées, conformément aux procédures de la norme française NF P13-304, et (iv) l'évaluation environnementale de la formulation retenue, par des essais de lixiviation. La ville de Yaoundé comptera d'ici 2020, sept stations d'épuration d'eaux usées domestiques pour une production de boues, qui atteindra les 6 400 tonnes de matières sèches. L'analyse chimique des poudres de boues a montré des teneurs totales plus ou moins fortes en éléments potentiellement dangereux tels que le Zn (680 mg.kg-1), Cu (272 mg.kg-1), Cr (68 mg.kg-1) et Ni (31 mg.kg-1), ayant également présenté des fractions mobilisables au-dessus des seuils réglementaires français, d'où leur caractère dangereux. Les résultats des essais réalisés sur les éprouvettes fabriquées avec les taux de 10, 15, 20, 25, 30, 35 et 40 % en masse de boue dans l'argile ont montré que ce taux a une influence remarquable sur les propriétés physico-mécaniques des briques.
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Etude Scientifique de l'année 2015 dans le domaine Sciences Agronomiques, note: 18/20, langue: Français, résumé Les déversements sans traitements préalables des boues d'épuration dans le milieu naturel à Yaoundé sont une source de pollution considérable, ayant des impacts négatifs sur la santé humaine et l'environnement. Ceci est dû au fait qu'aucun plan de gestion de ces déchets n'est prévu dans les politiques d'assainissement liquide au Cameroun. C'est fort de cette situation que la présente étude, voudrait contribuer à la recherche d'une voie d'élimination de ces déchets en les valorisant dans la fabrication des briques cuites. Pour y parvenir, les activités menées ont consisté à (i) l'évaluation de la production de boues dans la ville de Yaoundé, basée sur la méthode du bilan massique par procédé; (ii) la caractérisation des matières premières (argile et boues); (iii) la détermination des propriétés physico-mécaniques des briques fabriquées, conformément aux procédures de la norme française NF P13-304, et (iv) l'évaluation environnementale de la formulation retenue, par des essais de lixiviation. La ville de Yaoundé comptera d'ici 2020, sept stations d'épuration d'eaux usées domestiques pour une production de boues, qui atteindra les 6 400 tonnes de matières sèches. L'analyse chimique des poudres de boues a montré des teneurs totales plus ou moins fortes en éléments potentiellement dangereux tels que le Zn (680 mg.kg-1), Cu (272 mg.kg-1), Cr (68 mg.kg-1) et Ni (31 mg.kg-1), ayant également présenté des fractions mobilisables au-dessus des seuils réglementaires français, d'où leur caractère dangereux. Les résultats des essais réalisés sur les éprouvettes fabriquées avec les taux de 10, 15, 20, 25, 30, 35 et 40 % en masse de boue dans l'argile ont montré que ce taux a une influence remarquable sur les propriétés physico-mécaniques des briques.
Author: Karine Petit Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les eaux usées générées par les activités humaines sont traitées dans les stations d'épuration et donnent des boues. Ces boues sont utilisées en épandage agricole lorsqu'elles répondent aux besoins des sols et des plantes sans porter atteinte aux santés humaines et animales ni à l'environnement. En effet, les boues de station d'épuration peuvent contenir différents types de polluants encadrés par la réglementation : éléments traces métalliques, les éléments traces organiques, bactéries, parasites, prions, et résidus médicamenteux. Dans ce travail, nous avons envisagé les éléments biologiques et minéraux persistants dans les boues de station d'épuration. L'évaluation du risque a été faite à partir des données sur leur devenir, leur toxicité et les risques de contamination des populations humaines et animales. L'épidémiosurveillance en place semble prouver que les mesures actuelles sont suffisantes en ce qui concerne les éléments minéraux et biologiques tels que virus, bactéries et parasites. Mais les critères de sécurité seront amenés à évoluer avec l'avancée des connaissances sur les voies de transmission et la rémanence des prions dans l'environnement. En ce qui concerne les résidus médicamenteux, leur devenir et leur impact dans les écosystèmes.
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Depuis le début des années 2000, la station d'épuration n'est plus seulement perçue comme une installation industrielle traitant les eaux résiduaires urbaines afin d'en minimiser leurs impacts sur le milieu naturel, mais aussi comme un moyen de récupérer des ressources : eau, nutriments, énergie. Ce travail de thèse traite de cette dernière ressource, l'énergie. Comment tendre vers la station d'épuration auto-suffisante en énergie, voire encore productrice d'énergie sans en affecter l'efficacité de traitement? A l'aide d'une filière de traitement ancienne revisitée : le procédé A/B (Adsorption/Bio-oxydation), le bilan énergétique de la station peut tendre vers la neutralité en réduisant les demandes liées à l'aération et en optimisant la production de biogaz. Ce travail de doctorat se concentre principalement sur la méthanisation des boues issues de ce procédé A/B afin d'en connaître leurs caractéristiques et leur digestibilité, de les comparer avec la digestion anaérobie de boues davantage connues et enfin d'utiliser ces résultats pour dresser le bilan énergétique du procédé A/B, ceci à partir des données récoltées sur un pilote de 50 m3/j installé sur la station d'épuration de Kranji à Singapour. Les boues A et B présentent respectivement les productions spécifiques de méthane respectives de 290 et 135 LCH4/kgMVentrante en conditions mésophiles. Le procédé A/B avec ses deux étages de boues activées permet de capter un maximum de carbone en première étape de traitement pour le transférer directement en digestion. En effet, la production totale de boues provient à 90% des boues A et seulement à 10% des boues B ce qui porte à 95% la production de méthane attribuée aux boues A. Ces résultats induisent une production d'énergie supérieure par rapport à une filière de traitement conventionnelle avec un seul étage de boues activées. Par ailleurs, ce procédé permet de diminuer les besoins en aération pour le traitement des pollutions carbonée et azotée, tout en gardant les mêmes efficacités de traitement. Il est ainsi possible de conclure que la filière de traitement des eaux usées en procédé A/B présente un degré d'efficacité énergétique proche de 300% (ratio entre l'énergie électrique produite à partir du biogaz et la consommation énergétique liée à l'aération), ce qui représente 73% d'auto-suffisance énergétique globale en considérant le cas de la station de Kranji en boues activées conventionnelles traitant les pollutions en carbone et en azote.
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Les territoires qui appartiennent aux régions avec un climat froid (Nord de la Russie et de l'Europe, Canada...) s'étendent sur quelques millions de kilomètres carrés. Ils peuvent être caractérisés par l'existence d'une couche de neige, durant plus de 6 mois et une température de l'air ambiant inférieur à -10°C pendant plus de 100 jours par an. Dans ces conditions difficiles l'efficacité du traitement des eaux usées décroît considérablement, voire devient nulle. Le traitement par boues activées est souvent l'étape essentielle pour la dégradation de la matière organique en station d'épuration. La cinétique de dégradation est très dépendante de la température, surtout lorsque la température ambiante descend largement au-dessous de -20°C. Déjà à partir de 18 °C dans les bassins on peut noter une diminution sensible du développement des micro-organismes. Lorsque la température décroît, les performances de dépollution tombent à des valeurs qui ne permettent plus de satisfaire aux normes de rejet. Cette constation a motivé cette étude sur l'utilisation des bactéries fixées sur des supports. On espère par ce moyen, compenser en partie la baisse de rendement par un accroissement de la concentration en micro-organismes dans les bassins. L'étude s'est déroulé en 3 temps. Dans un premier temps, une comparaison de la fixation des bactéries a été faite sur différents supports. Ensuite on a étudié la dégradation de composés modèles en discontinu à plusieurs températures avec les supports les plus performants. Enfin, une étude de dégradation en continu a été réalisée dans 2 colonnes aérobies à double enveloppe, avec et sans supports, pour les températures de 20, 15, 10 et 5°C. A l'issur de ces expériences, le traitement des résultats expérimentaux a permis de mettre en évidence le fait que plus la température baisse et plus la vitesse de dégradation diminue. Dans le cas de la dégradation en discontinue on observe une bonne performance des procédés avec support (PVDF 740 et Téflon) par rapport aux essais sans support même à des températures élevées. A des températures plus basses la différence entre les essais avec et sans supports se creusent davantage. les résultats en continu de la colonne avec supports, surtout dans les cas de l'azote ammoniacal et de l'azote kjeldahl, mais ne donnent pas une différence aussi visible qu'en discontinu.
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Les normes plus restrictives de rejets après traitement des eaux résiduaires urbaines, ainsi que l'obligation faite aux petites localités d'être équipées (d'ici 2005) de leur propre station d'épuration, entraînent le développement de nouveaux systèmes de dépollution. Le couplage de techniques membranaires au procédé de traitement biologique par boues activées apporte une solution à ces contraintes. L'étape de la clarification par décantation y est supprimée, et la possibilité d'opérer avec des boues âgées et fortement concentrées permet de réduire le volume des ouvrages. Le procédé de traitement avec les membranes directement immergées dans la boue activée représente la 2ème génération de ces systèmes de couplage, il succède au procédé dit à boucle externe et il apporte une simplification de mise en oeuvre et une réduction des coûts énergétiques. L'étude présente les conditions de fonctionnement du procédé de boues activées à membranes immergées (BAMI) tant sous l'aspect de l'épuration biologique que sous l'aspect des performances hydrauliques. Elle permet de définir des conditions opératoires permettant d'obtenir une élimination très poussée de la DCO et de l'azote, ainsi que des flux de perméat stables. La qualité bactériologique de l'eau traitée est satisfaisante. Le dispositif est insensible au phénomène de foisonnement, élimine les risques de perte des boues vers le milieu récepteur et par rapport à un traitement conventionnel, la production de boues en excès est réduite.
Author: Kibi, Nlombi Publisher: [Québec] : Faculté des sciences de l'administration de l'Université Laval, Direction de la recherche ISBN: Category : Languages : fr Pages : 31
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La dépollution des eaux usées par les boues activées a été progressivement maîtrisée pour permettre de traiter non seulement les composés carbonés mais aussi l'azote et le phosphore. Parallèlement, des modèles mathématiques ont été développés pour représenter les processus complexes impliqués par l'activité de la biomasse. L'aboutissement de ces modèles à une description complète du traitement du carbone et de l'azote par boue activées a été apporté avec le modèle ASM1 (1987). Ce modèle, ainsi que ceux qui l'ont suivi sont désormais intégrés à des logiciels de simulation qui sont de véritables outils de dimensionnement et d'aide à la gestion pour les stations d'épuration. Cependant l'utilisation de la simulation dans le domaine des eaux usées requiert encore un niveau d'expertise élevé. De plus la recherche doit se poursuivre tant sur le plan du développement des modèles que sur les protocoles qui permettent leur utilisation pertinente. C'est dans ce contexte que cette thèse a été réalisée, avec les buts parallèles d'actualiser les recommandations du Cemagref pour le dimensionnement et la gestion des stations d'épuration en France, et de participer à la recherche internationale qui est actuellement représentée par le groupe de travail IWA “Guidelines for Use of Activated Sludge Models”. Ce document présente donc le traitement de l'azote par boues activées et les modèles qui y sont associés. Le modèle ASM1 a été sélectionné pour une étude sur site réel. Cette étude de 22 mois a eu pour objectif d'obtenir un calage des paramètres du modèle. Les caractéristiques du site réel ont fortement influencé le développement des méthodes de suivi avec un protocole spécifique aux systèmes d'aération intermittente. Parallèlement, des tests complémentaires en laboratoire et un protocole propre au calage du modèle et à sa validation ont été élaborés. Les résultats obtenus ont permis d'évaluer d'une part la robustesse d'un calage et d'autre part la capacité du modèle à représenter le fonctionnement réel de la station, notamment lorsque des contraintes fortes comme une inhibition de la nitrification sont survenues. Les connaissances acquises lors de l'étude sur site réel ont ensuite été valorisées par des travaux de simulation sur des " scénarios avancés ". Ces scénarios ont permis d'appréhender l'apport de la simulation par rapport aux méthodes de dimensionnement conventionnelles. Ils ont également permis d'étudier de manière approfondie les mécanismes du modèle et leurs limitations. Enfin des scénarios prospectifs ont amené à discuter différentes options de dimensionnement et de gestion face à des situations de crise (problèmes de gestion de la boue, temps de pluie ou inhibition).
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L'AERATEUR TIENT UNE PLACE PREPONDERANTE DANS LA CHAINE DE TRAITEMENT DES EAUX USEES URBAINES DANS LES STATIONS D'EPURATION PAR BOUES ACTIVEES. UN GRAND NOMBRE DE PHENOMENES PHYSIQUES ET BIOLOGIQUES Y SONT MIS EN JEU. IL EST NECESSAIRE DE LES MODELISER POUR POUVOIR OPTIMISER LE FONCTIONNEMENT DES STATIONS. MAIS LE CONTROLE DES PROCESSUS D'EPURATION NECESSITE EN PLUS DE POUVOIR MESURER RAPIDEMENT LA POLLUTION. CE TRAVAIL EST CONSTITUE DE DEUX PARTIES. DANS LA PREMIERE DES APPAREILS DE MESURE RAPIDE SONT TESTES. IL EN RESSORT L'INTERET DE LA MESURE DE L'ABSORBANCE UV DE L'EFFLUENT POUR EN QUANTIFIER LA POLLUTION. IL EST DE MEME MONTRE QU'IL N'EST PAS NECESSAIRE D'EFFECTUER DE CORRECTION PAR LA TURBIDITE. LA SECONDE PARTIE DE CE TRAVAIL S'INTERESSE A L'AERATEUR DE TYPE CANAL (CARACTERISE PAR SA FORME TRES ALLONGEE), ET S'ARTICULE SUR DES ETUDES FAITES SUR SITE REEL A LA STATION D'EPURATION DE NANCY-MAXEVILLE ET SUR PILOTE. L'HYDRODYNAMIQUE DU REACTEUR CANAL EST DETERMINEE, AINSI QUE SA VARIATION AVEC LE DEBIT DE L'EFFLUENT. DES REACTIONS BIOLOGIQUES SUCCESSIVES ET PARALLELES SONT MISES EN EVIDENCE ET MODELISEES. DE MEME LA VARIABILITE DES EFFLUENTS (DEBIT ET CONCENTRATION) EST CARACTERISEE. CES OBSERVATIONS CONDUISENT A LA REALISATION D'UN PROGRAMME DE SIMULATION INFORMATIQUE DES STATIONS D'EPURATION (AVEC REACTEUR CANAL), QUI PERMET LA VALIDATION DE LA MODELISATION PROPOSEE APRES CONFRONTATION AVEC L'EXPERIENCE
Author: Franck Seukep
Author: Franck Seukep
Author: Karine Petit
Author: Marlène Choo-Kun
Author: Ekaterina Mitiouchkina
Author: Matthieu Praderie
Author: Kibi, Nlombi
Author: Céline Lacour
Author: Aurélien Marquot
Author: Olivier Potier
Author: Fouad Abosamra (auteur d'une thèse de sciences.)