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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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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?
Colloque Aquatech – 13/10/05
Production de boue : Mise en œuvre d’un procédé de RPB
Eaux
usé
es SolubleSoluble
.Particulaire
CO2
BIOMASSE
Matièresinertes
Traitement biologique
aérobie
Production de boue réduite
Traitement biologique
aérobie
Procédés de réductionde production de boues
BIOMASSEMat. inertes
CO2
Comment réduire la production de boues à la source?
Colloque Aquatech – 13/10/05
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?
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
BIOLYSIS® ORéduction de la production de boues
par Oxydation chimique
BIOLYSIS® ORéduction de la production de boues
par Oxydation chimique
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
Eaubrute
DN N
M
Générateur d’ozone
Oxygène
Echangeur de chaleur
Groupe froid
Eau traitée
Mélangeur
Oxygène
(1)
(2)
La technologie Biolysis O
Colloque Aquatech – 13/10/05
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)
Colloque Aquatech – 13/10/05
GénérateurD’ozone
Boues activées
Boueshydrolysées
surverse
Biolysis O : Le prototype de Broomhaugh (UK)
Colloque Aquatech – 13/10/05
Ligne de référenceFosse
Eau brute
Eau traitée
Boues enexcès
Préleveur
Ligne Biolysis
BIOLYSIS
Stockage
Stockage
Biolysis O : La station de Broomhaugh (UK)
Colloque Aquatech – 13/10/05
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)
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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)
Colloque Aquatech – 13/10/05
1 minute 5 minutes 30 minutes
Ligne de référence Ligne Biolysis
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
BIOLYSIS® ERéduction de la production de boues
par voie Enzymatique
BIOLYSIS® ERéduction de la production de boues
par voie Enzymatique
Colloque Aquatech – 13/10/05
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)
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
STEP VERBERIE (OISE)3000 EHAération prolongéeDénitrification endogène
Projet co-financé par l’Agence Seine Normandie
Biolysis® E, le prototype
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
Exemple de Vannes, 60 000 EH
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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
Colloque Aquatech – 13/10/05
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.