Brevet FR2904623A1 — publié le 20080208

--> La présente invention concerne un procédé et une installation d'épuration d'eaux usées, notamment d'eaux résiduaires urbaines ou industrielles . Il est connu que le traitement des eaux résiduaires fait largement appel aux procédés des boues activées qui sont basés sur le principe de mettre en conditions optimales des bactéries hétérotrophes pour qu'elles consomment la matière organique biodégradable contenue dans l'eau. Le traitement des eaux résiduaires urbaines ou industrielles par le procédé des boues activées consiste essentiellement en une étape de traitement biologique des eaux durant laquelle les matières organiques contenues dans les eaux sont dégradées par des micro-organismes en produisant des boues et une étape de séparation eau - boue, les boues en sortie de l'étape de séparation étant recyclées dans l'étape de traitement biologique. Ce procédé présente toutefois l'inconvénient de produire d'importantes quantités de boues en excès, dont la destination finale pose des problèmes environnementaux. Pour réduire de façon significative les quantités de boues produites par un système de traitement biologique, le document FR 2766813 enseigne de coupler un traitement d'ozonation avec un traitement mécanique d'une partie des boues issues du traitement biologique. Ce procédé présente toutefois l'inconvénient d'utiliser l'ozone dont la mise en œuvre est coûteuse et délicate. La demanderesse a maintenant mis au point un procédé d'épuration d'eaux usées permettant de résoudre les problèmes précités. En outre, la mise en œuvre du procédé est simple. Le procédé, selon la présente invention, comprend une étape de traitement biologique des eaux résiduaires urbaines ou industrielles au cours de laquelle les matières organiques contenues dans les eaux sont dégradées par des micro-organismes en produisant des boues activées et une étape de décantation caractérisé en ce qu'une partie ou la totalité des boues à la sortie -->de l'étape de décantation, destinée à être recyclée à l'étape du traitement biologique est mise en contact avec du peroxyde d'hydrogène. La quantité de peroxyde d'hydrogène mise en jeu est de préférence comprise entre 20 et 200 milligrammes par litre d'eau résiduaire à traiter, et avantageusement comprise entre 30 et 100 milligrammes par litre d'eau résiduaire à traiter. Le peroxyde d'hydrogène mise en jeu peut-être sous la forme d'une solution aqueuse, de concentration de préférence comprise entre 20 et 70 % en poids et avantageusement comprise entre 35 et 50% en poids. L'installation de traitement des eaux comprend en général au moins un réacteur de traitement biologique recevant les eaux brutes chargées en matières organiques qui sont dégradées par des micro-organismes en produisant des boues et un séparateur solide/liquide qui reçoit les eaux résiduaires provenant du réacteur biologique et qui assure la séparation de l'eau des boues, une boucle de recyclage permettant de ramener vers le réacteur biologique au moins une partie des boues ainsi séparées. L'installation selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen d'injection de peroxyde d'hydrogène dans la boucle de recyclage. De préférence, le peroxyde d'hydrogène est injecté dans la boucle de recyclage des boues activées. La mise enœuvre du procédé selon la présente invention est simple et de plus ne nécessite pas d'étape d'activation particulière. En outre, cette mise en œuvre est possible sans modification majeure des installations de traitement actuelles. Le procédé, selon la présente invention, permet aussi d'améliorer l'indice de boues (c'est-à-dire leur aptitude à la décantation) et offre l'avantage de ne générer aucun sous -produit toxique. De plus, le peroxyde d'hydrogène aux concentrations préférées et ses sous-produits n'ont pas d'effet biocide sur les bactéries. PARTIE EXPERIMENTALE La figure unique est une vue schématique d'un mode de réalisation d'une installation de traitement d'eaux résiduaires mettant enœuvre le procédé -->selon la présente invention. Elle comprend une arrivée d'eau brute (1 ), un bassin d'aération (2) de 2200 litres dans lequel les matières organiques contenues dans l'eau brute sont dégradées par des micro-organismes en produisant des boues, un décanteur/clarificateur (3) de 900 litres qui reçoit les eaux résiduaires provenant du bassin d'aération et qui sépare l'eau des boues, une sortie d'eau traitée (4) qui recueille l'eau en sortie du clarificateur (3) et une boucle de recirculation (5) qui ramène une partie des boues provenant du clarificateur (3) en tête du bassin (2), le reste étant soutiré (7) de l'installation pour traitement ultérieur. La boucle de recirculation est munie d'un dispositif d'injection (6) d'une solution de peroxyde d'hydrogène. Le bassin (2) est alimenté en continu par de l'eau brute (1 ) ayant les caractéristiques suivantes : débit d'alimentation : 41 litres/heure COD ( carbone organique dissous ) : 395 mg/l DCO ( demande chimique en oxygène ) : 1040 mg/l MES ( matière s en suspension) : 4 g/l Une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène de concentration 35 % en poids est injectée en continu pendant les périodes de recirculation, avec un débit de 50 milligrammes de peroxyde d'hydrogène par litre d'eau brute, en (6) dans la boucle de recirculation. La recirculation des boues activées est constituée d'alternances de 40 minutes à 270 l/h et 35 minutes d'arrêt. Après 4 semaines de fonctionnement, la production moyenne de boues est de 134 g MES/ jour pour maintenir une teneur de 3,5 g/l MES dans le bassin. L'indice de boues (volume qu'occupe 1 gramme de boue, après trente minutes de décantation) est de 100 ml/g. L'eau traitée recueillie en (4) a les caractéristiques suivantes : COD : MES : En l'absence de traitement avec le peroxyde d'hydrogène, la production de boues est de 223 g MES/ jour pour maintenir une teneur de 3,5 g/l MES -->dans le bassin. L'indice des boues est de 500 ml/g. Les caractéristiques de l'eau traitée sont : COD : MES : Si l'injection de peroxyde d'hydrogène est effectuée dans le bassin d'aération et non dans la boucle de recirculation, la production de boues, l'indice de boue et les caractéristiques de l'eau traitée sont sensiblement équivalents à ceux obtenus en l'absence de traitement au peroxyde d'hydrogène. --> REVENDICATIONS 1 ) Procédé d'épuration d'eaux résiduaires comprenant une étape de traitement biologique au cours de laquelle les matières organiques contenues dans les eaux sont dégradées par des micro-organismes en produisant des boues activées et une étape de décantation caractérisé en ce qu'une partie ou la totalité des boues à la sortie de l'étape de décantation, destinée à être recyclée à l'étape du traitement biologique est mise en contact avec du peroxyde d'hydrogène. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la quantité de peroxyde d'hydrogène mise en jeu est comprise entre 20 et 200 milligrammes par litre d'eaux résiduaires, et de préférence comprise entre 30 et 100 milligrammes par litre d'eaux résiduaires. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le peroxyde d'hydrogène mis en jeu est sous forme d'une solution aqueuse, de concentration de préférence comprise entre 20 et 70 % en poids et avantageusement comprise entre 35 et 50% en poids. 4) Installation d'épuration des eaux comprenant au moins un réacteur de traitement biologique recevant les eaux brutes chargées en matières organiques qui sont dégradées par des micro-organismes en produisant des boues, un séparateur solide/liquide qui reçoit les eaux résiduaires provenant du réacteur biologique et qui assure la séparation de l'eau des boues et une boucle de recyclage permettant de ramener vers le réacteur biologique au moins une partie des boues ainsi séparées caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen d'injection de peroxyde d'hydrogène dans la boucle de recyclage.