jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
à noter que le coagulant (chlorure ferrique) n'est utilisé qu'au début du cycle de filtration sur charbon actif, pendant un temps limité à 2 heures environ ; le but de cette coagulation sur filtre est d'obtenir un conditionnement du filtre, permettant la production d'une eau filtrée de bonne qualité dès le début de ce cycle. 2.1 — Le réacteur Nitrazur Il est intéressant de rappeler que le réacteur Nitrazur est un réacteur fonctionnant à courant ascendant. Cette disposition est celle qui permet une accumulation maximale de biomasse au sein du matériau support, sans qu'il soit nécessaire de recourir à une filtration sous pression, procédé qui est généralement grand consommateur d'énergie de pompage. En outre, l'azote libéré lors de la réaction de dénitrification ne s'accumule pas au sein de la masse filtrante comme cela se produirait dans le cas d'une filtration à courant descendant sous pression, mais les bulles d'azote sont entraînées naturellement vers le haut, et libérées à la surface supérieure du lit de matériau filtrant. 2.2 — Mise en route des installations Les résultats de mise en route de l'installation de Château-Landon ont déjà été publiés. On rappellera seulement que l'ensemencement a été réalisé en une semaine, à faible débit, et après une période de 24 heures de macération avec un inoculum spécialement préparé à cet effet à partir des pilotes. On a utilisé à cet effet environ 10 g d'inoculum par m3 de réacteur. Les figures 2 et 3 rendent compte de la période d'ensemencement et de démarrage de l'installation. La même technique a été utilisée sur l'installation de Champfleur, et a permis d'obtenir rapidement une mise en régime et une eau conforme à la législation. La station a été ensemencée le 16 octobre 1984, et l'eau a été distribuée à compter du 16 novembre 1984, au vu des résultats des analyses de la D.D.A.S.S. du 8 novembre 1984. Fig. 2 : Résultats obtenus lors de l'ensemencement de la station. Fig. 3 Résultats d'essais après la phase d'ensemencement. Fig. 4 Champfleur Résultats de janvier 1985. 3 — Résultats obtenus 3.1 — Consommation de réactifs Les figures 4 et
débit, et après une période de 24 heures de macération avec un inoculum spécialement préparé à cet effet à partir des pilotes. On a utilisé à cet effet environ 10 g d'inoculum par m3 de réacteur. Les figures 2 et 3 rendent compte de la période d'ensemencement et de démarrage de l'installation. La même technique a été utilisée sur l'installation de Champfleur, et a permis d'obtenir rapidement une mise en régime et une eau conforme à la législation. La station a été ensemencée le 16 octobre 1984, et l'eau a été distribuée à compter du 16 novembre 1984, au vu des résultats des analyses de la D.D.A.S.S. du 8 novembre 1984. Fig. 2 : Résultats obtenus lors de l'ensemencement de la station. Fig. 3 Résultats d'essais après la phase d'ensemencement. Fig. 4 Champfleur Résultats de janvier 1985. 3 — Résultats obtenus 3.1 — Consommation de réactifs Les figures 4 et 5 rendent compte des résultats obtenus à Champfleur au courant des mois de janvier et février 1985. Pendant cette période, l'installation a fonctionné en continu au débit de 35 m3/h (période d'hiver où la demande en eau n'a pas été importante). La consommation moyenne d'éthanol utilisé a varié de 0,65 à 0,75 g d'éthanol consommé par gramme de nitrate éliminé. Le tableau IV compare ces résultats à ceux obtenus sur l'installation de Château-Landon avec l'acide acétique. 3.2 — Suivi d'un cycle de fonctionnement La figure 6 et la figure 7 rendent compte de l'étude d'un cycle de fonctionnement du réacteur (figure 6) et du filtre (figure 7) au cours de cette période. Le cycle s'étale sur 48 heures, dont 47 heures de fonctionnement et 1 heure pour le lavage du réacteur et du filtre. Le tableau V donne les valeurs des principaux paramètres mesurés sur les eaux à la sortie du réacteur et à la sortie du filtre. Fig. 5 Champfleur Résultats de février 1985. Fig. 6 Etude de 48 h du cycle du réacteur. Fig. 7 : Etude de 48 h du cycle du filtre C * de Champfleur (05.03.1985). Sortie réacteur 1 h 24 h 48 h N03
à 0,75 g d'éthanol consommé par gramme de nitrate éliminé. Le tableau IV compare ces résultats à ceux obtenus sur l'installation de Château-Landon avec l'acide acétique. 3.2 — Suivi d'un cycle de fonctionnement La figure 6 et la figure 7 rendent compte de l'étude d'un cycle de fonctionnement du réacteur (figure 6) et du filtre (figure 7) au cours de cette période. Le cycle s'étale sur 48 heures, dont 47 heures de fonctionnement et 1 heure pour le lavage du réacteur et du filtre. Le tableau V donne les valeurs des principaux paramètres mesurés sur les eaux à la sortie du réacteur et à la sortie du filtre. Fig. 5 Champfleur Résultats de février 1985. Fig. 6 Etude de 48 h du cycle du réacteur. Fig. 7 : Etude de 48 h du cycle du filtre C * de Champfleur (05.03.1985). Sortie réacteur 1 h 24 h 48 h N03 (mg/l) 30 23 18 N02 (mg/l) 0 0 0 Turbidity (FTU) 1,1 0,43 0,47 pH 7,20 7,24 7,30 O2 (mg/l) 0 0 0 Température (°C) 10,4 10,4 10,3 TAC (°F) 28 28,2 28,2 NH4 (mg/l) 1 0 1 0 Sortie filtre 1 h 24 h 48 h N03 (mg/l) 32 25 20 N02 (mg/l) 0 0 0 Turbidity (FTU) 0,17 0,15 0,17 pH 7,40 7,40 7,40 O2 (mg/l) 6,9 7,2 6,6 Température (°C) 10,4 10,5 10,2 TAC (°F) 28 28,2 28 NH4 (mg/l) 0 0 0 Tableau V Réacteur En début de cycle, la perte de charge est de 10 cm CE. L'élimination des nitrates est rapidement stabilisée. Seule la turbidité est légèrement plus élevée que dans le reste du cycle (1,1 FTU contre 0,45 FTU pour le reste du cycle), la stabilité étant obtenue après 7 heures de fonctionnement. Afin de permettre une augmentation plus rapide de la perte de charge du réacteur, et de tester son fonctionnement à une perte de charge plus élevée, la quantité d'alcool introduite a été augmentée (de 22 mg/l à 30 mg/l), ce qui a introduit une élimination de nitrates plus élevée et une quantité de nitrates dans l'eau filtrée plus faible. La
25 20 N02 (mg/l) 0 0 0 Turbidity (FTU) 0,17 0,15 0,17 pH 7,40 7,40 7,40 O2 (mg/l) 6,9 7,2 6,6 Température (°C) 10,4 10,5 10,2 TAC (°F) 28 28,2 28 NH4 (mg/l) 0 0 0 Tableau V Réacteur En début de cycle, la perte de charge est de 10 cm CE. L'élimination des nitrates est rapidement stabilisée. Seule la turbidité est légèrement plus élevée que dans le reste du cycle (1,1 FTU contre 0,45 FTU pour le reste du cycle), la stabilité étant obtenue après 7 heures de fonctionnement. Afin de permettre une augmentation plus rapide de la perte de charge du réacteur, et de tester son fonctionnement à une perte de charge plus élevée, la quantité d'alcool introduite a été augmentée (de 22 mg/l à 30 mg/l), ce qui a introduit une élimination de nitrates plus élevée et une quantité de nitrates dans l'eau filtrée plus faible. La perte de charge a augmenté progressivement pour atteindre 40 cm CE en 24 heures et 130 cm CE en 47 heures. Filtre Etant donné le faible débit d'eau brute, la coagulation sur filtre par injection de chlorure ferrique n'a pas été utilisée, l'expérience montrant qu'elle n'est pas nécessaire dans ce cas. La perte de charge du filtre est donc restée très faible. La turbidité en sortie de filtre est demeurée presque constante et très bonne tout au long des 48 heures du cycle (0,15 à 0,20 FTU). 3.3 — Lavage du réacteur et des filtres : consommation d'eau de lavage Le bilan effectué sur l'installation de Champfleur est le suivant : Réacteur — Durée du cycle 48 heures — Fonctionnement à 4,1 m/h Eau produite 47 x 4,1 = 182,7 m3/m2 de filtre — Consommation d'eau de lavage : pendant la phase de soufflage 1,6 m3/m2 pendant la phase de rinçage 5 m3/ m2 TOTAL 6,6 m3/m2 soit un pourcentage d'eau de lavage de = 3,6 % 182,7 Il est à noter que ce pourcentage est un chiffre maximal. En effet, un fonctionnement à 8,2 m/h doit permettre un temps de fonctionnement qui serait identique et conduirait à une production
cas. La perte de charge du filtre est donc restée très faible. La turbidité en sortie de filtre est demeurée presque constante et très bonne tout au long des 48 heures du cycle (0,15 à 0,20 FTU). 3.3 — Lavage du réacteur et des filtres : consommation d'eau de lavage Le bilan effectué sur l'installation de Champfleur est le suivant : Réacteur — Durée du cycle 48 heures — Fonctionnement à 4,1 m/h Eau produite 47 x 4,1 = 182,7 m3/m2 de filtre — Consommation d'eau de lavage : pendant la phase de soufflage 1,6 m3/m2 pendant la phase de rinçage 5 m3/ m2 TOTAL 6,6 m3/m2 soit un pourcentage d'eau de lavage de = 3,6 % 182,7 Il est à noter que ce pourcentage est un chiffre maximal. En effet, un fonctionnement à 8,2 m/h doit permettre un temps de fonctionnement qui serait identique et conduirait à une production d'eau double, soit un pourcentage d'eau de lavage moitié, soit 1,8 %. Filtre La quantité d'eau produite est la même : 182,7 m3/m2 La consommation d'eau de lavage est de 4 m3/m2 soit un pourcentage d'eau de lavage de = 2,2 % 182,7 Le tableau suivant résume les consommations d'eau de lavage pour les différents débits de l'installation : Débit nominal Demi débit Lavage réacteur % 1,8 3,6 Filtre CAG % 1,1 2,2 TOTAL % 2,9 5,8 4 — Production de boues Le tableau VI indique les quantités de boue produites sur l'installation de Château-Landon. On constate ici une valeur moyenne de 9,5 g de NO3 par g de boue. La même étude réalisée sur l'installation de Champfleur a donné une élimination de 5,1 à 5,9 g de NO3 par g de boue produite. Pour une quantité donnée de nitrates à éliminer (par exemple 100 g/m3), on produira donc : 10,5 g de boue en utilisant l'acide acétique 9,5 122^ 18,2 g de boue en utilisant l'éthanol 5,5 Date Poids total Cycle NO3 gNO3/g Débit g h mg/l boues m3/h boues lavage 29.08.1984 6,18 24 49 7,60 40 30.08.1984 9,1 31 48 6,54 40 31.08.1984 4,25 17 47 7,52 40
de lavage pour les différents débits de l'installation : Débit nominal Demi débit Lavage réacteur % 1,8 3,6 Filtre CAG % 1,1 2,2 TOTAL % 2,9 5,8 4 — Production de boues Le tableau VI indique les quantités de boue produites sur l'installation de Château-Landon. On constate ici une valeur moyenne de 9,5 g de NO3 par g de boue. La même étude réalisée sur l'installation de Champfleur a donné une élimination de 5,1 à 5,9 g de NO3 par g de boue produite. Pour une quantité donnée de nitrates à éliminer (par exemple 100 g/m3), on produira donc : 10,5 g de boue en utilisant l'acide acétique 9,5 122^ 18,2 g de boue en utilisant l'éthanol 5,5 Date Poids total Cycle NO3 gNO3/g Débit g h mg/l boues m3/h boues lavage 29.08.1984 6,18 24 49 7,60 40 30.08.1984 9,1 31 48 6,54 40 31.08.1984 4,25 17 47 7,52 40 03.09.1984 4 24 50 12 40 04.09.1984 4,28 29 50 13,55 40 05.09.1984 3 16 45 9,6 40 Moyenne 1 5,13 j 48,2 j 9,5 j Tableau VI : Résultats des mesures de production de boue. Fig. 8 Demande chlore du SFC * Champfleur. 3.5 — Problème des nitrosamines Des prélèvements ont été effectués en plusieurs points de la chaîne de traitement : — eau brute — eau en sortie du réacteur — eau en sortie de filtre à charbon — eau en sortie de station. Les analyses de nitrosamines, effectuées par un laboratoire agréé, ont porté sur les composés suivants : — N Nitroso diethylamine — N Nitroso dipropylamine — N Nitroso piperidine — N Nitroso dibutylamine — N Nitroso diphénylamine. Sur toutes les eaux analysées, les mesures ont donné des concentrations mesurées inférieures à la concentration limite détectable (< 50 ng/l). 3.6 — Désinfection La figure 8 rend compte d'un essai d'absorbtion de chlore. Pour un temps de contact de 24 heures, la quantité de chlore absorbé est de 0,8 g de chlore par m3 d'eau traitée, pour un surtraitement de 2,8 g/m3. En réalité, le taux de traitement appliqué sur l'installation est de 0,71 mg/l. En sortie
prélèvements ont été effectués en plusieurs points de la chaîne de traitement : — eau brute — eau en sortie du réacteur — eau en sortie de filtre à charbon — eau en sortie de station. Les analyses de nitrosamines, effectuées par un laboratoire agréé, ont porté sur les composés suivants : — N Nitroso diethylamine — N Nitroso dipropylamine — N Nitroso piperidine — N Nitroso dibutylamine — N Nitroso diphénylamine. Sur toutes les eaux analysées, les mesures ont donné des concentrations mesurées inférieures à la concentration limite détectable (< 50 ng/l). 3.6 — Désinfection La figure 8 rend compte d'un essai d'absorbtion de chlore. Pour un temps de contact de 24 heures, la quantité de chlore absorbé est de 0,8 g de chlore par m3 d'eau traitée, pour un surtraitement de 2,8 g/m3. En réalité, le taux de traitement appliqué sur l'installation est de 0,71 mg/l. En sortie de la bâche de stockage (après 4 h de fonctionnement), le chlore résiduel est de 0,18 mg/l et la désinfection est assurée efficacement. 3.7 — Qualité bactériologique des eaux Le tableau VII résume les analyses effectuées sur l'installation de Château-Landon par le laboratoire agréé de Melun et le laboratoire central de la Lyonnaise des Eaux. On constate l'excellente qualité des eaux traitées. Lorsqu'ils sont présents dans l'eau brute, les coliformes fécaux et les coliformes totaux sont partiellement éliminés par le traitement Nitrazur plus le filtre à charbon actif, la bâche de chloration assurant ensuite la désinfection proprement dite et la parfaite qualité de l'eau distribuée. Sortie filtre 0 .. , Sortie Eau brute charbon bâche actif Germe aérobie, 24 h à 37° dans 1 ml < 1 < 1 < 1 Germe aérobie, 72 h à 20-22° C dans 1 ml < 1 à 560 < 1 à 10 < 1 Coliformes fécaux (100 ml) 0 à 11 0 0 Coliformes totaux (100 ml) 0 à 200 0-20 0 Streptocoques fécaux (100 ml) 0 à 3 0-1 0 Clostridium sulfito-réducteurs (100 ml) 0 à 5 0 0 (Analyses SLE Pecq/DDASS Melun). Tableau VII Analyses moyennes de la qualité bactériologique des
de la Lyonnaise des Eaux. On constate l'excellente qualité des eaux traitées. Lorsqu'ils sont présents dans l'eau brute, les coliformes fécaux et les coliformes totaux sont partiellement éliminés par le traitement Nitrazur plus le filtre à charbon actif, la bâche de chloration assurant ensuite la désinfection proprement dite et la parfaite qualité de l'eau distribuée. Sortie filtre 0 .. , Sortie Eau brute charbon bâche actif Germe aérobie, 24 h à 37° dans 1 ml < 1 < 1 < 1 Germe aérobie, 72 h à 20-22° C dans 1 ml < 1 à 560 < 1 à 10 < 1 Coliformes fécaux (100 ml) 0 à 11 0 0 Coliformes totaux (100 ml) 0 à 200 0-20 0 Streptocoques fécaux (100 ml) 0 à 3 0-1 0 Clostridium sulfito-réducteurs (100 ml) 0 à 5 0 0 (Analyses SLE Pecq/DDASS Melun). Tableau VII Analyses moyennes de la qualité bactériologique des eaux de château-Landon. 4 — Coût du traitement L'installation de Champfleur ayant été démarrée à la fin de l'année 1984, il n'a pas encore été possible de faire un bilan d'exploitation complet sur une année. Les résultats présentés ci-après sont donc ceux obtenus sur l'installation de Château-Landon pour une année d'exploitation. Les hypothèses retenues sont les suivantes • Volume d'eau traitée produite = 247 000 m3 • Sont pris en compte — les réactifs ; — la main d’œuvre pour la conduite de l'installation et le contrôle analytique de routine ; — l'énergie nécessaire au pompage dû à la perte de charge occasionnée par le traitement (et exclus le refoulement sur le réseau). Différents postes Dépenses En centimes de dépenses annuelles P.R./m3 d'eau en citerne 247 000 m3 Main d’œuvre 78 600 31,82 Frais d'énergie (pour 15 300) (1) 25 500 10,32 Réactifs 77 300 31,29 Charbon actif 10 500 4,25 Produit d’entretien 4 000 1,62 Divers (téléphone) 2 600 1,05 Traitement de boues 13 000 5,26 TOTAL 211 500 85,62 Dont frais fixes 113 500 45,95 (1) Le coût du pompage d'exhaure est inclus ; il constitue 80 % du total indiqué. Tableau VIII Eléments de calcul. On obtient
d'exploitation. Les hypothèses retenues sont les suivantes • Volume d'eau traitée produite = 247 000 m3 • Sont pris en compte — les réactifs ; — la main d’œuvre pour la conduite de l'installation et le contrôle analytique de routine ; — l'énergie nécessaire au pompage dû à la perte de charge occasionnée par le traitement (et exclus le refoulement sur le réseau). Différents postes Dépenses En centimes de dépenses annuelles P.R./m3 d'eau en citerne 247 000 m3 Main d’œuvre 78 600 31,82 Frais d'énergie (pour 15 300) (1) 25 500 10,32 Réactifs 77 300 31,29 Charbon actif 10 500 4,25 Produit d’entretien 4 000 1,62 Divers (téléphone) 2 600 1,05 Traitement de boues 13 000 5,26 TOTAL 211 500 85,62 Dont frais fixes 113 500 45,95 (1) Le coût du pompage d'exhaure est inclus ; il constitue 80 % du total indiqué. Tableau VIII Eléments de calcul. On obtient donc bien le coût supplémentaire occasionné par la mise en œuvre du traitement d'élimination des nitrates. Le tableau VIII donne les éléments de calcul, rapportés au mètre cube d'eau traitée. On arrive à un prix de 85,62 centimes/m3, dont 37 % en main d’œuvre. La consommation en réactifs, principalement l'acide acétique, représente 36 % de ce coût. Par suite de l'évolution du prix des nutrients, le fonctionnement de Château-Landon s'effectue maintenant en utilisant l'éthanol, ce qui conduira à une réduction du coût de traitement d'environ 12,5 centimes (soit 45 % du coût du nutrient carboné). V — Conclusion Les deux installations de Château-Landon et Champfleur fonctionnent maintenant depuis respectivement 2 années et 1 année. L'exploitation de ces deux usines a permis de faire un bilan complet des problèmes d'exploitation rencontrés, en comparant l'utilisation de deux sources carbonées et la taille effective de deux matériaux filtrants. On peut conclure des résultats obtenus que le procédé d'élimination biologique par voie hétérotrophe est un procédé fiable, permettant de distribuer une eau conforme à la législation, d'un coût compatible avec le coût des autres traitements. Remerciements Les auteurs tiennent à remercier les exploitants des deux installations étudiées pour l'aide qu'ils leur ont apportée dans
acétique, représente 36 % de ce coût. Par suite de l'évolution du prix des nutrients, le fonctionnement de Château-Landon s'effectue maintenant en utilisant l'éthanol, ce qui conduira à une réduction du coût de traitement d'environ 12,5 centimes (soit 45 % du coût du nutrient carboné). V — Conclusion Les deux installations de Château-Landon et Champfleur fonctionnent maintenant depuis respectivement 2 années et 1 année. L'exploitation de ces deux usines a permis de faire un bilan complet des problèmes d'exploitation rencontrés, en comparant l'utilisation de deux sources carbonées et la taille effective de deux matériaux filtrants. On peut conclure des résultats obtenus que le procédé d'élimination biologique par voie hétérotrophe est un procédé fiable, permettant de distribuer une eau conforme à la législation, d'un coût compatible avec le coût des autres traitements. Remerciements Les auteurs tiennent à remercier les exploitants des deux installations étudiées pour l'aide qu'ils leur ont apportée dans la préparation de cette communication. Pour Château-Landon, la Direction Régionale Centre de la Lyonnaise des Eaux, et tout particulièrement M. BRICOT, Directeur, MM. REY et THEBAULT, ingénieurs d'exploitation. Pour Champfleur, le Syndicat des eaux de Champfleur, et tout particulièrement M. BUSSON, Maire d'Arçonnay, Président du Syndicat de Champfleur et M. DESCURES, exploitant. L'Agence de Bassin Seine-Normandie a financé à 50 % un contrat d'étude pour le suivi, pendant un an, des résultats de l'installation de Château-Landon. Résumé Y. RICHARD, J. PARTOS Élimination biologique des nitrates en vue de la production d'eau potable. Bilan de fonctionnement de deux installations industrielles. Deux installations industrielles permettant l'élimination des nitrates en vue de la production d'eau potable ont été réalisées par la société Degrémont. La première, située à Château-Landon (Seine-et-Marne), a été mise en route en octobre 1983, la deuxième installation, située à Champfleur (Sarthe), a été mise en route en octobre 1984. La phase d'ensemencement est rappelée. On donne les résultats de fonctionnement des réacteurs de nitrification, ainsi que le suivi du filtre à charbon actif, inclus dans la chaîne de traitement. La consommation d'eau de lavage se situe entre 3 et 6 % par rapport au débit total. La production de boue
DESCURES, exploitant. L'Agence de Bassin Seine-Normandie a financé à 50 % un contrat d'étude pour le suivi, pendant un an, des résultats de l'installation de Château-Landon. Résumé Y. RICHARD, J. PARTOS Élimination biologique des nitrates en vue de la production d'eau potable. Bilan de fonctionnement de deux installations industrielles. Deux installations industrielles permettant l'élimination des nitrates en vue de la production d'eau potable ont été réalisées par la société Degrémont. La première, située à Château-Landon (Seine-et-Marne), a été mise en route en octobre 1983, la deuxième installation, située à Champfleur (Sarthe), a été mise en route en octobre 1984. La phase d'ensemencement est rappelée. On donne les résultats de fonctionnement des réacteurs de nitrification, ainsi que le suivi du filtre à charbon actif, inclus dans la chaîne de traitement. La consommation d'eau de lavage se situe entre 3 et 6 % par rapport au débit total. La production de boue est d'environ 11 grammes pour 100 grammes de nitrates éliminés lorsque l'on utilise l'acide acétique comme nutrient ; cette production de boue monte à 18 grammes pour 100 grammes de nitrates éliminés lorsque l'on utilise l'éthanol comme source carbonée. La qualité bactériologique de l'eau produite est satisfaisante. Le coût des traitements est analysé pour le cas de l'installation de Château-Landon. Summary Y. RICHARD, J. PARTOS Biological nitrate removal for the production of drinking water. Operating results of two industrial plants. The Degrémont Company has built two industrial plants enabling to remove nitrate for the production of drinking water. The first one at Château-Landon (Seine-et-Marne) was started October 1983, and the second, at Champfleur (Sarthe) was put into service October 1984. The authors recall the seeding phase and give the working results of the denitrifying reactors, as well as the observation of the activated carbon filter which is included in the treatment line. The wash water consumption is comprised between 3 and 6 % of the total flow. The sludge production amounts to about 11 grams per 100 grams of removed nitrate when acetic acid is used as a nutrient ; this sludge production increases to 18 grams per 100 grams