L’épuration des eaux usées s’effectue généralement en plusieurs phases successives, parmi lesquelles la phase biologique constitue le cœur du processus. C’est ici que le métabolisme microbien se charge d’éliminer les composés carbonés et azotés. La base de ce processus est un transfert d’oxygène optimal et un brassage efficace pour permettre aux bactéries biologiquement actives de faire leur travail.
Le système d’aération et d’agitation HYPERCLASSIC® pour l’épuration biologique des eaux d’INVENT Umwelt- und Verfahrenstechnik AG est capable d’introduire de grandes quantités d’oxygène dans les eaux usées avec une grande efficacité. En même temps, les eaux usées doivent être intensément brassées pour assurer une distribution uniforme de la teneur en oxygène et des flocs de boues activées dans tout le volume du bassin, et éviter à tout prix leur sédimentation.
Pour transférer efficacement l’oxygène, les bulles d’air ou de gaz doivent être générées avec une taille optimale pour que les quantités d’oxygène injectées soient pleinement utilisées. Cette taille de bulle optimale est fonction de la profondeur à laquelle l’air est injecté. Pour que le temps de résidence des bulles d’air dans le bassin soit suffisamment long, la profondeur de l’injection d’air doit être la plus grande possible. C’est pourquoi les bulles doivent être générées près du fond du bassin, et non en surface.
Un brassage intense est essentiel pour un fonctionnement optimal et sûr d’une installation à boues activées. L’impact du brassage sur la capacité d’épuration d’une station est généralement sous-estimé. Il est cependant aisé de comprendre que, par exemple, la sédimentation de boues au fond du bassin non seulement réduit le volume de réacteur disponible, mais en plus génère une zone anoxique (sans oxygène) et une source de substances toxiques issues du métabolisme anaérobie. En plus d’une performance moindre, cela génère des flocs de boues sédimentant mal dans le bassin de décantation secondaire.
Un brassage insuffisant entraîne également des variations spatiales de la teneur en oxygène dans le bassin à boues activées, ce qui réduit l’efficacité de l’apport d’oxygène en raison de la diminution du gradient de concentration, moteur du transfert. De plus, ces variations spatiales sont un problème pour les mesures d’oxygène effectuées d’habitude en un seul point, généralement dans la partie supérieure du bassin, où la concentration en oxygène est d’ordinaire plus élevée que dans le reste du bassin. Bref, le volume de bassin disponible n’est pas exploité au maximum.
Globalement, on veut un système qui répond aux exigences ci-dessus en matière de taille de bulles optimale et de brassage homogène, et en plus un système qui soit résistant à l’usure, de construction robuste et d’utilisation flexible. Le système agitateur/aérateur HYPERCLASSIC® d’INVENT est spécialement conçu et optimisé pour les applications lourdes dans les stations d’épuration industrielles. Il assure un transfert d’oxygène efficace et un brassage optimal durant la phase biologique. Comparé aux systèmes conventionnels, il offre de grands avantages, comme l’apport d’oxygène, le brassage et la prévention de la sédimentation. Grâce à la méthode d’aération mécanique, le transfert d’oxygène dans l’eau usée est quasi aussi élevé que dans l’eau propre.
Concevoir un système d’aération et/ou d’agitation optimal est très complexe. Cela exige beaucoup de compétences, de savoir-faire et d’expérience. Avant tout, il est essentiel de considérer le système dans son ensemble, de comprendre non seulement les paramètres standard mais également le processus global, d’assimiler ces informations et d’intégrer le système agitateur/aérateur au processus global de façon optimale. Dans le cas d’installations industrielles – par ex. pour la manufacture de pulpe & papier ou les industries chimiques et pétrochimiques –, il est important de comprendre le procédé de production, vu son impact considérable sur la composition des eaux usées.
