Il existe différents types de sources de carbone. Il est important d'en choisir un qui convient à votre processus spécifique. Ne les ajoutez pas au hasard. Choisir la bonne source de carbone vous évitera des ennuis plus tard.
I. Pourquoi ajouter des sources de carbone ?
Le traitement des eaux usées repose sur des micro-organismes pour dégrader les polluants, notamment lors de la dénitrification et de l'élimination du phosphore. Les micro-organismes doivent consommer du carbone organique (DCO/DBO) pour fonctionner.
En termes simples : source de carbone="nourriture" pour les micro-organismes.
1. Dénitrification (la raison principale)
L'azote nitrique (azote total) présent dans les eaux usées doit être converti en azote gazeux par les bactéries dénitrifiantes pour s'échapper.
Ces bactéries doivent consommer du carbone organique. Une quantité insuffisante de carbone dans l’affluent entraînera un excès d’azote total.
2. Élimination biologique du phosphore
Les bactéries qui accumulent du phosphore ont besoin de sources de carbone pour libérer du phosphore pendant la phase anaérobie. Une quantité insuffisante de carbone entraîne une mauvaise élimination du phosphore et un excès de phosphore total.
3. Maintenir l'activité du système biologique
Une quantité insuffisante de matière organique entrante (par exemple, effluents municipaux, eaux traitées industrielles, réservoirs de traitement biologique après-traitement) entraîne une famine des micro-organismes, des boues libres, une mauvaise décantation et une capacité de traitement réduite.
II. Quand l’ajout de sources de carbone est-il nécessaire ?
Une supplémentation en carbone est généralement nécessaire si l’une des conditions suivantes est remplie :
1. Faible rapport C/N des influents (faible teneur en carbone, teneur élevée en azote), couramment observé dans les eaux usées chimiques, les effluents de lixiviat de décharge, les eaux usées des abattoirs/bétail et les eaux usées municipales à faible concentration.
2. Dépassement continu des normes d'azote total et de phosphore total dans les effluents.
3. DO excessivement élevé dans le bassin de traitement biologique, boues blanchâtres, faible taux de décantation et faible biomasse microbienne.
4. Processus : processus de dénitrification post-tels que AO, A²/O, MBR, filtres de dénitrification et filtres à lit profond-.
Sources de carbone courantes : acétate de sodium, glucose, méthanol, sources de carbone composites, éthanol industriel, etc.
III. Comment parvenir à l’élimination des sources de carbone sans sources de carbone externes
Approche : Utiliser les sources de carbone existantes dans le système, ou compléter avec du carbone natif, pour remplacer les sources de carbone achetées.
1. Donner la priorité à l'utilisation des sources de carbone dans les eaux usées (le plus rentable-efficace)
• Optimiser la distribution des affluents : donner la priorité à l'alimentation d'eaux usées concentrées à haute -DCO (concentré de production, eaux usées de nettoyage et eaux usées d'égout) dans la zone anaérobie/anoxique pour la dénitrification et l'élimination du phosphore.
• Raccourcir la rétention aérobie : éviter d'épuiser tout le carbone organique dans la zone aérobie ; réserver du carbone pour la dénitrification dans la zone anoxique.
• Réduire l'aération frontale- : maintenir l'oxygène dissous (OD) dans le réservoir aérobie en dessous d'un niveau élevé (contrôler 1 à 2 mg/L) pour éviter que la source de carbone ne soit oxydée et consommée inutilement.
2. Réutilisation des sources de carbone des boues/dans-système (solution grand public)
• Hydrolyse et acidification des boues : introduire les boues en excès et les boues primaires dans une cuve d'hydrolyse pour briser les parois et libérer des acides gras volatils (AGV), qui sont du carbone endogène de haute-qualité et sont ensuite renvoyés dans la zone anoxique.
• Retour des boues de décantation primaire : Les boues du bassin de décantation primaire contiennent une grande quantité de carbone d'eau brute et sont renvoyées vers la zone anaérobie/anoxique en amont.
• Amélioration de l'efficacité du réservoir d'acidification par hydrolyse : l'hydrolyse améliorée décompose les grosses molécules organiques en molécules de carbone plus petites et facilement disponibles.
3. Modification du procédé (corriger la carence en carbone à sa source)
• Ajustement du zonage du procédé : s'assurer que la zone anoxique précède la zone aérobie (norme AO/A²/O), en donnant la priorité au carbone pour la dénitrification.
• Éliminer la pré-aération excessive pour éviter d'épuiser la source de carbone en amont.
• Eaux usées à haute-azote et faible-carbone : ajoutez une pré-dénitrification pour maximiser l'utilisation du carbone de l'eau brute.
4. Introduction de carbone natif peu coûteux (à l’exclusion des sources de carbone commerciales achetées)
Utiliser des déchets végétaux-comme substitut aux sources commerciales de carbone : utilisez uniquement des ressources adaptées à vos besoins spécifiques ; évitez toute utilisation aveugle et effectuez toujours des essais à petite échelle-avant d'utiliser les ressources disponibles.
• Eaux usées organiques à haute concentration-de l'usine, telles que les déchets de cuisine, les résidus d'écorces de fruits, les drêches de distillerie, les eaux usées d'amidon et les déchets liquides de la transformation des fruits et légumes.
• Eaux usées provenant du nettoyage des usines, du rinçage des sols et des déchets liquides à base de sirop/amidon-.
Celles-ci sont considérées comme une utilisation des déchets et non comme un « ajout de sources commerciales de carbone ».
5. Contrôle raffiné des paramètres de fonctionnement
• Contrôler le taux de retour : Gérer correctement le retour des eaux de nitrification et le retour des boues pour assurer un contact suffisant entre le carbone et l'azote.
• Contrôle du MLSS (Mixed Lime Sludge Concentration) : adapter le volume des boues à la charge ; éviter d’augmenter aveuglément la concentration pour rivaliser pour le carbone.
• Gestion des rejets de boues : évitez les rejets excessifs de boues provenant du système d'élimination du phosphore afin de garantir un métabolisme normal des bactéries accumulatrices de polyphosphates-.
Ajout de carbone=Carbone organique insuffisant dans l'eau brute ; les micro-organismes manquent de nourriture, ce qui empêche l’élimination de l’azote et du phosphore.
Pour éviter d'ajouter des sources de carbone externes : donner la priorité à la réduction des déchets (minimiser les déchets de carbone) + potentiel d'exploitation (réutilisation des boues/concentrés) + ajustements des processus, en utilisant la propre source de carbone du système comme sauvegarde.