Avec l'accélération de l'urbanisation, la taille des stations d'épuration des eaux usées ne cesse de croître et le problème des gaz odorants générés lors du traitement des eaux usées devient de plus en plus important. Les gaz odorants affectent non seulement la santé des travailleurs de l'usine, mais ont également un impact sérieux sur la qualité de vie des résidents environnants. Par conséquent, la conception scientifique et rationnelle des systèmes de contrôle des odeurs des stations d’épuration des eaux usées est devenue un élément indispensable et important de l’ingénierie de la protection de l’environnement. Cet article, combinant spécifications de conception technique et données de cas, présente systématiquement les points de conception des systèmes de contrôle des odeurs des stations d'épuration des eaux usées pour référence par les professionnels du traitement de l'eau.
I. Collecte des gaz odorants
Le traitement des gaz odorants commence par une collecte efficace. Selon les spécifications de conception, les usines de traitement des eaux usées utilisent généralement une aspiration en boucle fermée à pression négative-pour la collecte des gaz odorants afin d'empêcher la diffusion des gaz odorants. Les méthodes de collecte courantes sont les suivantes :
1. Revêtement scellé
Des couvercles ou hottes étanches sont installés sur les installations sujettes à générer des odeurs, telles que les décanteurs primaires, les bassins d'épaississement et les ouvrages de traitement des boues, pour empêcher les fuites de gaz.
2. Collection localisée
Pour des emplacements tels que les salles de pompes d'entrée et les salles à grilles à barres, la ventilation par aspiration localisée est souvent utilisée pour la collecte des gaz, équilibrant ainsi l'exploitation et la maintenance avec-la rentabilité.
3. Coordination du système d'alimentation en air
Dans les zones où le personnel bouge fréquemment, un système d'air d'appoint ou d'alimentation en air est nécessaire pour maintenir la stabilité de la collecte des gaz.
Concernant les matériaux utilisés pour le boîtier fermé, des matériaux résistants à la corrosion-tels que la fibre de verre, les plaques d'acier et l'UPVC sont couramment utilisés. La conception doit tenir compte à la fois de la résistance structurelle et de la durabilité. Par exemple, les enceintes en fibre de verre sont légères et très résistantes-, adaptées aux structures de petite à moyenne portée ; tandis que les enceintes de grande portée nécessitent une combinaison de structure en acier et de revêtement résistant à la corrosion-.
II. Calcul du volume d'odeur
Une fois les gaz odorants collectés, l’échelle du système de désodorisation doit être déterminée grâce à des calculs raisonnables du volume d’air. Selon le cahier des charges, le volume d’air odorant est calculé à l’aide de la formule suivante.
Où : Q est le volume d'air odorant collecté par le système de désodorisation, en m³/h ; Q1 est le volume d'air de base collecté dans la structure étanche, en m³/h ; Q2 est le volume d'air supplémentaire requis pour la ventilation intérieure, en m³/h ; Q3 est la fuite et le volume d'air excédentaire du système de canalisations, m³/h, généralement pris à 10 % de (Q1 + Q2).
Les valeurs du volume de ventilation des structures et de la ventilation intérieure sont déterminées selon les méthodes suivantes :
(1) Le volume d'air odorant du puits d'aspiration de la pompe d'entrée et du réservoir de sédimentation est calculé sur la base de 10 m³/(m²h) par unité de surface d'eau, augmentant le volume de ventilation de l'espace de 1 à 2 fois/h.
(2) Les grilles, les convoyeurs à scories, les décapeurs de sable, les convoyeurs de sédimentation et les trémies à scories doivent être équipés de couvercles. Le volume d'air de désodorisation est calculé comme suit (0,5 × le volume R du couvercle, 7 fois/h de ventilation) ou la vitesse de l'air à l'ouverture du couvercle est de 0,6 m/s.
(3) Le volume d'air odorant pour le bassin de décantation primaire est calculé à 2 m³/(m²h) par unité de surface d'eau, avec 1 à 2 changements d'air supplémentaires par heure.
(4) Le volume d'air odorant pour le réservoir d'épaississement des boues est calculé à 3 m³/(m²h) par unité de surface d'eau, avec 1 à 2 changements d'air supplémentaires par heure.
(5) Les réservoirs aérobies ne nécessitent généralement pas de désodorisation. Si une désodorisation est nécessaire, le volume d'air odorant est calculé à 110 % du taux d'aération.
(6) L'équipement fermé est calculé sur la base de 6 à 8 changements d'air par heure et par volume d'espace clos.
(7) Les capots de machines semi-scellés sont calculés sur la base d'une vitesse de l'air de 0,6 m/s à l'ouverture du capot.
(8) Les filtres-presses à bande (y compris les chambres d'isolement avec passerelles de maintenance) sont calculés sur la base d'un taux de renouvellement d'air de 7 renouvellements d'air par heure. Le volume d'air de désodorisation Q(m³/h)=0.5 × volume de la chambre d'isolement R(m³) × 7 changements d'air par heure. Idéalement, chaque chambre de machine devrait avoir 4 entrées d'air. (9) Machine de déshydratation centrifuge, filtre-presse à bande (uniquement lorsque le corps de la machine est couvert) : volume d'air de désodorisation Q (m³/h)=0.5 × volume de couverture R (m³) × 2 fois/h. Chaque couverture devrait idéalement avoir 4 entrées d’air.
(10) Filtre à pression, filtre à vide : lorsqu'un couvercle est installé, le volume d'air de désodorisation Q (m³/h)=0.5 × volume de couverture R (m³) × 7 fois/h. Chaque couverture doit idéalement avoir au moins 4 entrées d'air.
III. Conception de la tuyauterie et de la vitesse de l'air
Les gaz odorants collectés sont transportés vers l'équipement de désodorisation par des canalisations. Les points suivants doivent être notés dans la conception :
(1) Vitesse du tuyau principal : doit être contrôlée à 5~10 m/s ;
(2) Vitesse du tuyau de dérivation : doit être contrôlée à 3~5 m/s ;
(3) Résistance locale : les coudes brusques doivent être évités, le tracé des tuyaux doit être lisse et la distance de transport doit être raccourcie autant que possible ;
(4) Le tuyau doit maintenir une pente appropriée, généralement de 0,002 à 0,005 ;
(5) Une sortie d'évacuation des condensats doit être installée au point le plus bas du conduit ;
(6) La distance entre la paroi extérieure du tuyau et le mur ne doit pas être inférieure à 150 ~ 200 mm ; la distance entre le tuyau et les poutres, colonnes et équipements peut être réduite de 50 mm par rapport à la distance au mur, mais aucun joint soudé ne doit être installé à cet endroit ; lorsque deux tuyaux sont disposés en parallèle, la distance entre les surfaces extérieures des tuyaux ne doit pas être inférieure à 150 ~ 200 mm. Les tuyaux ne doivent pas passer au-dessus des moteurs, des panneaux de distribution ou des tableaux de bord, et ne doivent pas gêner le fonctionnement et l'entretien des équipements, des tuyaux, des vannes et des trous d'homme ; ils ne doivent pas gêner le fonctionnement des grues ;
(7) Lorsque les tuyaux sont en hauteur et traversent des passages piétonniers, le dégagement ne doit pas être inférieur à 2,0 m (la distance entre le bas du tuyau et le sol) ; lorsqu'ils traversent des routes, ils ne doivent pas gêner l'accès aux équipements et doivent être conformes aux réglementations nationales en vigueur en matière de prévention des incendies. En ce qui concerne la hauteur des camions de pompiers, la hauteur libre ne doit pas être inférieure à 4,5 m ; la distance entre les supports de tuyaux et le bord de la route ne doit pas être inférieure à 2,0 m.
Résumé : La conception de systèmes de désodorisation dans les usines de traitement des eaux usées est un projet très complet impliquant plusieurs disciplines telles que la dynamique des gaz, l'ingénierie environnementale et la science des matériaux. Grâce à des calculs scientifiques et raisonnables du débit d'air, à une conception optimisée des tuyaux et à des processus de désodorisation efficaces, les émissions de gaz odorants peuvent être efficacement réduites, améliorant ainsi la qualité environnementale de la zone de l'usine et de ses environs. À long terme, les systèmes de désodorisation ne constituent pas seulement des « exigences en matière de protection de l'environnement », mais également une manifestation importante de la responsabilité sociale des entreprises. Avec la sensibilisation croissante du public à la protection de l'environnement, les futurs systèmes de désodorisation dans les stations d'épuration des eaux usées deviendront inévitablement plus intelligents et écologiques, contribuant ainsi à la construction de belles villes.