Automatisation de l'élimination de l'azote contenu dans les eaux usées

Respecter les valeurs limites, assurer un fonctionnement stable de l'installation et optimiser la consommation d'énergie

Une réduction optimale de l'azote nécessite une parfaite coordination des process de nitrification et de dénitrification. D'une part, il s'agit de contrôler l'oxygénation pendant l'activation des boues en fonction de la charge et des valeurs limites individuelles. D'autre part, il s'agit de coordonner la durée des phases de nitrification et de dénitrification. Notre système Liquiline Control vous aidera à éliminer l'azote et à optimiser la quantité d'énergie nécessaire à cet effet.

Notre solution d'élimination automatisée de l'azote contrôle l'apport d'air dans le bassin d'aération. ©Endress+Hauser

Notre solution avec le Liquiline Control, destinée à l'élimination automatisée de l'azote contenu dans les eaux usées, contrôle l'apport d'air dans le bassin d'aération, par exemple en régulant la vitesse des compresseurs.

Le capteur à sélectivité ionique ISEmax CAS40D mesure l'ammonium et le nitrate directement dans le bassin d'aération. ©Endress+Hauser

Avec le capteur à sélectivité ionique ISEmax CAS40D, vous pouvez mesurer l'ammonium et le nitrate directement dans le bassin d'aération. Ceci permet de contrôler l'élimination de l'azote dans la phase biologique en fonction de la charge.

L'analyseur colorimétrique Liquiline System CA80AM mesure l'ammonium avec une grande précision. ©Endress+Hauser

En guise d'alternative, vous pouvez mesurer l'ammonium à l'aide de l'analyseur colorimétrique Liquiline System CA80AM. Il combine des valeurs de mesure très précises et fiables avec un très faible effort de maintenance.

Le capteur optique Viomax CAS51D détecte très rapidement les variations de la charge en nitrate. ©Endress+Hauser

Le capteur optique Viomax CAS51D détecte très rapidement les variations de la charge en nitrate. Sa construction unique est extrêmement robuste. Il nécessite peu d'entretien grâce à sa fonction d'autonettoyage.

Avec notre solution de contrôle de l'aération, vous pouvez automatiser l'élimination de l'azote contenu dans les eaux usées. ©Endress+Hauser

Avec le système Liquiline Control, vous pouvez contrôler l'aération dans la phase de traitement biologique de votre station d'épuration, assurant ainsi une élimination fiable de l'azote contenu dans les eaux usées.

Défis liés à la réduction de l'azote

Les principaux composants de l'azote sont l'ammonium et le nitrate. Dans la biologie d'une station d'épuration des eaux usées, les bactéries transforment l'ammonium en nitrate par apport d'oxygène (nitrification). Ce process est poursuivi jusqu'à ce qu'il n'y ait (presque) plus d'ammonium.

D'autres bactéries convertissent ensuite le nitrate en azote moléculaire (dénitrification). Celui-ci s'échappe tout simplement dans l'atmosphère et est donc éliminé des eaux usées. Par ailleurs, il n'y a plus d'apport en oxygène pendant le process de dénitrification. Ceci garantit que les bactéries consomment l'oxygène présent dans les molécules de nitrate.

La question clé est de déterminer quand et combien d'oxygène est nécessaire pour la nitrification afin d'atteindre un niveau optimal de l'oxydation de l'azote. L'oxygène est injecté dans le bassin d'aération à l'aide de compresseurs. Cela nécessite d'énormes quantités d'électricité – jusqu'à 70 % de la consommation totale d'énergie d'une station. Si l'on ajoute trop d'oxygène, on gaspille de l'énergie et de l'argent. Si l'on ajoute trop peu, les valeurs de sortie se détériorent.

Réduction automatisée de l'azote à l'aide du Liquiline Control

Le système Liquiline Control peut contrôler l'oxydation de l'ammonium et du nitrate en fonction de la charge des influents. En fonction de la concentration en nutriments, le système contrôle l'apport d'air dans le bassin d'aération, par exemple en régulant la vitesse des compresseurs. Ceci indépendamment du fait que la phase biologique fonctionne en continu ou par intermittence.

Les valeurs mesurées prises en compte sont l'oxygène en phase de nitrification, l'ammonium (et les nitrates, si nécessaire) dans les zones de transition ainsi que la quantité d'eaux usées qui entrent dans la station d'épuration. Les zones de transition comprennent les zones entre les phases de nitrification et de dénitrification ainsi que les zones à l'entrée et à la sortie de la phase biologique.

La valeur cible de l'oxygène et, par conséquent, l'apport d'air dans le bassin d'aération, est adaptée dynamiquement aux fluctuations de la charge entrante. La nuit, pendant les phases de faible charge, seule une petite quantité d'air est injectée ; pendant les pics de charge, par exemple par temps de pluie, une quantité supérieure d'air est injectée. Dans le cas d'installations exploitées par intermittence, les durées minimales ou les phases de nitrification et de dénitrification sont également prises en compte.

Avantages

  • Respect sûr de vos valeurs de sortie prescrites – même pendant les pics de charge élevés

  • Transparence élevée et manipulation aisée du process d'élimination de l'azote

  • Exploitation de votre station optimisée en terme d'énergie

  • Le réglage automatique de la valeur de consigne d'oxygène dans votre bassin d'aération garantit des temps de nitrification et de dénitrification optimaux.

  • Contrôle simultané de plusieurs phases biologiques pouvant fonctionner de façon continue ou intermittente