Présentation

Article

1 - ÉTAT DES LIEUX

2 - BASES DES PRINCIPAUX MODÈLES CINÉTIQUES

3 - MISE EN ŒUVRE DE LA MODÉLISATION DYNAMIQUE

  • 3.1 - Exemple de bilan matière
  • 3.2 - Transfert gaz/liquide : cas de l’oxygène

4 - MODÉLISATION DES DÉCANTEURS SECONDAIRES

5 - PROCÉDURES D’UTILISATION

6 - EXEMPLES D’APPLICATION DE LA MODÉLISATION

Article de référence | Réf : W6500 v1

Bases des principaux modèles cinétiques
Modélisation dynamique des procédés biologiques de traitement des eaux

Auteur(s) : Mathieu SPÉRANDIO, Marc HERAN, Sylvie GILLOT

Date de publication : 10 août 2007

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Les procédés biologiques à biomasse en suspension, du type des boues activées, sont appliqués pour le traitement des eaux usées urbaines ou industrielles. Généralement, ces procédés sont dimensionnés sur la base d’équations de bilans « matières » établis à partir de l’hypothèse d’un régime permanent. Pourtant ces systèmes subissent continuellement des perturbations : variations importantes de charge en polluant, discontinuité de certaines opérations. L’analyse dynamique des procédés biologiques d’épuration est donc incontournable pour appréhender le fonctionnement réel des unités et pour optimiser les paramètres de dimensionnement.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Biological processes with suspended biomass of the activated sludge type are used for the treatment of urban or industrial wastewaters. These processes are generally based upon equations of "matter" assessments constructed on the hypothesis of a permanent regime. However, these systems are the subject of constant disturbances: high variation in pollutant load, discontinuity of certain operations. The dynamic analysis of the biological processes for wastewater treatment is thus essential in order to understand the real operating of units and optimize the dimensioning parameters.

Auteur(s)

  • Mathieu SPÉRANDIO : Maître de conférence - Institut national des Sciences appliquées de Toulouse (INSA)

  • Marc HERAN : Maître de conférence - École polytechnique universitaire de Montpellier

  • Sylvie GILLOT : Ingénieur de recherche, Docteur - CEMAGREF

INTRODUCTION

Les procédés biologiques à biomasse en suspension, du type des boues activées, sont largement appliqués pour le traitement des eaux usées urbaines ou industrielles.

Généralement, ces procédés sont dimensionnés sur la base d’équations de bilans « matières » établis à partir de l’hypothèse d’un régime permanent.

Pourtant ces systèmes subissent continuellement des perturbations. En particulier, ils sont soumis à des variations importantes de charge en polluant (débit et concentration) à différentes échelles temporelles : journalières, hebdomadaires, annuelles, traduisant les fluctuations de l’activité humaine.

De plus, ces procédés d’épuration sont gérés par des opérations parfois discontinues (aération séquencée, purge de boues, alimentation par bâchée, etc....). Par conséquent, même si des régimes pseudo-stationnaires peuvent être atteints, l’analyse dynamique des procédés biologiques d’épuration est incontournable pour appréhender le fonctionnement réel des unités et pour optimiser les paramètres de dimensionnement : volume et agencement des bassins, gestion de l’aération, extraction des boues, rôle tampon du clarificateur.

Ceci est d’autant plus important que les configurations et les géométries des bassins biologiques se sont profondément diversifiées et complexifiées afin d’intégrer l’élimination des nutriments.

L’objectif de cet article est d’une part de présenter les bases scientifiques de ces outils et, d’autre part, de proposer des méthodologies d’utilisation pour l’ingénieur.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-w6500


Cet article fait partie de l’offre

Métier : responsable environnement

(358 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais En anglais

2. Bases des principaux modèles cinétiques

Encadré 1 – Bref Historique

Le premier modèle cinétique complet (ASM1 : Activated Sludge Model no 1), intégrant l’élimination du carbone et de l’azote, a été proposé par le groupe de IAWPRC sur la base des modèles dynamiques de Ekama et Marais, en 1979, et de Dold et al., en 1980.

Le modèle ASM1 permet de décrire les processus de dégradation de la matière organique (en aérobie et en anoxie), ainsi que la nitrification et la dénitrification dans les boues activées.

Il reste aujourd’hui une base éprouvée et encore largement utilisée dans les logiciels de simulation dynamique.

Quelques années plus tard, les processus de déphosphatation biologique ont été intégrées dans les modèles ASM2 et ASM2d .

Enfin un modèle complémentaire, intégrant notamment les processus de stockage intracellulaire, a été proposé : le modèle ASM3 .

Nous décrirons ici les bases génériques des processus de transformation du carbone et de l’azote (principalement ASM1, avec quelques compléments concernant ASM3).

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Métier : responsable environnement

(358 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Bases des principaux modèles cinétiques
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GAUDY (A.F.) -   DCO Gets Nod Over BOD test  -  , Ind. Wat. Eng., pp. 30-34, 1972.

  • (2) - HENZE (M.), GRADY (C.P.L.), GUJER (W.), MARAIS (G.V.R.), MATSUO (T.) -   Activated Sludge Model No. 1, Scientific and Technical Report No. 1  -  , IAWPRC, London, U.K., 1987.

  • (3) - GUJER (W.), HENZE (M.), MINO (T.), MATSUO (T.), WENTZEL (M.C.), MARAIS (G.V.R.) -   The Activated Sludge Model No. 2 : Biological phosphorus Removal  -  , Wat. Sci. Tech., Vol. 31, No. 2, 1995.

  • (4) - GUJER (W.), HENZE (M.), MINO (T.), MATSUO (T.), VAN LOOSDRECHT (M.C.M.) -   Activated Sludge Model No. 3  -  , Wat. Sci. Tech. Vol. 39, No. 1, pp. 183-193, 1998.

  • (5) - ROUSTAN (M.) -   Transferts gaz-liquide dans les procédés de traitement des eaux et des effluents gazeux  -  , Tec et Doc, 2003.

  • (6) - HÉDUIT (A.), CAPELA (S.), GILLOT (S.), ROUSTAN (M.) -   Aération...

1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs

HAUT DE PAGE

2 Annexes

HAUT DE PAGE

3 Nomenclature

HAUT DE PAGE

3.1 pour le modèle biologique

YARendement de conversion autotrophe

YHRendement de conversion hétérotrophe

fpFraction inerte de la biomasse

iXBTeneur en azote de la biomasse

ixpTeneur en azote des produits de lyse

µmHTaux de croissance maximum hétérotrophe(T−1)

KsConstante de demi-saturation pour le substrat(M · L−3)

KO,HConstante de demi-saturation pour l’oxygène(M · L−3)

ηgFacteur de réduction anoxique de la croissance

ηhFacteur de réduction anoxique de l’hydrolyse

khTaux...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Métier : responsable environnement

(358 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS