Grantsville UT - Études de cas - Environmental Dynamics International

ETUDE DE CAS:
MUNICIPALITÉ DE GRANTSVILLE, UTAH (USA)
DATE DE DÉMARRAGE : 1ER SEPTEMBRE 2010
LE PROBLÈME DES REJETS
Conçue à l’origine pour traiter environ 2800 m3 par jour, la station d’épuration de Grantsville gère les
eaux usées des quelque 10 000 habitants de cette ville située juste à l’ouest de Salt Lake City, Utah. Mais
en 2009, la station fait face à de nombreux problèmes : elle n’arrive plus à respecter les normes établies
par la ville en ce qui concerne les rejets d’azote ammoniacal, de MES et de DBO. D’après Ron Griffin,
l’exploitant de la station, ces normes étaient si souvent dépassées qu’il lui fallait limiter les rejets six mois
par an afin de limiter les infractions. « Il ne se passait pas 6 mois sans que nous n’ayons de problèmes,
que ce soit l’ammonium ou notre DBO » dit Griffin. « Je ne pouvais déverser les eaux traitées que 6 mois
par an : trois mois de rejet, trois mois de pause, trois mois de rejet et ainsi de suite ».
IDENTIFIER LA CAUSE
Le problème a été localisé au niveau d’un aérateur de surface, dans la première lagune. L’aérateur créait
une zone aérobie à une profondeur d’environ 1,50 m seulement, maintenant une zone anaérobie sur le
reste des 3 mètres de profondeur du bassin. Selon Griffin, le process anaérobie était lent et peu efficace,
et les sous-produits (sulfure d’hydrogène et méthane) généraient des odeurs. La station avait besoin
d’un système plus efficace, permettant à la fois un rejet continu des effluents traités et un respect des
futures normes d’élimination de l’azote. Deux options étaient disponibles : transformer les bassins nonaérés en bassins aérés, ou en construire de nouveaux, selon les normes imposées par l’Etat.
CHOIX D’UNE SOLUTION
Pour Griffin, la réponse était évidente : « Il était bien plus économique d’utiliser les installations
existantes en y ajoutant les [aérateurs]. » A la suite d’études complémentaires, Environmental Dynamics
International (EDI) a proposé la solution IDEAL™ (Intermittently Decanted Extended Aeration Lagoon
– bassin d’aération prolongée à décantation intermittente). Le concept IDEAL est un SBR amélioré et
adapté pour le lagunage. Le process IDEAL permet un apport continu d’eaux usées brutes, qui passent
ensuite par des phases séquentielles d’aération, de brassage puis de décantation. Pour finir l’eau est
rejetée dans des bassins de polissage.
Après avoir retiré les aérateurs de surface existants de la première lagune, les équipes de construction ont
installé le système IDEAL. Pour mener à bien cette modernisation, elles ont utilisé le système d’aération
à nourrices flottantes d’EDI incluant les assemblages FlexAir 88S de diffuseurs fines bulles Magnum, ainsi
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CHOIX D’UNE SOLUTION (suite)
qu’un rideau à film biologique BioReef™, 4 conduites de décantation de 610 mm de diamètre équipées
de vannes à commande électrique et 3 surpresseurs turbo de 165 kW. Au cours de la construction, les
monteurs ont dû faire face à un défi de taille : une couche de boue de plus d’1,2 m d’épaisseur qui
tapissait le fond des cellules. « Il nous a fallu lever une trentaine de blocs qui maintenaient en surface les
anciens aérateurs, puis les éliminer afin de poser au fond les diffuseurs fines bulles ».
TRAITEMENT AMÉLIORÉ
Le système a été mis en route en juillet 2010. Avec ce nouveau process, les eaux usées sont délestées
des plus grosses particules après leur passage dans le nouveau dessableur. Elles sont dirigées ensuite
vers la première lagune du système IDEAL. « Le système a des surpresseurs qui [aèrent] le bassin de bas
en haut, transformant ainsi les 3 mètres de profondeur du bassin en une zone aérobie totale » comme
le décrit Griffin. Le process de traitement aérobie est bien plus robuste. L’air étant injecté au fond du
bassin, et non du haut vers le bas, le process est bien plus efficace. Les sous-produits étant constitués
de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau, plus aucune odeur n’est émise.
Après ce process, l’eau venant de la première lagune est décantée, traversant deux lagunes partiellement
aérées et une sans agitation. L’effluent est désinfecté aux UV avant d’être déversée dans les Blue Lakes,
une petite réserve naturelle au nord de la station, et qui sert essentiellement à l’irrigation de pâtures.
RÉSULTATS DE QUALITÉ
Grâce à cette modernisation, les capacités de traitement de la station ont augmenté, dépassant les
5600 m3/jour. « Depuis cette modernisation, le taux d’azote ammoniacal ne dépasse plus 1 mg/l, et
la DBO a disparu. J’obtiens littéralement des rapports négatifs 80% du temps sur les taux de DBO, de
MES et d’azote ammoniacal, et même d’E. coli. L’effluent est vraiment de très bonne qualité » dit Griffin.
PROCESS FLOW
Lagune n°1
Lagune n°2
Lagune n°3
Lagune n°4
• Volume : 23 000 m³
• Bioréacteur à aération complète
• Système d’aération par nourrices flottantes
• Diffuseurs fines bulles
• BioReef
• Conduites et vannes de décantation
• Cycle de traitement
o Aération : 2 heures
o Repos : 1 heure
o Décantation : 1 heure
• Volume : 23 000 m³
• Aération partielle
• Décantat ion des solides et digestion
• Aérateurs de surface existants
• Volume : 25 000 m³
• Aération partielle
• Décantation des solides et
digestion
• Aérateurs de surface existants
• Volume : 25 000 m³
• Zone sans agitation
• Décantation finale des solides avant rejet