L`Ozone Réduit les Micropolluants

Water & Wastewater
Case Story • Treatment • Ozone Oxidation
L’Ozone Réduit les Micropolluants
Bad Sassendorf – La STEP du futur
La rivière Ruhr est un point de captage pour la production d’eau potable et d’eau de process destinées à des
millions d’utilisateurs et à l’alimentation de bâtiments
commerciaux et d’usines. Elle est également l’exutoire
d’eaux usées traitées en provenance de l’habitat résidentiel ou de bâtiments commerciaux. Ces eaux usées
contiennent différents micropolluants organiques, qui
ne sont pas éliminés – ou seulement partiellement –
par les traitements traditionnels utilisés dans les stations d’épuration d’eaux municipales.
Les origines de ces micropolluants sont diverses: hormones, médicaments, cosmétiques, pesticides, sousproduits de l’industrie,…
Compte-tenu du lien étroit entre le traitement des eaux
usées et l’approvisionnement en eau potable dans ce
bassin, un programme de recherche scientifique a été
mis en place pour étudier les procédés requis pour diminuer les polluants organiques. Il s’agissait plus particulièrement de déterminer l’impact sur la qualité de
l’eau de la rivière et les coûts liés à des usines de traitements adaptés.
« La première usine de traitement municipale éliminant les
substances pharmaceutiques
est née!”
Dans ce contexte, le ministère de l’environnement
de l’état fédéral Nord-Rhin-Westphalie (“MUNLV”) a
soutenu les travaux de trois grandes sociétés pour
mettre en place une phase de traitement additionnelle
dans une STEP de la région de la Ruhr.
Détails du projet
Débit (max):
180 l/s
Taux d’ozone max:
15 mg/l
Equivalent habitants:13.000
Principe du process Ozonation:
après la clarification et avant le
bassin d’affinage.
Le site de Bad Sassendorf a été retenu par la société
d’exploitation Lippeverband en raison de la structure
d’âge particulière des habitants des logements connectés. Station thermale et lieu privilégié de retraite
pour les habitants des villes de la région, la moyenne
d’âge y est de 48 ans. Compte-tenu des évolutions démographiques, cet endroit reflète la situation attendue d’ici 30 à 40 ans dans l’ensemble de l’état NordRhin-Westphalie. La forte densité en hôpitaux (1.200
lits dans six hôpitaux pour 12.000 habitants) entraîne
des niveaux de rejet en Produits Pharmaceutiques
et produits de soins corporels dans les eaux usées
évidemment plus élevés que la moyenne. Ainsi
l’endroit se prêtait bien à des séries de tests car les
effets attendus de leur réduction significative étaient
idéaux pour l’optimisation de l’application dans son
ensemble.
Mise en œuvre du projet.
La société d’exploitation Lippeverband, a également
participé à hauteur de 30% aux coûts d’investissement
du système installé. Le reste des coûts a été couvert
par un fond de promotion de l’état fédéral de NRW. Le
bureau d’étude Hydro-Ingénieur de Düsseldorf, a géré
la conception et le suivi du projet.
Traitement
Les eaux usées sont relevées dans une station de pompage circulaire et passent ensuite au travers d’un
dégrilleur pour éliminer les déchets les plus gros.
Après un traitement de dessablage puis de dégraissage les eaux usées sont acheminées dans un bassin
d’aération. La séparation des boues s’effectue ensuite
dans un décanteur. L’eau traitée est évacuée vers un
bassin de clarification et d’affinage final.
Ozone
Dans le process, l’étape d’ozonation se situe après la
clarification et avant le bassin d’affinage. Le système
d’ozonation de WEDECO est conçu pour traiter un
débit maximal de 648 m³/h. Le débit servant au dimensionnement a été de 300 m³/h avec un taux d’ozone
maxi de 15 g/m³ conduisant ainsi à une production
d’ozone de 4.6 kg/h. Le générateur d’ozone de la série
SMO de WEDECO a été installé dans un conteneur de
20 pieds, limitant ainsi les travaux de génie civil pour
cette étape additionnelle de traitement. Des diffuseurs
sont utilisés pour mélanger le gaz ozoné produit sous
forme de fines bulles. Ce principe qui a fait ses preuves
dans les applications “eau potable” depuis des décennies peut être transféré aux eaux usées s’il est combiné
avec un prétraitement efficace. Pour un temps de contact de 13 minutes à 300 m³/h le réacteur de contact a
un volume de 63 m3 avec 2 lignes en parallèle.
L’installation est complétée par un destructeur d’ozone
et un ensemble d’analyseurs de mesures spécifiques
de l’ozone.
Le contrôle de la production d’ozone est basé sur une
mesure de débit entrant.
Différentes philosophies de contrôle peuvent être appliquées afin d’optimiser la dose d’ozone à des débits
et des concentrations variables.
xylemwatersolutions.com/ca
© 2012 Xylem, Inc.
Générateurs d’ozone SMO/SMA
de Wedeco en conteneurs avec
alimentation en gaz.
Un écran de contrôle permet
de visualiser et d’ajuster tous
les paramètres du système. La
représentation graphique du
process en facilite l’utilisation.
Aspects économiques
Sur la base des données du client pour l’oxygène et
l’énergie, les coûts d’exploitation varient de 2 à 6 centimes d’euros par mètre cube d’eau traitée. Les premières campagnes de mesure visent un taux d’ozone
de 3 – 5 g/m³ pour faire fonctionner le système avec la
qualité actuelle de l’eau. Cette approche se base sur
d’autres pilotes (i.e. Regensdorf, Suisse) qui ont déjà
obtenu de très bons résultats en termes de réduction
significative des micropolluants organiques présents
dans les mêmes proportions. Dans la mesure où les
tests à venir à Bad Sassendorf devraient valider ces
précédents résultats, le système en place offrira même
assez de capacité pour répondre à un accroissement
des micropolluants ou à des périodes de charge plus
importante.
Depuis plus de 10 ans Xylem a joué un rôle actif en
soutenant divers projets nationaux ou internationaux
avec des équipements d’ozonation WEDECO grâce à
son savoir-faire et à son expérience dans la réduction
des micropolluants par l’ozone. Ce support étayé dans
de nombreuses directions par presque tous les services fait d’ Xylem le bon partenaire pour l’installation
de Bad Sassendorf. La possibilité de s’appuyer sur un
seul fournisseur pour l’ensemble de l’installation facilite la vie du client pour la mise en œuvre d’une étape
d’ozonation complémentaire.
En Novembre 2009, après un temps de construction de
seulement 6 mois (incluant les fondations et les colonnes
de contact) le système a été officiellement inauguré par
le ministre de l’environnement NRW Eckhard Uhlenberg
avec ces mots “ Aujourd’hui Bad Sassendorf a écrit son
histoire : la première usine de traitement municipale
éliminant les substances pharmaceutiques est née!”
Xylem Water Solutions
300 avenue Labrosse
Pointe-Claire, Québec H9R 4V5
T 514-695-0100