Tests de traitement des eaux usées d'élevage en jarres : dosage chimique, résultats et évaluation du procédé
Tests de traitement des eaux usées d'élevage en jarres : dosage chimique, résultats et évaluation du procédé
Bluwat Chemicals a réalisé huit essais de floculation en laboratoire sur des eaux usées issues de l'élevage post-presse, des eaux usées huileuses issues de l'élevage, des eaux usées contenant du fumier de bovins et des eaux usées mixtes issues de l'élevage. Cet article relate les résultats de ces essais. Produits chimiques de traitement, les dosages en laboratoire, les variations de pH, les résultats de clarification visible et les données disponibles sur la DCO et l'azote ammoniacal.
Les résultats de laboratoire montrent que le traitement chimique utilisant un agent décolorant, PACL'ajout d'un correcteur de pH et de PAM anionique améliore significativement la limpidité et la séparation solide-liquide des eaux usées issues de l'élevage. Dans les huit cas étudiés, le pH de l'eau traitée a été ajusté à un niveau proche de la neutralité, passant d'eaux usées troubles, blanches, jaunes, brunes ou brun foncé à noires à un surnageant incolore ou jaune clair.
Cependant, les résultats mesurés pour la DCO et l'azote ammoniacal ont varié considérablement. Le cas 7 a atteint environ 67,8 %. Réduction de la morueLe cas 4 a atteint environ 19,0 %. Le cas 5 n’a pas permis d’éliminer la DCO malgré une nette amélioration visuelle. Le traitement doit donc être considéré comme un prétraitement physico-chimique visant à réduire la couleur, les matières en suspension, les colloïdes et à faciliter la séparation solide-liquide, et non comme une garantie à lui seul de la conformité du rejet final.
Que sont les eaux usées d'élevage ?
Les eaux usées issues de l'élevage proviennent principalement de l'urine et du fumier des animaux.MaisLes eaux usées comprennent les eaux de lavage des bâtiments d'élevage, les eaux de rinçage des systèmes d'approvisionnement en eau potable présentant des fuites, les résidus d'aliments, les eaux de lavage des poussières, les eaux de refroidissement et les eaux de désinfection. Certaines exploitations agricoles peuvent également mélanger ces flux avec les eaux usées domestiques ou les eaux pluviales de première crue.
Urine et fumier leMaisLes eaux usées domestiques contiennent généralement des concentrations élevées de polluants, tandis que les eaux de lavage des habitations représentent souvent le volume d'eaux usées le plus important. Les désinfectants résiduels peuvent également inhiber le traitement biologique en aval et doivent être pris en compte lors de la conception du prétraitement.
Principaux défis du traitement
- Concentrations élevées de polluants organiques.
- Grandes quantités de matières en suspension et de matières colloïdales.
- Des concentrations élevées d'azote ammoniacal et un rapport carbone/azote déséquilibré.
- Des variations importantes dans la qualité des eaux usées et leur débit journalier.
- Couleur foncée et faible capacité de sédimentation naturelle.
- Microorganismes pathogènes et résidus d'antibiotiques possibles.
- Du phosphore qui pourrait nécessiter un traitement d'élimination supplémentaire.
- Odeur générée lors du stockage et de la décomposition biologique.
Comment fonctionne le processus de traitement chimique
- Agent décolorant : déstabilise les substances colorantes, les colloïdes et une partie de la matière organique.
- PAC: agit comme coagulant inorganique et favorise la formation de petits flocs.
- Ajusteur de pH : amène les eaux usées dans une plage de pH appropriée pour la coagulation et la floculation.
- PAM anionique : relie les petites particules en flocs plus gros, améliorant ainsi la sédimentation ou la flottation.
Lorsque les quatre étapes du traitement sont nécessaires, la séquence typique en laboratoire est la suivante : Agent décolorant → PAC → Ajustement du pH → PAM anioniqueLes produits chimiques et les dosages doivent être sélectionnés en fonction de l'échantillon d'eaux usées analysé.
Cas et résultats des essais en laboratoire sur bocaux
Les dosages suivants correspondent aux résultats d'analyses en laboratoire des échantillons spécifiques décrits ci-dessous. Ils ne constituent pas des dosages universels pour toutes les stations d'épuration des eaux usées d'élevage.
Cas d'essai en bocal 1 : Eaux usées d'élevage post-presse
Source des eaux usées : Eaux usées d'élevage après pressage mécanique.
- PAC 2 500 ppm → 1825 anionique PAM 5 ppm → décantation.
- PAC 2 500 ppm → 1825 PAM anionique 10 ppm → décantation.
- 01 Agent décolorant 500 ppm → PAC 3 800 ppm → 1825 PAM anionique 10 ppm → décantation.
Cas d'essai en bocal n° 2 : Eaux usées huileuses d'élevage
Source des eaux usées : Eaux usées huileuses provenant des élevages.
- Ajouter l'agent décolorant composite 202 à 250 ppm.
- Ajouter un correcteur de pH à 80 ppm et ajuster le pH des eaux usées à 7.
- Ajouter du PAM anionique 1825 à 1 ppm.
- Laisser reposer l'échantillon pour la flottation et la clarification des boues.
Cas d'essai en jarres n° 3 : Eaux usées de lisier de bovins à forte turbidité
Source des eaux usées : Eaux usées de fumier bovin d'aspect blanc trouble.
- Ajouter l'agent décolorant 08A à 8 500 ppm.
- Ajouter du PAC à 1 600 ppm.
- Ajouter un correcteur de pH à 240 ppm et ajuster le pH des eaux usées à 7.
- Ajouter du PAM anionique 1825 à 5 ppm.
- Laisser les flocons se déposer.
Cas d'essai en jarre 4 : Eaux usées de lisier bovin avec mesure de la DCO
Source des eaux usées : eaux usées jaunes issues du fumier de bovins.
- Ajouter l'agent décolorant composite 202 à 1 000 ppm.
- Utilisez un correcteur de pH pour obtenir le pH cible de 7,5 en laboratoire.
- Ajouter du PAM anionique à 5 ppm.
- Laisser les flocons se déposer.
Cas test en bocal n° 5 : Clarification visuelle sans réduction de la DCO
Source des eaux usées : eaux usées jaunes issues du fumier de bovins.
- Ajouter l'agent décolorant composite 202 à 1 000 ppm.
- Utilisez un correcteur de pH pour obtenir le pH cible de 7,5 en laboratoire.
- Ajouter du PAM anionique à 5 ppm.
- Laisser les flocons se déposer.
Cas d'essai en bocal n° 6 : Décoloration des eaux usées d'élevage foncées
Source des eaux usées : eaux usées d'élevage brun foncé à noires.
- Ajouter l'agent décolorant 01 à 400 ppm.
- Ajouter du PAC à 5 000 ppm.
- Ajouter du PAM anionique à 5 ppm.
- Laisser les flocons se déposer.
Test en jarres n° 7 : Eaux usées d’élevage avec une réduction de la DCO de 67,8 %
Source des eaux usées : Eaux usées brunes provenant de l'élevage.
- Ajouter l'agent décolorant 01 à 300 ppm.
- Ajouter du PAC à 1 000 ppm.
- Ajouter du PAM anionique à 10 ppm.
- Laisser les flocons se déposer.
Cas d'essai en bocal 8 : Essai de dosage réduit de PAC
Source des eaux usées : Eaux usées brunes provenant de l'élevage.
- Ajouter l'agent décolorant 01 à 300 ppm.
- Ajouter du PAC à 750 ppm.
- Ajouter du PAM anionique à 10 ppm.
- Laisser les flocons se déposer.
Évaluation globale des performances
1. Couleur et clarté visible
Les huit tests ont tous produit une clarification visible. Les eaux usées foncées, brunes, jaunes ou troubles sont devenues un surnageant incolore, jaune clair ou jaune pâle après floculation et séparation.
2. Matières en suspension et formation de flocs
Les photographies montrent clairement la formation de flocs, leur sédimentation ou leur flottation. Ceci indique que les combinaisons de traitements ont été efficaces pour déstabiliser les matières en suspension et les matières colloïdales dans les échantillons testés.
3. Élimination de la DCO
Les performances en matière de DCO dépendaient de l'échantillon. Le cas 7 a permis d'obtenir la réduction de DCO la plus importante jamais enregistrée, tandis que le cas 5 a démontré que la clarté visuelle pouvait s'améliorer sans réduction correspondante de la DCO.
4. Élimination de l'azote ammoniacal
Lorsque la teneur en azote ammoniacal a été mesurée, la réduction s'est avérée limitée par rapport au résultat de clarification visuelle. Un traitement biologique complémentaire, une dénitrification, une chloration au point de rupture ou d'autres procédés d'élimination de l'azote peuvent donc être nécessaires, selon l'objectif final du traitement.
5. Application à grande échelle
Les dosages déterminés en laboratoire ne doivent pas être transposés directement à l'échelle industrielle. La demande en produits chimiques varie selon la source des eaux usées, l'espèce animale, la composition de l'alimentation, la fréquence de nettoyage, la concentration en matières solides, le pH, la température et la durée de stockage. Des essais de jar-test représentatifs et, si possible, un essai pilote doivent être réalisés avant toute utilisation continue.
Foire aux questions
Bluwat Chemicals peut évaluer des échantillons représentatifs d'eaux usées et comparer les combinaisons appropriées d'agents décolorants, de PAC et de PAM.
Pour une évaluation initiale plus utile, veuillez indiquer la source des eaux usées, le volume de traitement quotidien, le pH de l'eau brute, la DCO, l'azote ammoniacal, les matières en suspension, la couleur et l'objectif de traitement requis.