Performances, avantages et limites des flottateurs installés en sortie de réacteur biologique de type MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)

French. Les stations d'épuration françaises sont majoritairement équipées d'un traitement biologique par boues activées. Cependant, le développement du procédé MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) prend de l'ampleur ces dernières années pour sa compacité, son potentiel épuratoire intéressant par le développement de cultures fixées sur des biomédias fluidisés et l'absence de recirculation des boues. La dénitrification pas toujours demandée dans un tel système, la recherche de compacité et les faibles concentrations en MES obtenues en sortie ont conduit à la mise en place de la flottation comme technique de clarification de ces effluents. Peu développée dans le traitement des eaux résiduaires urbaines et déjà associée à des résultats peu satisfaisants sur quelques installations, la flottation fait l'objet d'une étude réalisée par le Cemagref de Lyon avec la participation financière de l'agence de l'eau Rhône-Méditerranée & Corse. Les objectifs principaux de cette étude sont de mettre en place un protocole de suivi afin d'évaluer les performances des flottateurs en testant l'impact de variations hydrauliques, de redémarrages après un arrêt complet ou encore de variations de concentration en réactifs. Un bilan énergétique est également approché. Le suivi réalisé sur la station d'épuration de Villard de Lans a permis d'observer une bonne réponse du flottateur face à des variations hydrauliques et un retour à la stabilité inférieur à 1h après son redémarrage. Cependant, le taux de charge hydraulique du système ne dépassait pas 50%. Cette expérimentation a également mis en évidence la nécessité des micro-bulles d'air dans le flottateur et l'importance d'apporter une concentration en polymère supérieure à 2 g/m3 d'eau à traiter pour une flottation optimale.

English. French wastewater treatment plants mainly employed the activated sludge technology. However, the number of MBBR treatment plants is growing because of its compactness, its interesting purification potential thanks to fixed cultures on fluidized biomedia in basins and the absence of the sludge recirculation. The denitrification is not always required for this system. The search for compactness and low concentrations of suspended solids at the output (100-200 mg/L) has led to the establishment of dissolved air flotation as a technique for clarification of the effluent. So far, flotation has been rarely used in conventional urban wastewater treatment. Some unsatisfactory results has already been documented on such installations. Therefore, flotation is subject to a study carried out by the Cemagref in Lyon with financial support from the RM & C Water Agency. The main objectives of this study are to evaluate the performances of flotation by testing the impact of (i) hydraulic load variations, (ii) restarts after a complete shutdown and (iii) reagent concentration changes. The energy balance is also evaluated. The monitoring carried out on the wastewater treatment plant of Villard de Lans led to the following observations: a good response of the flotation versus hydraulic load variations and a return to a study-state less than 1 hour after a reboot. However, hydraulic loads did not exceed 50% of the nominal one. This experiment also highlighted the need of micro-bubbles and the importance of providing a polymer concentration greater than 2 g/m3 for an optimum flotation.