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Bassins biologiques pour le traitement des eaux usées. Création d'un bassin biologique pour le traitement des eaux usées

Bassins biologiques pour le traitement des eaux usées. Création d'un bassin biologique pour le traitement des eaux usées

Bassins biologiques avec aération naturelle et artificielle (pneumatique ou mécanique). Utilisé pour l'épuration et le post-traitement des eaux usées municipales, industrielles et de surface contenant des polluants organiques.

Dans le même temps, en fonction de la destination de l'ouvrage, les eaux usées qui lui sont fournies doivent répondre aux exigences présentées dans le tableau. 13, et les dépenses admissibles dans le tableau. 14.

Tableau 13

Valeur DBO des eaux usées totales supprimées dans les étangs biologiques

Tableau 14

Débits admissibles des eaux usées fournies aux bassins biologiques

Note. Si la valeur DBO totale des eaux usées fournies aux bioétangs pour traitement dépasse les valeurs indiquées dans le tableau 13, un traitement préliminaire de ces eaux doit être prévu.

Les bioétangs doivent être installés sur des sols non ou peu filtrants. En cas de sols défavorables en termes de filtration, des mesures anti-filtration doivent être mises en œuvre, c'est-à-dire imperméabilisation des structures. Par rapport aux bâtiments résidentiels, ils sont situés du côté sous le vent de la direction des vents dominants pendant la saison chaude. La direction du mouvement de l'eau doit être perpendiculaire à cette direction du vent.

Les fosses pour bassins biologiques sont construites en utilisant, si possible, des dépressions naturelles du terrain. La forme des bassins en plan est prise en fonction du type d'aération, à savoir : à aération naturelle, mécanique et pneumatique - rectangulaire ; lors de l'utilisation d'aérateurs automoteurs - ronds. Dans les structures rectangulaires, un arrondi doux des coins est recommandé pour éviter la formation de zones stagnantes.

Le rayon de ces arrondis doit être d'au moins 5 M. De plus, dans les étangs à aération naturelle, afin d'assurer un régime hydraulique de mouvement de l'eau proche des conditions de déplacement complet, le rapport de la longueur de l'ouvrage à sa largeur doit être d'au moins 20, et pour des valeurs plus petites de ce rapport, des dispositifs d'entrée et de sortie doivent être prévus pour assurer le mouvement de l'eau dans toute la section transversale vivante de l'étang, c'est-à-dire entrées et sorties d’eaux usées dispersées (Fig. 10). Avec l'aération artificielle, le rapport d'aspect des sections peut être quelconque, mais la vitesse de déplacement de l'eau maintenue par les aérateurs en tout point de l'étang doit être d'au moins 0,05 m/s.

Note. Dans les étangs biologiques avec aération artificielle des eaux usées, dont le rapport longueur/largeur est de 1...3, il convient d'adopter un mode de mouvement hydraulique du fluide qui correspond aux conditions de mélange idéal (complet).

Structurellement, les bassins biologiques sont constitués d'au moins deux sections parallèles comportant chacune 3 à 5 étages consécutifs (par exemple, Fig. 11). Dans ce cas, il devrait être possible de déconnecter n'importe quelle section pour un nettoyage ou des réparations préventives sans perturber le fonctionnement des autres. Les sections et les étages des bioétangs sont séparés par des barrages enfermants et des barrages fabriqués à partir de sols pouvant conserver leur forme. Leur largeur minimale au sommet doit être de 2,5 m.

Note. Pour les étangs biologiques d'une superficie inférieure à 0,5 hectare, la largeur des barrages enveloppants et des barrages au sommet peut être réduite à 1,0...15 m.

S'il y a filtration à travers des barrages et barrages de protection, leur « habillement » doit être prévu sous la forme d'un écran anti-filtration en argile (0,3 m d'épaisseur) ou en films polymères. La raideur des pentes est prise en fonction des caractéristiques du sol (tableau 15).

Tableau 15

La raideur des pentes des barrages et barrages de séparation et de protection

Les admissions d'eaux usées dans les bassins biologiques, ainsi que les débordements de liquide entre les étapes de traitement, sont réalisés à l'aide de puits équipés de dispositifs permettant de modifier le niveau de remplissage des étapes. La marque du bac à tuyaux de dérivation (entrée) doit être située à 0,3...0,5 m au-dessus du fond de l'étang. Dans ce cas, l'eau est injectée dans les étangs avec aération pneumatique artificielle à travers une canalisation horizontale dont la sortie est située sur une dalle de béton et est dirigée vers le haut selon un angle de 90 0 et est située en dessous du niveau de glace attendu, et avec aération mécanique - à travers le pipeline directement dans la zone de mélange active. De plus, à la sortie du tuyau de trop-plein, afin d'éviter l'érosion de la pente, ses éléments correspondants sont renforcés par des dalles de pierre ou de béton. Pour évacuer les eaux usées de la structure (scène), un dispositif de collecte est conçu, situé sous le niveau de l'eau à 0,15...0,20 de la profondeur de travail de l'étang (profondeur de l'eau).

Afin d'assurer l'érosion par les vagues des pentes internes des barrages, ainsi que le développement d'une végétation aquatique supérieure, ceux-ci sont aménagés en pierre, en dalles et recouverts d'asphalte sur préparation de pierre concassée avec une bande de 1,5 m de large (1 m en dessous le niveau de l'eau et 0,5 m au-dessus). Pour éviter que les dalles ne glissent, un rebord est réalisé pour leur servir de butée. La pente extérieure des barrages doit être ensemencée avec de l'herbe basse et à croissance lente qui peut prévenir l'érosion, comme l'agropyre bleu. L'excédent de la hauteur de construction du barrage au-dessus du niveau d'eau de conception dans l'étang doit être inférieur à 0,7 m.

Pour augmenter l'efficacité du traitement des eaux usées jusqu'à la DBO totale = 3 mg/l, ainsi que pour réduire la teneur en nutriments (principalement l'azote et le phosphore), il est recommandé d'utiliser de la végétation aquatique supérieure (roseaux, quenouilles, roseaux, etc. .) dans les étangs. Cette végétation doit être placée dans le dernier étage du bassin. De plus, la superficie occupée par la végétation aquatique supérieure peut être déterminée par la charge de 10 000 m 3 /jour pour 1 ha avec une densité de plantation de 150 à 200 plantes par 1 m 2.

Étangs biologiques

LES Étangs BIOLOGIQUES sont des réservoirs artificiels utilisés pour traiter les eaux usées des petites agglomérations, des entreprises industrielles (principalement alimentaires), etc.

Dictionnaire encyclopédique écologique. - Chisinau : Rédaction principale de l'Encyclopédie soviétique moldave. I.I. Dédu. 1989.

Étangs BIOLOGIQUES Étangs utilisés pour le traitement biologique des eaux usées. Ils fonctionnent sur le principe de l'auto-purification de l'eau par les organismes qui y vivent, ce qui entraîne l'accumulation d'une masse semblable à de la boue, qui peut être utilisée en agriculture comme engrais ou comme matière première pour sa production.

Dictionnaire écologique, 2001

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RESSOURCES BIOLOGIQUES

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Le monde végétal est le moyen le plus efficace et le plus fiable de traiter les eaux usées. Il s’agit d’une capacité naturelle des plantes, car leur croissance et leur développement nécessitent des nutriments tels que l’azote, le potassium, le phosphore et d’autres substances. De plus, les micro-organismes s'accumulent dans le système racinaire des plantes et oxydent les substances organiques.

Qu'est-ce que la pollution des eaux usées

Le mot « pollution » désigne un changement dans les composants physiques, chimiques et biologiques de l'eau dans les étangs, les réservoirs et autres endroits où l'eau s'accumule. Et ce processus se produit en raison du rejet de substances toxiques sous forme liquide, solide et gazeuse. Il ne s’agit pas seulement d’un inconvénient, mais cela nuit également à l’agriculture et à l’agronomie, et la menace pour un mode de vie sain, la vie et la sécurité humaine est évidente.

Aujourd'hui, le besoin d'un traitement biologique s'est accru, car 70 à 75 % des masses d'eaux usées nécessitent notamment des mesures visant à améliorer l'état de l'eau. Par conséquent, avant de rejeter des eaux industrielles et domestiques, il est nécessaire de les purifier.

Possibilités

La profondeur la plus acceptable d'un bassin pour le traitement des eaux usées est de 500 mm à 1 m, tout dépend principalement des plantes qui y vivront et nettoieront ainsi le bassin. Les étangs les plus courants sont de forme rectangulaire ; ils sont allongés dans le sens du mouvement de l'eau. Si le bassin biologique est à aération naturelle, le rapport longueur/largeur doit être de 1:1,5, si le bassin à aération artificielle est de 1:3.

Types

Les nettoyants biologiques sont disponibles en deux types :

Flow-through – ce type de purificateur implique le fait que l’eau déjà purifiée pénètre dans les plans d’eau de surface.
Ne coule pas - l'eau provenant de ce purificateur, après le nettoyage, s'évapore et est filtrée à travers le sol. Si l'eau n'était pas purifiée, il n'y a pas de quoi s'inquiéter, elle ne présentera aucun danger, puisqu'elle devra passer par le système racinaire des plantes.

Les fonctions

Fonctions remplies par les plantes dans les étangs biologiques coulants :

Filtration.
Fonction absorbante (les éléments biogènes et certaines substances organiques sont éliminés).
Cumulatif (capacité à retenir les métaux et les éléments organiques difficiles à décomposer).
Oxydatif (lors de la réaction de photosynthèse, l'eau se remplit d'oxygène).
Intoxication (les substances toxiques sont transformées en substances non toxiques par transformation).

Liste des cultures les plus adaptées à la filtration naturelle des étangs.

Anches régulières.
Canne.
Quenouilles à feuilles larges.
Quenouilles angustifolia.
Calamus des marais.
Telorez et autres cultures.

Méthodes de nettoyage

Les méthodes biologiques peuvent être divisées en deux types selon le type de micro-organismes directement impliqués dans la purification :

Aérobie – le processus de nettoyage est effectué à l’aide de micro-organismes dont l’activité vitale dépend directement de l’oxygène.
Anaérobie - avec l'aide de micro-organismes qui n'ont pas besoin d'oxygène pour vivre. Ce sont des réacteurs spéciaux, qui sont des réservoirs en métal. L'activité vitale des micro-organismes anaérobies est directement liée à la libération de particules de méthane dans l'air.

C'est l'utilisation de la flore pour l'épuration en profondeur des eaux usées des contaminants biologiques, organiques et minéraux dans les étangs qui constitue non seulement le système d'épuration le plus efficace, mais aussi le plus rentable et le plus simple. Les représentants de la commission de surveillance ont fourni des données sur les énormes avantages de l'utilisation de bassins biologiques et ont également noté le plus haut degré de traitement des eaux usées. Les économies d'énergie sont multipliées par 100, voire 150, les systèmes sont fiables et ne nécessitent pas de compétences particulières pour assurer leur fonctionnement et leur maintenance.

Et surtout, les étangs contenant un habitat vivant, avec un substrat de tourbe, fonctionnent aussi bien en été qu'en hiver, et assurent également un nettoyage suffisamment en profondeur pendant plus de vingt années consécutives.

Étangs biologiques ( Nettoyage des canalisations )

Tableau 13

Valeur DBO des eaux usées totales supprimées dans les étangs biologiques

Type d'aération	DBO valeur totale des eaux usées fournies aux bioétangs, mg/l, pas plus
Type d'aération	Nettoyage des canalisations	Traitement tertiaire des eaux usées
Aération naturelle
Aération artificielle

Tableau 14

Débits admissibles des eaux usées fournies aux bassins biologiques

Type d'aération	Débits admissibles d'eaux usées fournies aux bassins biologiques, m 3 /jour, pas plus.
Type d'aération	Nettoyage des canalisations	Traitement tertiaire des eaux usées
Aération naturelle		10000
Aération artificielle	10000	Illimité

Note. Si la valeur DBO totale des eaux usées fournies aux bioétangs pour traitement dépasse les valeurs indiquées dans le tableau 13, un traitement préliminaire de ces eaux doit être prévu.

Note. Pour les étangs biologiques d'une superficie inférieure à 0,5 hectare, la largeur des barrages enveloppants et des barrages au sommet peut être réduite à 1,0...15 m.

Tableau 15

La raideur des pentes des barrages et barrages de séparation et de protection

Type de sol	Raideur de la pente
Sols argileux et limoneux humides
Sols sableux et limoneux sableux humides
Sols secs argileux et limoneux	1:1,5
Sols secs sableux et limoneux sableux

Chaque année, on constate une augmentation de la consommation d'eau, associée à une augmentation du nombre d'habitants dans la plupart des régions du pays, ainsi qu'à la croissance continue de l'industrie. Cela conduit au fait que la pollution de l'environnement par les eaux usées augmente également, ce qui pose une tâche difficile aux experts : comment causer le moins de dommages possible à la nature avec le moins de perte de progrès possible. Il est nécessaire de développer des méthodes efficaces de traitement des eaux usées, dont les plus efficaces incluent la création de bassins biologiques. Apprenons à mieux les connaître, découvrons l'essence de ce terme, les variétés et les spécificités de leur disposition et de leur application.

Concept

Maintenant, ils ne sont pas rares. Les étangs biologiques en font partie, mais ils se distinguent des autres variétés par leur objectif - dans de tels étangs, des conditions aussi proches que possible du naturel sont créées dans lesquelles l'auto-épuration des eaux usées aura lieu. Vous pouvez également trouver d'autres noms d'ouvrages - lagunes, bassins simples, bassins de stabilisation, bassins de post-traitement.

Les principaux « résidents » de ces réservoirs sont les algues vertes, qui produisent activement de l'oxygène au cours de leur activité vitale, et cet élément chimique, à son tour, conduit à une accélération de la décomposition de la matière organique. De plus, le processus de décomposition est influencé par les groupes de facteurs suivants :

Température.
Aération.
Vitesse de l'eau.
Activité vitale des bactéries.

C'est ainsi que se produit la purification de l'eau - de manière tout à fait naturelle et assez rapide. En seulement 5 jours, vous pouvez nettoyer complètement le réservoir. De plus, les plantes accumulent à l’intérieur d’elles des métaux lourds qui, dans la nature, se décomposent sur une longue période.

Caractéristique

Faisons connaissance avec les principaux paramètres des bioétangs :

La profondeur optimale est faible - de 0,5 à 1 mètre.
Forme - rectangle.
Le rapport longueur/largeur dépend de la méthode d'aération : si elle est artificielle, alors la proportion est de 1:3, si elle est naturelle - 1:1,5.

C’est dans de telles conditions que se produit le développement massif d’algues planctoniques et d’autres micro-organismes bénéfiques. Pour que les bioétangs remplissent leurs fonctions directes, les plantes suivantes sont plantées à côté d'eux : roseau, calamus, roseaux, quenouilles à feuilles larges, jacinthe d'eau et quelques autres.

La durée de vie utile de ces structures est supérieure à 20 ans.

Variétés

Les étangs d'eau biologique peuvent être de trois types principaux ; les informations les concernant sont présentées sous forme de tableau pour faciliter la perception.

De plus, vous pouvez trouver une autre classification - la division en flux et contact, tandis que la première, à son tour, peut être à plusieurs et à un seul étage.

Les bioétangs peuvent également être divisés en trois groupes selon le cycle biotique : anaérobie, aérobie et aérobie facultatif.

Les anaérobies sont le plus souvent utilisés pour la purification partielle de l'eau. Les organismes vivants qui y vivent ont besoin de grandes quantités d’oxygène. Un aspect important de ces réservoirs réside dans les odeurs désagréables de pourriture.
Les aérobies sont les plus puissants en termes de degré d'épuration, puisque les organismes vivants qui y vivent, principalement les algues, participent à l'oxydation des eaux usées.
Facultatif-aérobie - une option intermédiaire qui combine l'odeur désagréable de pourriture et un nettoyage plus efficace.

Avec le nettoyage en plusieurs étapes, les poissons peuvent être élevés dans les étangs de la dernière étape, le plus souvent des carpes.

Application

La recherche a prouvé que le système de purification de l'eau le plus simple et le plus efficace consiste à utiliser des méthodes naturelles, en particulier des organismes végétaux. Pour les algues, l'amélioration de la qualité de l'eau est une fonction naturelle, car pour une vie normale, elles ont besoin de potassium, de phosphore et d'azote, et des micro-organismes responsables de l'oxydation de la matière organique se forment dans le système racinaire. L'exploitation des réservoirs artificiels repose sur ces facteurs.

Les bioétangs sont utilisés à la fois pour la purification indépendante de l'eau et dans le cadre d'un complexe complet de structures similaires, par exemple avant l'utilisation de champs d'irrigation agricoles ou pour le post-traitement dans les stations d'aération. Pour le traitement des eaux usées, les étangs biologiques sont utilisés de préférence dans les régions où la température de l'air est d'au moins +10 °C en moyenne tout au long de l'année et où le climat est modérément humide.

Surveillance sanitaire

Les installations de traitement, y compris les bioétangs, sont sous contrôle sanitaire constant, dont la tâche est assurée par les stations sanitaires et épidémiologiques. Les spécialistes suivants sont nécessaires pour surveiller l'état de ces réservoirs :

A des fins de contrôle, différents types de recherches sont utilisés, notamment bactériologiques. Le respect des mesures visant à éviter le rejet dans les masses d'eau d'eaux usées n'ayant pas fait l'objet d'un traitement et d'une désinfection préalables est également vérifié.

Avantage

L’épuration biologique de l’eau des bassins, outre sa simplicité et son efficacité, s’avère également très utile à l’homme. Tout d'abord, des processus naturels ordinaires sont utilisés, il n'est donc pas question d'intervention artificielle dans la vie de la communauté naturelle. De tels réservoirs peuvent être utilisés à la fois pour un traitement indépendant et pour un post-traitement. De plus, les bioétangs sont utiles dans les cas suivants :

Détruisez jusqu'à 99 % des E. coli.
La teneur en œufs d'helminthes est réduite à près de 100 %.

Cependant, il est important de noter un inconvénient important de tels réservoirs : à basse température, l'efficacité de leur utilisation diminue considérablement et lorsqu'ils sont recouverts de glace, ils ne peuvent plus remplir leurs fonctions : l'oxygène ne pénètre pas dans l'eau, donc le le processus d'oxydation de la matière organique s'arrête.

L'utilisation de bioétangs - réservoirs dans lesquels vivent des organismes vivants - constitue le système le plus simple et le plus rentable pour le traitement biologique des étangs. Cette méthode permet de réaliser d'importantes économies d'énergie et de ressources, et le résultat sera de très haute qualité. De plus, aucune condition particulière n'est requise, l'entretien de la structure est le plus simple possible.