Station de Traitement des Eaux Usées

Station de Traitement des Eaux Usées (STEP)

Comprendre la station de traitement des eaux usées (STEP)

Vous êtes un ingénieur en environnement chargé de concevoir une petite STEP pour une communauté rurale de 5000 habitants.

Chaque habitant produit en moyenne 150 litres d’eaux usées par jour. La STEP doit être capable de traiter ces eaux usées pour atteindre les normes environnementales requises.

Données :

  1. Population desservie : 5000 habitants
  2. Production moyenne d’eaux usées par habitant : 150 L/jour
  3. Les eaux usées contiennent en moyenne 300 mg/L de DBO5 (Demande Biochimique en Oxygène sur 5 jours), 350 mg/L de DCO (Demande Chimique en Oxygène), et 40 mg/L de N-NH4 (Ammonium).
  4. Les normes de rejet pour la STEP sont de 25 mg/L pour la DBO5, 125 mg/L pour la DCO et 10 mg/L pour le N-NH4.

Questions :

  1. Calcul du débit journalier des eaux usées : Calculez le volume total des eaux usées produites par jour.
  2. Conception du bassin de traitement biologique : Pour simplifier, supposons que la STEP utilise un bassin d’aération pour réduire la DBO5 et la DCO. Un taux d’élimination de 90% pour la DBO5 et de 70% pour la DCO est attendu.
    • Calculez la charge polluante entrante en DBO5 et DCO (en kg/jour).
    • Déterminez la charge polluante restante après traitement.
  3. Traitement de l’azote : Pour le traitement de l’azote, la STEP utilise un procédé de nitrification/dénitrification. Supposons un taux d’élimination de 75% pour l’ammonium.
    • Calculez la quantité d’ammonium entrant et sortant du procédé.
  4. Dimensionnement des infrastructures : En se basant sur les résultats des questions précédentes, proposez des dimensions approximatives pour les bassins de traitement (vous pouvez utiliser des standards ou des ratios typiques de conception).
  5. Réflexion sur les traitements complémentaires : Quels autres traitements pourraient être nécessaires pour assurer le respect des normes de rejet ? Pensez aux traitements physiques, chimiques ou biologiques supplémentaires.

Correction : station de traitement des eaux usées (STEP)

1. CALCUL DU DÉBIT JOURNALIER DES EAUX USÉES

  • Population : 5000 habitants
  • Production moyenne d’eaux usées par habitant : 150 L/jour

Volume total des eaux usées par jour :

= Population \times Production moyenne par habitant

= 5000\, \text{habitants} \times 150\, \text{L/jour/habitant}

= 750,000\, \text{L/jour ou} \ 750\, \text{m}^3/\text{jour}

2. CONCEPTION DU BASSIN DE TRAITEMENT BIOLOGIQUE

CHARGE POLLUANTE ENTRANTE :

  • DBO5 entrante : 300 mg/L
  • DCO entrante : 350 mg/L
  • Volume total :} 750 m³/jour

Charge entrante en DBO5 :

= DBO5 entrante \times Volume total

= 300\, \text{mg/L} \times 750\, \text{m}^3/\text{jour}

= 225,000\, \text{g/jour ou} \ 225\, \text{kg/jour}

Charge entrante en DCO :

= DCO entrante \times Volume total

= 350\, \text{mg/L} \times 750\, \text{m}^3/\text{jour}

= 262,500\, \text{g/jour ou} \ 262.5\, \text{kg/jour}

CHARGE POLLUANTE RESTANTE APRÈS TRAITEMENT :

  • Taux d’élimination de la DBO5 : 90%
  • Taux d’élimination de la DCO : 70%

Charge restante en DBO5 :

= Charge entrante en DBO5 \times (1 – Taux d’élimination)

= 225\, \text{kg/jour} \times (1 - 0.90)

= 22.5\, \text{kg/jour}

Charge restante en DCO :

= Charge entrante en DCO \times (1 – Taux d’élimination)

= 262.5\, \text{kg/jour} \times (1 - 0.70)

= 78.75\, \text{kg/jour}

3. TRAITEMENT DE L’AZOTE

  • N-NH4 entrant : 40 mg/L
  • Volume total : 750 m³/jour
  • Taux d’élimination : 75%

Charge entrante en N-NH4 :

= N-NH4 entrant \times Volume total

= 40, \text{mg/L} \times 750, \text{m}^3/\text{jour}

= 30,000, \text{g/jour ou} \ 30, \text{kg/jour}

Charge restante en N-NH4 :

= Charge entrante en N-NH4 \times (1 – Taux d’élimination)

= 30, \text{kg/jour} \times (1 - 0.75)

= 7.5, \text{kg/jour}

4. Dimensionnement des infrastructures :

Pour cette partie, il faut se référer à des standards ou des ratios typiques de conception. Par exemple, pour le bassin d’aération, on peut utiliser un ratio standard de charge hydraulique ou de charge organique.

Cependant, ces valeurs peuvent varier considérablement en fonction des technologies et des normes locales. Cette partie nécessite des informations complémentaires pour une estimation précise.

5. Traitements complémentaires :

En fonction des normes de rejet, des traitements complémentaires peuvent inclure :

  • Filtration pour éliminer les particules en suspension.
  • Traitement au charbon actif pour éliminer les contaminants organiques résiduels.
  • Désinfection (par exemple, par chloration ou UV) pour éliminer les pathogènes.
  • Traitement chimique pour l’élimination des nutriments résiduels (phosphore, par exemple).

D’autres exercices d’assainissement : 

0 commentaires

Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Assainissement des eaux usées

Assainissement des eaux usées Comprendre l'assainissement des eaux usées La ville de "EauClair" est en train de planifier la mise à niveau de sa station d'épuration des eaux usées. La population de la ville est de 100 000 habitants. Chaque habitant produit en moyenne...

Caractéristiques des Eaux Usées

Caractéristiques des Eaux Usées Comprendre les Caractéristiques des Eaux Usées Vous êtes un ingénieur en environnement travaillant pour une municipalité. La station d'épuration locale traite les eaux usées provenant d'une ville de 100 000 habitants. Vous devez...

Qualité Physico-Chimique des Eaux Usées

Qualité Physico-Chimique des Eaux Usées Comprendre la Qualité Physico-Chimique des Eaux Usées Vous êtes un ingénieur en environnement travaillant sur la conception d'une station d'épuration pour une petite ville. L'objectif est de traiter les eaux usées pour atteindre...

Gestion des eaux de ruissellement

Gestion des eaux de ruissellement Comprendre la Gestion des eaux de ruissellement Vous êtes un ingénieur en environnement travaillant pour une municipalité. La ville envisage de construire un nouveau quartier résidentiel. Cependant, avant de commencer la construction,...

Gestion des Eaux Usées petite Ville

Gestion des Eaux Usées petite Ville Comprendre la gestion des Eaux Usées petite Ville Une petite ville de 10 000 habitants souhaite améliorer son système d'assainissement des eaux usées. Actuellement, la ville dispose d'une station d'épuration ancienne qui doit être...

Systèmes unitaires et séparatifs

Systèmes unitaires et séparatifs Comprendre le systèmes unitaires et séparatifs Une nouvelle zone résidentielle est en cours de développement. Elle est prévue pour accueillir 500 maisons. La municipalité doit choisir entre un système d'assainissement unitaire et un...

Système de Collecte et de Transport

Système de Collecte et de Transport des Eaux Usées Contexte : Dans le cadre de l'urbanisation grandissante, la nécessité de créer un système de collecte, de transport et de stockage des eaux usées s'impose. Vous avez été sollicité en tant qu’ingénieur en génie civil...