Nitrification in biofilters under variable load and low temperature
La nitrification sur l'étage biofiltration. Application à des charges variables associées à des basses températures et mode de gestion envisagé
Résumé
The evolution of the European legislation has led to the rehabilitation of many wastewater treatment plants, sometimes through the installation of a biological complementary treatment stage. Among these sites, some plants in mountain areas are considering a biofiltration process. The design of such plants, especially for winter, appears to be tricky because of the very low influent temperature, the high performance requested for ammonia removal and the important and short term variations of the influent loads. The monitoring of a site during two consecutive winters has allowed to study some aspects of the treatment. The major results are:- A maximal nitrification capacity of about 0.59 kg of formed N-NO3-.m-3 of material.d-1 with an influent temperature around 7° C at the plant inlet. - A nitrifying biomass growth rate, expressed as nitrifying capacity increase, of 0.03 kg of N-NO3- . m-3 of material .d-2.- Quick and short terms load variations require a specific operation of the filters prior to the load increase, in order to grow enough active biomass to be able to treat the peak load immediately.
Suite à l'évolution de la législation européenne, de nombreuses stations d'épuration sont en phase de réhabilitation, occasionnant la mise en place de traitements complémentaires de type biologique. Parmi ces sites, certaines installations situées en zones de montagne envisagent de se doter du procédé biofiltration. Le dimensionnement de telles installations, plus particulièrement pour la période hivernale, s'avère délicat en raison des très faibles températures des effluents à traiter, des performances élevées demandées sur le traitement de l'azote ammoniacal et des fluctuations de charge à traiter importantes et de courtes durées. Le suivi d'un site sur deux saisons hivernales consécutives a permis d'étudier certains aspects du traitement. Les principaux résultats obtenus ont montré :- Une capacité maximale de nitrification de l'ordre de 0.59 kg de N-NO3- formés. m-3 de matériau .j-1 avec des températures de l'influent à l'entrée de la station de l'ordre de 7°C. - Une vitesse de développement de la biomasse nitrifiante correspondant à une augmentation de capacité nitrifiante de 0.03 kg de N-NO3- . m-3 de matériau .j-2.- Les variations de charge rapides et de courtes durées nécessitent un mode de gestion spécifique des filtres préalablement à la montée en charge avec pour objectif l'obtention d'une biomasse active capable de traiter la pointe immédiatement.