Traitement des eaux usées par les micro-organismes – bassin à boues activées
BiologieBiotechnologies15–16 ans
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À suivre dans Biotechnologies
Des eaux usées riches en matière organique (DBO élevée) arrivent dans un bassin où des bactéries aérobies se nourrissent de la matière organique grâce à l'oxygène fourni par un aérateur. Réglez la DBO en entrée, le niveau d'aération, la concentration en boues (biomasse) et le temps de séjour pour voir la DBO diminuer, l'oxygène dissous varier et le moment où l'effluent respecte les normes de rejet ; coupez l'aération pour voir le bassin devenir anaérobie, le traitement ralentir et les odeurs apparaître.
Leçon : Biotechnologie microbienne dans le traitement de la pollution de l'environnement
Ce qu’elle montre
La demande biochimique en oxygène (DBO) est la quantité d'oxygène dont les micro-organismes ont besoin pour dégrader la matière organique de l'eau ; elle indique donc le degré de pollution des eaux usées. Dans un bassin à boues activées, les bactéries aérobies des flocs de boues utilisent cette matière organique comme source de carbone et d'énergie, l'oxydent en CO₂ et en eau et produisent une nouvelle biomasse. La vitesse d'épuration dépend de la quantité de boues, de la DBO restante et de l'oxygène dissous fourni par l'aération. Sans oxygène suffisant, le bassin devient anaérobie, la dégradation ralentit et il se forme du sulfure d'hydrogène malodorant ainsi que du méthane.
Mode d’emploi
Réglez la DBO entrée des eaux usées, puis ajustez Aération, Boues et Temps de séjour en observant les courbes de DBO et d'oxygène dissous. Comparez l'eau traitée aux limites de rejet stricte et de base indiquées sur le graphique. Mettez les élèves au défi de trouver le temps de séjour le plus court qui respecte encore la limite stricte, puis ramenez l'Aération à zéro et discutez de ce qui se passe dans le bassin.
Paramètres modifiables
- DBO des eaux usées en entrée 50–800 mg/L
- Niveau d'aération 0–100 %
- Concentration en boues (biomasse) 0,5–5 g/L
- Temps de séjour hydraulique 1–24 h
Questions à explorer
- Que révèle une DBO élevée sur un échantillon d'eaux usées ?
- Une concentration en boues plus élevée raccourcit-elle le temps nécessaire pour respecter la limite de rejet stricte ?
- Pourquoi un bassin sans aération commence-t-il à sentir mauvais ?
