Dénitrification biologique des eaux usées de fermentation : Réduction de l'azote total à moins de 5 ppm

Vue d'ensemble du projet

Les eaux usées générées par les procédés de fermentation sont notoirement difficiles à traiter car elles combinent une lourde charge organique avec des concentrations élevées d'azote.Cette étude de cas décrit comment une usine de fermentation a éliminé son risque de conformité totale de l'azote (TN) en déployant un système de dénitrification biologique spécialement conçu..

Contextes du projet

L'installation exploite des lignes de fermentation continues qui déversent un flux d'effluents riche en azote.80 ppm d'azote d'ammoniac (NH3-N)avec20 ppm de nitrate d'azote (NO3-N), ce qui rapproche l'azote total de100 ppmEn raison du resserrement des réglementations relatives aux rejets, l'usine avait besoin d'une solution capable de réduire l'azote total àinférieure à 5 ppm- une efficacité d'élimination supérieure à 95%.

Une influence sur la qualité de l'eau

Défi technique

Le projet a dû surmonter trois obstacles principaux:

• Un plafond d'azote très bas que les processus biologiques à un seul stade ne peuvent pas respecter de manière fiable.
• Une charge d'ammoniac élevée qui nécessite une nitrification complète avant que la dénitrification puisse avoir lieu.
• Nécessité d'un rendement stable dans des calendriers de production de fermentation fluctuants.

Notre solution

L'équipe d'ingénieurs a conçu un train de traitement biologique en plusieurs étapes qui intègre les unités suivantes:

1. Étape de nitrification- les conditions aérobes et une culture nitrifieuse à haut rendement convertissent l'azote d'ammoniac en nitrate.
2. Étape de dénitrification- les conditions anoxiques avec une source de carbone supplémentaire convertissent le nitrate en gaz azoté inoffensif.
3. Étape de polissageLe traitement final permet de maintenir l'effluent constamment en dessous de l'objectif de 5 ppm.

Le système est équipé d'une surveillance en ligne en temps réel de l'ammoniac, des nitrates et de l'oxygène dissous, ce qui permet d'ajuster automatiquement l'aération et le dosage de carbone en fonction des conditions réelles de chargement.

Points marquants de la conception de processus

Plusieurs caractéristiques de conception ont contribué au succès du projet:

• Dosage optimisé du carbone- une stratégie de dosage automatisée fournit exactement la source de carbone nécessaire à la dénitrification, en évitant à la fois le sous-traitement et la consommation de produits chimiques inutiles.
• Construction modulaire- chaque étape de traitement est livrée sous forme de module préconçu, ce qui réduit le temps d'installation sur place et simplifie l'expansion future.
• Aération écoénergétique- les ventilateurs à fréquence variable et le régulateur d'oxygène dissous réduisent la consommation d'énergie pendant les périodes de faible charge hydraulique.
• Système microbien robuste- une biomasse nitrifiante et dénitrifiante spécialement cultivée résiste aux chocs et se rétablit rapidement des perturbations du processus.

Résultats

Après mise en service et optimisation, le système a affiché les performances vérifiées suivantes:

Avantages pour le client

• Conformité fiable aux limites de décharge d'azote les plus strictes.
• Opération entièrement automatisée avec une intervention manuelle minimale.
• Faible coût d'exploitation grâce à un dosage optimisé du carbone.
• Une conception évolutive qui s'adapte à la croissance future de la production.

Conclusion

En combinant la nitrification, la dénitrification et une étape finale de polissage avec un contrôle intelligent du processus, l'usine de fermentation rejette désormais systématiquement des effluents avec un azote total inférieur à 5 ppm.La solution a supprimé un goulot d'étranglement critique dans la conformité et a établi un niveau de, un modèle de traitement rentable qui peut être reproduit dans des applications similaires d'eaux usées industrielles riches en azote.