Optimisation du fonctionnement de la station d'épuration de Menzel Bourguiba et étude de sa modernisation et son influence sur les frais de gestion et d'exploitation

L'objectif principal de ce travail est la caractérisation de l'élimination de l'azote en phases aérobie et anoxie par le processus de nitrification/dénitrification sous les nouvelles conditions de gestion du système d'aération ainsi que l'étude de l'influence de la modification de la durée d'aération journalière et d'élimination d'un bassin aérobie par deux existants sur l'efficacité de la nitrification-dénitrification. Le taux d'élimination de l'azote, enregistré par cette station d'épuration, a été comparé aux résultats de simulation par le modèle biologique ASM1. Les résultats ont montré que la conception actuelle de la station d'épuration (trois bassins en série : bassin en anoxie suivi par deux bassins aérées) n'est pas la conception idéale pour l'élimination de l'azote d'une manière optimale. Il est bien montré que la nitrification est de 70% au niveau du premier bassin aérée et de 30% au niveau du deuxième bassin puis se stabilise jusqu'à la sortie des eaux vers la décantation secondaire. Il en résulte un âge des boues supérieur à 26 jours et une concentration en oxygène dissous supérieure au seuil habituel (2 mgO2.L-1 au niveau du deuxième bassin. Toutefois, la nouvelle conception de la station d'épuration en deux bassins seulement (bassin anoxie - bassin aéré) peut être la conception idéale avec l'ajustement des volumes des deux bassins. Cette conception a abouti à la réduction de l'âge des boues à environs 11 jours et à la diminution de la consommation d'énergie d'environ 13%. Ces résultats ont été confirmés par simulation avec le modèle ASM1. Ensuite, un ajustement des périodes aérobies et anoxies en corrélation avec la charge entrante à la station d'épuration a été défini. Un essai respirométrique a été réalisé pour vérifier et confirmer les résultats de simulation relatives au processus d'élimination de l'azote dans deux configurations, et de calculer le coefficient de demi-saturation (KoA) en oxygène dissous et la concentration en biomasse active (XA) afin de les utiliser pour déterminer la demande en oxygène dissout minimale (ODmin) et l'âge des boues (SRT) avec lequel le processus de nitrification peut être accompli d'une manière optimale. Ce travail a mis en évidence l'influence de la caractéristique de l'influent et des conditions de fonctionnement sur les performances globale de la station d'épuration. Les paramètres clés sur lesquels peuvent s'appuyer le contrôle de l'aération et le fonctionnement des stations à boues activées afin de minimiser les frais d'exploitation ont été déterminés et sont présentés dans le tableau 1.