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Nos technologies2018-08-28T14:58:31+00:00

Le dégrillage consiste en une séparation liquide-solide qui assure la protection des installations situées en aval en retenant les éléments les plus volumineux et susceptibles de nuire au bon fonctionnement des traitements.
Les eaux brutes passent à travers une grille qui retient les particules de dimensions supérieures à son entrefer.
Un raclage est nécessaire pour ensuite récupérer ces particules afin d’éviter le colmatage des barreaux.

L’eau à traiter est alors débarrassée des déchets textiles, papiers, plastiques et végétaux. Ce prétraitement permet d’améliorer le rendement épuratoire.

Les dégrilleurs sont dimensionnés (taille et forme des mailles, vitesse de passage de l’eau usée) en fonction de la taille et de la quantité de déchets à retenir et de la qualité désirée pour l’eau dégrillée. Sont également pris en compte la perte de charge et le coefficient de colmatage.

Cette technologie possède de nombreuses applications : station d’épuration, installations domestiques, industries textiles, industries papetières ou encore industries agro-alimentaires.

Le dessablage permet, en utilisant leur différence de densité, de séparer les particules lourdes (gravier, sables) des matières organiques qui restent en suspension du fait de leur faible masse volumique. En maintenant la vitesse de l’eau à une valeur comprise entre la vitesse de chute des matières organiques et celle des solides à séparer, on assure leur sédimentation. Il est également possible d’aérer le dessableur pour maintenir les matières organiques en suspension par injection d’air. Les sables et graviers sont ensuite extraits périodiquement du fond de l’appareil par pompage ou raclage. Cette technologie assure donc la protection des installations situées en aval contre l’érosion (notamment les pompes) et contre le colmatage (notamment les conduites).

Le dégraissage, également basé sur la différence de densité, permet de séparer l’eau des graisses et huiles (d’origine végétale ou animale) non dissoutes. Le processus naturel de flottation peut être amplifié et accéléré par aération lorsque la différence de masse volumique ne suffit pas à la séparation naturelle. Un dispositif génère alors des microbulles qui, en remontant depuis le fond de l’appareil, s’accrochent aux matières en suspension (MES), graisses et huiles non dissoutes et les entraînent en surface. L’émulsion ainsi formée est raclée par un bras ou extraite par une vanne-déversoir puis recueillie dans une goulotte. Une autre possibilité est de plonger une bande oléophile dans l’eau à écrémer puisque seuls les huiles et hydrocarbures y adhèreront. Cette technologie assure la salubrité de l’eau à traiter et la protection des ouvrages aérés en aval en empêchant leur imperméabilité à l’oxygène.

Ces deux méthodes de prétraitement peuvent être couplées dans un ouvrage combiné. Elles sont très utilisées pour le traitement des effluents agro-alimentaires et des effluents urbains en station d’épuration.

Les décanteurs lamellaires permettent d’augmenter la surface de décantation par rapport aux décanteurs statiques basiques. Ils peuvent être constitués d’un grand nombre de plaques planes ou ondulées, tubes ronds ou carrés ou encore de nids d’abeilles (modules hexagonaux).
Ces lamelles sont inclinées pour permettre une évacuation par gravité des boues obtenues. Les décanteurs lamellaires sont dimensionnés en fonction du type et de la vitesse de sédimentation des particules, de la qualité souhaitée de l’effluent en fonction de la concentration initiale en MES (matières en suspension) mais aussi du débit à traiter.

Il existe différents types de décantation lamellaire :

– A contre-courant lorsque l’eau circule de bas en haut et les boues de haut en bas.

– A courants croisés lorsque l’eau circule horizontalement et les boues de haut en bas.

Cette technologie trouve principalement des applications dans le traitement d’effluents agro-alimentaires et industriels.

Les débourbeurs retiennent les matières lourdes (sables, graviers, boues…) présentes dans les eaux grasses (notamment les eaux des industries alimentaires ou les eaux de ruissellement issues des voiries, parking, aires de lavage ou stations service). Un dépôt se forme par décantation et l’effluent dépourvu de boue est acheminé dans un séparateur à hydrocarbure qui va piéger par différence de densité les hydrocarbures libres. Il est composé de deux éléments :

– un filtre à coalescence favorisant le contact des hydrocarbures entre eux pour former des microgouttes qui se regroupent dans la zone de rétention.

un obturateur qui prévient tout risque de pollution accidentelle. Il est pour cela muni d’un flotteur dont la densité est comprise entre celle des hydrocarbures (d=0.85) et celle de l’eau (d=1). Si la couche d’hydrocarbures est trop épaisse, le flotteur obture la sortie.

Le principe de la flottation repose sur la mise en contact de l’effluent à traiter et d’une eau pressurisée. En effet, lors de la détente dans la zone de mélange, des microbulles d’air (de 10 à 100 microns de diamètre) apparaissent et adhèrent aux particules en suspension et aux huiles. Les ensembles ainsi formés sont moins denses et viennent s’accumuler sous forme de boue en surface où ils sont raclés hors de l’ouvrage ou évacués par une goulotte.

Cette technologie permet donc d’accélérer la séparation liquide-liquide et liquide-solide entre l’eau et les agrégats de plus faible densité. Elle est mise en œuvre dans le traitement des effluents agro-alimentaires, chimiques ou mécaniques notamment dans les abattoirs, papeteries…

Les traitements chimiques permettent l’assainissement de l’eau usée en particulier l’élimination de la turbidité, de la couleur et de la salinité de l’effluent en traitant les MES (sables, matières organiques, limons…), les composés solubles (sels, gaz…) et les colloïdes (argiles, bactéries, macromolécules…). On utilise principalement la coagulation-floculation :

Les particules colloïdales dont le diamètre est inférieur à 1 micron sont chargées négativement ce qui leur confère une grande stabilité dans l’eau : elles ne décantent pas. Les coagulants (généralement du chlorure de fer ou du sel d’aluminium) permettent de neutraliser la charge des colloïdes qui peuvent alors s’agglomérer. Le rôle des floculants (généralement de longs polymères) est d’accélérer l’agglutinement des particules en augmentant leur probabilité de rencontre. Les flocs ainsi formés sont volumineux et peuvent être éliminés par flottation ou décantation. Les temps de passage sont en général 1h pour la coagulation et 30min pour la floculation. Les jar-tests* permettent de déterminer le couple quantité de réactifs/vitesse d’agitation optimal.

*Les jar-tests constituent une série de béchers de même volume et de concentration différente en réactif, tous agités à la même vitesse. Différentes vitesses d’agitation sont testées afin de trouver le couple quantité de réactif/vitesse d’agitation pour lequel on obtient les flocs les plus gros et les mieux décantés donc l’eau la plus claire.

La filtration sur sable est une technologie fiable lorsqu’on souhaite éliminer les MES des eaux brutes. Chaque couche de sable constituant le lit possède des propriétés physiques différentes : granulométrie, densité spécifique, friabilité, forme des grains, hauteur de la couche…  Un tel empilement confère au média un pouvoir de coupure (taille de la maille) adaptable aux particules à séparer et donc à la qualité de l’assainissement souhaité. L’eau brute percole à travers le filtre poreux qui retient les matières en suspension dont le diamètre est supérieur à la taille de la maille. Le pouvoir de coupure peut varier entre 10 et 100 microns.

Cette méthode de filtration est utilisée dans les filières d’eau potable, le traitement en station d’épuration mais aussi en amont des traitements membranaires.

Le charbon actif constitue aujourd’hui le meilleur adsorbant connu. Sous forme de poudre ou de grains, il présente une très grande porosité et la surface de contact avec l’eau s’en trouve considérablement augmentée (jusqu’à 1500m² par gramme de charbon). La filtration sur charbon actif repose sur le principe d’adsorption : sous l’influence du gradient de concentration (sans réaction chimique), les substances à éliminer adhèrent sur la surface du charbon. Ce média nécessite une régénération ou un remplacement régulier.

Cette technologie permet d’éliminer la matière organique, les métaux lourds et les pesticides. L’eau usée est alors débarrassée de tout goût, odeur, levures et substances halogénées. Elle est souvent mise en œuvre dans la production d’eau potable, la filtration avant rejet ou encore dans le traitement des effluents alimentaires.

Les résines échangeuses d’ions permettent d’éliminer par adsorption les composés ioniques présents dans l’eau à traiter. Elles sont constituées de billes de plastique poreuses, de faible diamètre (environ 0,5 mm) et contenant de l’eau. Les ions permanents fixés à la structure doivent être neutralisés par des contre-ions mobiles (pouvant sortir de la résine) pour respecter la neutralité électrique du matériau. Lorsque l’effluent à traiter est mis en contact avec la résine, les ions mobiles sont échangés avec des ions de même charge présents dans l’effluent. On utilise des résines échangeuses de cations H+ et d’anions HO- afin de précipiter les espèces ionisées de l’eau sur les ions fixes, notamment le fer ou le magnésium (Fe2+ ou Mg2+). Les ions H+ et HO- forment instantanément des molécules d’eau dans l’effluent ainsi décontaminé. Une fois saturées, les résines peuvent être régénérées. Cette technologie permet d’adoucir et de déminéraliser les effluents industriels et eaux usées. Elle est utilisée dans les filières d’eau potable.

Les cartouches de filtration, insérées dans des cylindres, sont composées d’un média filtrant (matières synthétiques ou fibres végétales) généralement plié « en étoile » afin d’augmenter la surface efficace en minimisant l’encombrement. Il peut également s’agir d’un bloc compact de média filtrant. L’eau brute entre par le tube central, traverse le filtre sous l’effet de la pression exercée et l’eau traitée sort au niveau de la surface cylindrique. Il existe différents types de cartouches filtrantes, offrant un pouvoir de coupure de 5 à 30 microns :

– Les cartouches microfiltration retiennent les matières en suspension et les bactéries présentes dans l’eau brute.

– Les cartouches charbon actif éliminent le goût et l’odeur de l’effluent en neutralisant le chlore et les résidus organiques.

– Les cartouches de filtration hydrocarbure fixent les huiles libres (y compris en émulsion) et absorbent les hydrocarbures dans les eaux usées et les eaux de ruissellement.

La microfiltration est une technique de séparation physique membranaire. L’application d’une différence de pression (généralement de 0,2 à 1 bar) constitue la force motrice qui permet le passage du fluide à travers les pores de la membrane. Le diamètre de ces pores peut varier entre 0,1 et 5 microns et toutes les particules de tailles supérieures sont donc retenues. Ce pouvoir de coupure convient pour l’élimination des matières en suspension (MES), bactéries, microalgues, levures, lipides et kystes de l’eau. De plus, on peut régler différents paramètres comme le débit de perméat (eau traitée), la résistance de la membrane ou l’efficacité de la filtration en jouant sur la porosité et l’épaisseur de la membrane, le choix du matériau utilisé ou encore la disposition des pores.

Cette technologie trouve des applications dans le traitement d’effluents industriels et agroalimentaires.

L’ultrafiltration est un procédé de séparation physique qui utilise des membranes semi-perméables. Il s’agit de structures poreuses généralement spiralées autour d’un tube central ou en fibres creuses.
Le seuil de coupure varie entre 0,1 et 0,001 micron. Sous l’action de la pression imposée (jusqu’à 1,5 bars), l’effluent à traiter (éventuellement pré-filtré) traverse la paroi membranaire de l’extérieur vers l’intérieur (Out/In) ou de l’intérieur vers l’extérieur (In/Out). Des rétrolavages (backward flushes) sont nécessaires pour préserver la perméabilité des membranes. En faisant basculer les vannes, on inverse le sens de circulation : une eau filtrée et chlorée ainsi injectée décolle le rétentat constitué des matières en suspension, virus, protéines, spores, macromolécules, colloïdes, germes et coliformes retenus par les pores à la surface de la membrane. De plus, injecter de l’air permet d’améliorer le nettoyage en assurant l’agitation des fibres. Les technologies d’ultrafiltration proposées par Nomado pour la production d’eau potable bénéficient de l’ACS (Attestation de Conformité Sanitaire, norme française) ou de l’équivalent américain.

La nanofiltration est utilisée dans les procédés de décoloration, d’adoucissement et de dépollution d’eau pour l’industrie ou l’usage domestique. Cette technologie permet en effet d’éliminer la pollution dissoute (les ions monovalents et polyvalents tels que les métaux lourds, les composés organiques dont les pesticides, les micro-polluants), les agents colorants et l’odeur des eaux souterraines, eaux usées, eaux de surface, eaux saumâtres… La pression exercée (de 5 à 20 bars) oblige le fluide à traverser les pores d’une membrane semi-perméable dont le pouvoir coupant varie entre 0,1 et 10 nm. Il s’agit en général d’un module cylindrique en spirale ou de fibres tubulaires. Afin de préserver l’efficacité de la filtration, des rétrolavages (backward flushes) s’imposent. Ils consistent à faire circuler une eau propre dans le sens contraire à celui de la filtration pour décoller et éliminer les particules accumulées sur la surface de la membrane et ainsi dégager les pores.

L’osmose est le processus naturel faisant qu’un fluide se déplace du milieu le plus dilué vers le plus concentré. L’application d’une pression suffisamment importante permet d’inverser le sens de circulation du liquide à traiter. C’est donc l’eau la plus chargée en pollution dissoute qui va traverser la membrane semi-perméable dont la taille des pores n’excèdent pas 1 nm de diamètre. Sont ainsi retenus les ions dont le sel, les pesticides et autres composés organiques, les agents colorants, les bactéries et virus et les micro-algues. Cette technologie trouve des applications dans la production d’eau potable, notamment par dessalement d’eau de mer, dans la préparation d’eau de process ainsi que dans les industries pour la concentration de jus de fruit, sucre, café, lait et la concentration d’eaux usées. L’osmose inverse possède également une application militaire car elle permet de prévenir les risques NRBC (nucléaire, radiologique, biologique et chimique).

Le procédé à boue activée constitue une technique d’épuration biologique par culture libre des eaux usées. Il se déroule en trois étapes principales :

– L’effluent à traiter est mis en contact avec les micro-organismes hétérotrophes en culture aérée par oxygénation du réacteur. Cette masse bactérienne dégrade les composés solubles en suspension : l’azote en nitrates (NO3-) et nitrites (NO2-) (nitrification) puis en azote gazeux (dénitrification), le carbone en dioxyde de carbone et le phosphore en biomasse.

– La séparation liquide/solide entre l’eau épurée et la flore bactérienne est assurée par le clarificateur.

– Les boues sont recirculées depuis le clarificateur vers le réacteur.

Les temps de séjour et la taille des ouvrages varient en fonction des volumes à traiter et permet une adaptation à l’utilisation individuelle comme celle des grandes villes ou industries.

Le réacteur discontinu séquentiel constitue un système d’épuration biologique. Le principe de fonctionnement est similaire à celui des boues activées ; la principale différence étant que le traitement est séquentiel et a lieu dans un seul et même réacteur. On distingue les quatre phases de traitement suivantes:

– L’eau usée est mélangée avec la faune bactérienne épuratrice dans le réacteur.

– Le réacteur est oxygéné (aérobie) et les boues activées réalisent la nitrification-dénitrification, transforment le carbone en CO2 et élimine le phosphore.

– Le réacteur est ensuite mis au repos pour laisser les boues décanter.

– Enfin, l’eau épurée est évacuée.

Cette technologie trouve des applications dans le traitement d’effluents urbains comme industriels.

Le bioréacteur à lit fluidisé est un procédé de traitement biologique. Il consiste à fixer et développer une biomasse épuratrice sur de fins supports en plastique (média) de densité très légèrement inférieure à celle de l’eau. Le biofilm ainsi formé reste en suspension dans le bassin grâce à un brassage adapté. L’aération permet également l’oxygénation de la flore bactérienne qui traite la pollution soluble biodégradable (carbone, azote, phosphore, ammonium, matière organique). Cette solution flexible, compacte et facile à exploiter assure la réduction de la DBO (demande biologique en oxygène) et de la DCO (demande chimique en oxygène). Elle est utilisée pour le traitement d’eaux résiduaires urbaines et industrielles.

La désinfection UV utilise des lampes à mercure basse, moyenne ou haute pression qui émettent des rayons UV-C de longueur d’onde égale à 254nm dans une chambre d’irradiation. Ces rayons pénètrent dans le noyau des micro-organismes pathogènes (germes, virus, algues, moisissures, bactéries, levures) présents dans l’eau pré-traitée et les inactives en stoppant la duplication de l’ADN jusqu’à destruction. Les UV n’ont aucune influence sur le pH et les caractéristiques organoleptiques de l’eau comme l’odeur, la couleur ou le goût de l’eau. La dose d’exposition (fonction de la puissance des lampes, de la surface et du temps d’irradiation, de la hauteur d’eau…) d’adapte au débit à traiter et aux populations bactériennes à éliminer.

Cette technologie permet d’obtenir une eau saine à partir d’eau de process ou d’eau usée. Elle intervient notamment dans le processus de potabilisation et de traitement tertiaire.

Le chlore est le composé le plus couramment utilisé pour la désinfection rémanente des eaux de process et dans les filières d’eau potable. En effet, la chloration est une technique facile à mettre en place. Le chlore, injecté sous forme de gaz, réagit premièrement avec le fer, le manganèse et les autres composés facilement oxydables puis avec les matières organiques. Sont alors formés des mono-, di- et tri-chloramine ensuite éliminés. Lorsque tous les microorganismes pathogènes (virus, bactéries, algues, levures…) sont neutralisés et détruits, le chlore injecté en surplus reste libre et actif dans l’eau : il permet de faire durer la désinfection dans le temps. Cette rémanence protège par exemple l’eau traitée durant le stockage.

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