Approche des propriétés rhéologiques de suspensions biologiques floculées

Discipline

Chimie et Microbiologie de l'Eau

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie,

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

décontamination, eaux usées, boues activées, rhéologie

Mots-clés

Rhéologie - Thèses et écrits académiques,

Eaux usées -- épuration - Thèses et écrits académiques,

Viscosité - Thèses et écrits académiques,

Floculation - Thèses et écrits académiques,

Hystérésis - Thèses et écrits académiques

Le procédé biologique de traitement des eaux usées par boues activées est le plus communément utilisé. Le bon fonctionnement de ce type de procédé repose en grande partie sur l'aptitude à la séparation entre la boue et l'effluent traité. La bonne conduite de tels procédés de dépollution nécessite une caractérisation de la qualité de la boue à travers la mesure de divers paramètres physico-chimiques. L'objectif des travaux menés au cours de cette thèse était de tester l'utilisation potentielle de paramètres rhéologiques en tant qu'indicateurs de la qualité de la boue sous des conditions usuelles de fonctionnement des bassins d'aération de boues activées (MES < 10 g.L⁻¹). Pour ce faire, des protocoles de mesures en cisaillement simple adaptés aux types de boues étudiés ont été testés puis optimisés et des paramètres rhéologiques découlant de ces tests ont été présentés. Ainsi, les principaux paramètres retenus pour la détermination des caractéristiques rhéologiques des boues sont la viscosité à l'équilibre (µeq), la viscosité limite (µ¥) et la surface d'hystérèse réduite (rHa) dans le cas particulier de boues présentant un développement filamenteux excessif. Les mesures rhéologiques se révèlent particulièrement sensibles à la présence de filaments en excès au sein de la biocénose des boues activées, ainsi, le paramètre rHa permet de détecter l'apparition des bulking filamenteux de façon plus précoce qu'avec des paramètres usuels de sédimentabilité et de quantifier la présence de flocs filamenteux, une valeur de rHa = 10 Pa.s-1.mL⁻¹ a été proposée comme valeur seuil au delà de laquelle le foisonnement filamenteux est considéré comme devenant conséquent. Le paramètre µeq s'est révélé être sensible à des changements de conditions environnementales telles des variations de pH et de force ionique de la suspension de boue ou bien à des apports de toxiques, indiquant par là même la sensibilité de telles mesures lors de modifications structurelles des flocs ou bien de variations de charges de surface portées par les flocs