Automatisation de l'élimination de l'azote contenu dans les eaux usées

Les principaux composants de l'azote sont l'ammonium et le nitrate. Dans la biologie d'une station d'épuration des eaux usées, les bactéries transforment l'ammonium en nitrate par apport d'oxygène (nitrification). Ce process est poursuivi jusqu'à ce qu'il n'y ait (presque) plus d'ammonium.

D'autres bactéries convertissent ensuite le nitrate en azote moléculaire (dénitrification). Celui-ci s'échappe tout simplement dans l'atmosphère et est donc éliminé des eaux usées. Par ailleurs, il n'y a plus d'apport en oxygène pendant le process de dénitrification. Ceci garantit que les bactéries consomment l'oxygène présent dans les molécules de nitrate.

La question clé est de déterminer quand et combien d'oxygène est nécessaire pour la nitrification afin d'atteindre un niveau optimal de l'oxydation de l'azote. L'oxygène est injecté dans le bassin d'aération à l'aide de compresseurs. Cela nécessite d'énormes quantités d'électricité – jusqu'à 70 % de la consommation totale d'énergie d'une station. Si l'on ajoute trop d'oxygène, on gaspille de l'énergie et de l'argent. Si l'on ajoute trop peu, les valeurs de sortie se détériorent.

Le système Liquiline Control peut contrôler l'oxydation de l'ammonium et du nitrate en fonction de la charge des influents. En fonction de la concentration en nutriments, le système contrôle l'apport d'air dans le bassin d'aération, par exemple en régulant la vitesse des compresseurs. Ceci indépendamment du fait que la phase biologique fonctionne en continu ou par intermittence.

Les valeurs mesurées prises en compte sont l'oxygène en phase de nitrification, l'ammonium (et les nitrates, si nécessaire) dans les zones de transition ainsi que la quantité d'eaux usées qui entrent dans la station d'épuration. Les zones de transition comprennent les zones entre les phases de nitrification et de dénitrification ainsi que les zones à l'entrée et à la sortie de la phase biologique.

La valeur cible de l'oxygène et, par conséquent, l'apport d'air dans le bassin d'aération, est adaptée dynamiquement aux fluctuations de la charge entrante. La nuit, pendant les phases de faible charge, seule une petite quantité d'air est injectée ; pendant les pics de charge, par exemple par temps de pluie, une quantité supérieure d'air est injectée. Dans le cas d'installations exploitées par intermittence, les durées minimales ou les phases de nitrification et de dénitrification sont également prises en compte.