anoxkaldnes moving bed™ biofilm reactor (mbbr) • présentation de technologies de procédé...
TRANSCRIPT
1
AnoxKaldnesMoving Bed™ Biofilm Reactor
(MBBR)
246 DA1.1
Projet d’établissement d’un lieu d’enfouissement technique à Danford Lake
Alleyn-et-Cawood 6212-03-112
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• Présentation de Technologies de procédé Warco
• Vidéo et principe de fonctionnement du MBBR
• Étude de cas de lixiviat âgé et de site de déchets
dangereux
• Nitrification en eau froide - eaux usées mun.
• Projet du lieu d’enfouissement de Danford Lake
• Conclusion
Plan de présentation
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Technologies de procédé Warco
• Agent de manufacturier au Québec depuis 1950
• Représente des compagnies établies comme Parkson Corporation, AnoxKaldnes, Krofta, Biorem (Concepteurs originaux des équipements)
• Trois (3) divisions soit gestion de matières solides, filtration et environnement
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AnoxFondé en 1986 à Lund (Suède), dérivé de l’Université de Lund. Présence internationale. Bureau chef à Lund, Suède
KaldnesFondé en 1989 pour la commercialisation du procédé MBBR. Développé à l’Université technique de Trondheim. Propriété de Anglian Water de 1994-2002.Deux bureaux (Tonsberg, Norvège & Providence, Rhode Island)
Le groupe Anox/KaldnesFormé en 2003 quand Anox a acquis 100% de Kaldnes. Le groupe est maintenant indépendant et développe et commercialise des nouvelles technologies et procédés sur le marché.
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Le MBBR d’AnoxKaldnes• Le procédé est basé sur le principe des cultures fixées et utilise
des éléments porteurs en polyéthylène NON RECYCLÉ.
• Les éléments porteurs, qui sont moins denses que l’eau, fournissent une grande surface pour la culture bactérienne.
• Simple et flexible d’opération, i.e. aucune recirculation de boue requise et possibilité d’augmenter la capacité en ajoutant du média.
• Le MBBR d’AnoxKaldnes est le procédé à cultures fixées le mieux documenté avec plusieurs articles scientifiques et publications.
• Plusieurs configurations de procédé sont disponibles et sont basées sur les exigences requises de conception : MBBR, BAS, & HYBAS
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BIOFILM CHIP®
1,200 m²/m³366 pi²/pi³
Municipal / lixiviat
K1 (Haut) & K3500 m²/m³
152.4 pi²/pi³Industriel / Municipal
Natrix®La surface varie en
fonction de l’application industrielle
Éléments porteurs de biofilm
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Avantages MBBR AnoxKaldnesFlexibilité dans la conception – pas de recirculation de boues
Augmentation du taux de remplissage par ajout de biomedia
30%3,000 kg/jourCharge de
conception
55%
5,000 kg/jourCharge
future
Taux de remplissage max. Biofilm Chip
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GRILLES DE RETENUE DE MÉDIA EN ACIER INOXYDABLE
SYSTÈME D’AÉRATION EN ACIER INOXYDABLE
MBBR Aérobie
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TRAITEMENT DE LIXIVIAT - MBBRCARACTÉRISTIQUES DES EAUX USÉES
• RATIO DBO:DCO – Le MBBR s’ajuste avec le lixiviat plus âgé
• Le jeune lixiviat possède une bonne proportion de matière organique biodégradable – l’assimilation de l’ammoniac est élevé
• Le lixiviat âgé peut posséder de haut taux de contaminants organiques difficiles ou impossibles à retirer biologiquement.
• La biomasse du MBBR se transformera graduellement d’hétérotrophe à autotrophe.
• PROBLÈMES DE TEMPÉRATURE – improbable avec le MBBR
• Le MBBR a nitrifié des eaux usées jusqu’à des temp. < 10°C;
• Le MBBR en série avec des étangs au Colorado & au Québec a nitrifié jusqu’à < 3°C
• TOXICITÉ – improbable avec le MBBR
• Le MBBR traite le 1,4-dioxane – lixiviat de déchets dangereux;
• Le MBBR traite les phénols – site pétro-chimique;
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MBBR – TRAITEMENT DE LIXIVIATLixiviat Mature
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 20 40 60 80 100 120 140 160Time (Days)
SCOD (mg/L)
SCOD inSCOD in reactor 1SCOD in reactor 2SCOD in reactor 3
TRH ~1 Jour dans R1
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MBBR – TRAITEMENT DE LIXIVIATLixiviat Mature
0
200
400
600
800
1000
1200
0 20 40 60 80 100 120 140 160Time (days)
NH4-N (mg/L)
NH4-n inNH4-N in R1NH4-N in R2NH4-N in R3
TRH ~1 Jour dans R1
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Site d’enfouissement de Lowry
Paramètres Affluent au MBBR Effluent MBBR
Débit 4 m3/jour
1,4-Dioxane 6,400 – 12,000 µg/L 57-83 µg/L
Tetrahydrafuran (THF) 13,500 – 25,000 µg/L 46-212 µg/L
DCO soluble 150-230 mg/L 124-143 mg/L
COT 62-92 mg/L 52-61 mg/L
STD 4,300 – 5,000 mg/L
Ammoniac 80-160 mg/L 32 mg/L
Nitrite 0.1-3 mg/L 0.02 – 0.38 mg/L
Nitrite & Nitrate 10-19 mg/L 33-67 mg/L
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Site d’enfouissement de Lowry
• Dégradation du 1,4 – Dioxane >95%
• Réduction de la température à 15°C – pas d’impact
sur la qualité de l’effluent
• Pour nitrifier – alkalinité requise
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Johnstown, Colorado• Nouvelle limite sur NH3-N
ne pouvait être atteinte avec étangs aérés en place
• Solution – Insérer un MBBR dans une petite section de l’étang 3
• Installation de 2 séries de 2 MBBR aérobie
• Installé avec un taux de remplissage de 26% de média K1 pour un débit de 0.75 MGD (2,850 m3/jour)
• Possibilité d’augmenter la capacité à 1.5 MGD (5,700 m3/jour) par simple ajout de média
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Johnstown, Colorado
Démarrage:
• Ajout de média
• Période d’assimilationde 1-4 sem.
• 1 semaine pour la DBO
• 4 semaines pour la nitrification
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Historic Nitrification at Johnstown WWTP
0
5
10
15
20
25
30
Jan.
02
Feb. 0
2
Mar. 02
Apr. 02
May. 0
2
Jun.
02
Jul. 0
2
Aug. 0
2
Sept. 0
2
Oct. 02
Nov. 0
2
Dec. 0
2
Jan.
03
Feb. 0
3
Mar. 03
Apr. 03
May. 0
3
Jun.
03
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3
Aug. 0
3
Sept. 0
3
Oct. 03
Nov. 0
3
Dec. 0
3
Jan.
04
Feb. 0
4
Mar. 04
Apr. 04
May. 0
4
Jun.
04
Jul. 0
4
Aug. 0
4
Sept. 0
4
Oct. 04
Nov. 0
4
Date
NH
3 C
once
ntra
tion
(mg/
L)drainage period for construction
MBBR is operational
*source of data is from the Board of Health. Samples were taken at the plant effluent pipe at the beginning of each month
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Johnstown, Colorado
18
1413.4
11.5
14
16
6.57.5
7
9
15
25
18
1413.4
11.5
14
16
6.57.5
7
9
15
25
18
1413.4
0
5
10
15
20
25
30
Janu
ary-04
Februa
ry-04
March-0
4
April-0
4
May-04
June
-04
July-
04
August-
04
Septembe
r-04
Octobe
r-04
Novem
ber-0
4
Decem
ber-0
4
Janu
ary-05
Februa
ry-05
March-0
5
April-0
5
May-05
June
-05
July-
05
Augus
t-05
Septem
ber-05
Octobe
r-05
Novem
ber-0
5
Decem
ber-0
5
Janu
ary-06
Februa
ry-06
March-06
Date
Efflu
ent A
mm
onia
& L
imits
(mg/
L)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Influ
ent F
low
(MG
D)
Eff Ammonia 30-day Avg Monthly LIMIT Inf Flow
MBBR Operational Since 6/2004
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Johnstown, Colorado
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
12-Nov-04 12-Dec-04 11-Jan-05 10-Feb-05
DATE
Tem
p (C
)
Lagoon 2 (°C)
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Johnstown, Colorado
Parameter DAF Influent DAF Effluent Range Average Range Average
Turbidity, NTU 18 - 80 40 2 - 28 15 BOD mg/L 24 - 35 27 3 - 13 10 TSS mg/L 19 - 62 35 8 - 25 11
Enlèvement de coliformes
Affluent du DAF 5,000 CFU/100 ml
Effluent du DAF moy 250 CFU/100 ml
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Conclusion
• Invention du procédé - fin des années 80 en Norvège (Développé pour les climats nordiques)
• Reconnaissance mondiale (conférences, articles etc…)
• Expérience en nitrification - dénitrification en eau froide
• Plus de 450 installations municipales et industrielles
• Procédé fiable, éprouvé et simple d’opération.