Dispositifs d'épuration des eaux usées > Les disques biologiques

PRINCIPE DE TRAITEMENT

Les disques biologiques font partie, comme les lits bactériens, de la famille des réacteurs à biomasse fixée. En effet, les micro-organismes sont fixés et se développent en formant un biofilm épurateur sur la surface des disques. La rotation des disques semi-immergés assure l'oxygénation de la biomasse fixée.



LA FILIERE DE TRAITEMENT

Afin d'éviter le colmatage du matériau support et l'accumulation de dépôts dans les auges, les effluents bruts subissent préalablement une décantation primaire. Les boues qui se décrochent du support par autocurage sont, quant à elles, séparées de l'effluent traité par décantation secondaire.

La filière de traitement par disques biologiques est constituée des ouvrages suivants :

• dégrilleur,
• décanteur-digesteur,
• disques biologiques,
• clarificateur.

On peut éventuellement substituer au clarificateur une lagune de décantation.

DIMENSIONNEMENT & CONCEPTION

Le dégrillage est obligatoire pour les stations de plus de 200 EH (arrêté du 21 juin 1996). La rétention des matières volumineuses et grossières peut être assurée par un dégrillage manuel constitué d'une grille inclinée de 60 à 80° et d'entrefer 30 à 40 mm. Un système mécanisé auquel est adjoint un compacteur limite les contraintes d'exploitation, réduit les nuisances et préserve la propreté du poste.

Le décanteur-digesteur doit assurer la rétention d'une partie des matières en suspension, la digestion anaérobie et le stockage des boues sédimentées. Il peut être dimensionné sur la base des préconisations suivantes :

• vitesse ascensionnelle de décantation de 1,0 à 1,5 m/h,
• temps de séjour dans le décanteur de 1h30,
• volume de digesteur égal à 1,0 voire 1,5 fois le volume journalier à traiter.

Pour le dimensionnement, il devra bien être pris en compte le volume de boues recirculées.

Le dimensionnement des disques biologiques dépend étroitement des objectifs de rejet.

Objectif de rejet	Charge organique à appliquer
DBO5 < 35 mgO2/L	Co < 10 g DBO5/m²/j
DBO5 < 25 mgO2/L	Co < 8 g DBO5/m²/j
Nutrification	Co < 6 g DBO5/m²/j

Pour assurer la pérennité de l'installation, il faudra veiller à la fiabilité mécanique de l'armature (entraînement au démarrage progressif, bonne fixation du support de l'axe,…). En outre, les disques devront de préférence être couverts (local ou capotage) afin de protéger les supports des intempéries. Pour éviter la corrosion des équipements, le local devra être bien ventilé. Le clarificateur assure la séparation des boues décrochées par autocurage et de l'effluent traité. Les bases de dimensionnement préconisée sont les suivantes :

• vitesse ascensionnelle en pointe de 1 m/h,
• hauteur droite supérieure à 2,5 m à la goulotte,
• pente du radier supérieure à 55°.

PERFORMANCES EPURATOIRES

Selon la circulaire du 17 février 1997, les disques biologiques sont susceptibles d'assurer un niveau de traitement D2, soit une DBO₅ < 35 mg O₂/L.

Paramètre	Concentration	Rendement épuratoire
DBO5	< 25 mg O2/L	> 90%
DCO	50 à 80 mg O2/L	> 90%
MES	< 30 mg/L	> 90%
NK	20 à 50 mg N/L	40 à 70%
N-NH4+	15 à 45 mg N/L	40 à 70%
NGL	40 à 60 mgN/L	30 à 50%
PT	15 mgP/L	20%
GTCF	107 germes par 100 mL	- 1 ULog