Le Journal de l'Eau et de l'Environnement
Volume 11, Numéro 21, Pages 84-96

Sequential Biologic Treatment Of Food Process Effluent Traitement Biologique Sequentiel D’effluents Agro Alimentaires

Authors : Yahi Hamid . Madi Nadjet . Midoune Karima .

Abstract

ABSTRACT: After experimenting the conventional activated sludge process we devote this phase to the treatment of dairy effluents, strongly loaded with organic matter, by a sequencing batch biological reactor (SBR).This study aims to evaluate treatment performance by COD and TSS reduction under the influence of organic load (COD) and aeration time variations. The results show that whatever the COD of the effluent to be treated varies from 220 to 7000 mgO2/l, the treated effluent COD is reduced when aeration time increases. For applied COD low levels (220 - 2640 mgO2/l), 20 hours aeration time appears to be an optimum value ensuring an effluent composition very much in line with the discharge standards (< 120 mg O2/l). This result shows that the choice of sequential bioreactor is more advantageous than the conventional activated sludge process, used], which required 24 hours of ventilation with 100 % recycling to eliminate only 1250 mg COD/l. For organic loads to the largest entry (3120 - 7000 mg/l), the required aeration time is higher. Thus, it takes 48 hours to reduce 7000 mg COD/l to a value hardly consistent with the discharge standard for the nature of the sludge produced (filaments) and the settling time limit process performance. It also appears that the COD removal efficiency depends on the volumetric loading values (Cv) and applied mass loading (Cm) and biomass age. For Cv values ranging from 0,075 to 2.52 kg DBO5/m3/d and Cm values between 0,05 and 2 kg DBO5/kg MVS/d, performance is inversely proportional to the applied load and varies roughly from 80 to 99% for Cv and from 90 to 99% for Cm. The sequential bioreactor appears more advantageous than the conventional activated sludge process that requires 4.5 days of aeration to remove 6210 mg COD/l without recycling, with volumetric loading from 0.29 to 0.92 kg BOD5/m3/d and mass loads from 0.17 to 0.42 kg BOD5 /kg MVS/d. RESUME : Après avoir expérimenté le procédé par boues activées classique, nous consacrons cette étude au traitement biologique séquentiel d’effluents de laiterie fortement chargés en matières organiques. Cette étude consiste à évaluer les performances du procédé sur la réduction de la matière organique (exprimée DCO) sous l’influence de la charge organique appliquée et du temps d’aération. Lorsque la DCO appliquée varie entre 220 et 6200 mgO2/l, les résultats obtenus montrent que la DCO de l’effluent traité diminue avec l’augmentation du temps d’aération. Pour des DCO d’entrée dans le réacteur allant de 220 à 2640 mg O2/l, un temps d’aération de 20 heures permet de produire un effluent de composition conforme aux normes de rejet (DCO< 120 mg O2/l).Ce résultat montre que le choix du bioréacteur discontinu est plus avantageux que le procédé par boues actives testé par, qui a nécessité 24 heures d’aération avec un taux de recyclage de 100 % pour n’éliminer que 1250 mgO2/l exprimée en DCO. Pour des charges organiques plus élevées à l’entrée du bioréacteur comprises entre 3120 et 7000 mgO2 /l, le temps d’aération requis est encore plus important. Ainsi, il faut 48 heures d’aération pour réduire une DCO d’entrée de 7000 mg O2/l à une valeur de sortie du bioréacteur conforme à la norme de rejet. Dans ce cas, la nature filamenteuse des boues produites ainsi que le temps de décantation apparaissent comme les principaux facteurs limitant la performance du procédé. Il est également apparu que l’élimination de la DCO dépend largement de la charge volumique (Cv) et de la charge massique (Cm) appliquées et de l’âge de boues. Pour une charge volumique appliquée allant de 0,075 à 2,52 kg DBO5/m3/j et une charge massique comprise entre 0,05 et 2 kg DBO5/kg MVS/j, la performance du bioréacteur est inversement proportionnelle aux charges appliquées; elle oscille entre 80 et 99 % en fonction de Cv et entre 90 et 99 % en fonction de Cm. Le bioréacteur séquentiel est encore plus avantageux que le procédé à boues activées conventionnel qui nécessite 4,5 jours d’aération pour réduire une DCO appliquée de 6210 mgO2/l, sans recyclage, avec une charges volumique comprises entre 0,29 to 0,92 kg BOD5/m3/j et une charge massiques allant de 0,05 et 2 kg DBO5/kg MVS/j .

Keywords

Food processing effluents, dairy effluents, biological treatment, sequencing batch reactor_ Effluents agro- alimentaire, effluents de laiterie, épuration biologique, traitement biologique séquentiel.