Soutenance mémoire
Station de l’épuration de la CBGN
discription de la station
La station est située à côté du site de production CBGN qui se trouve dans la zone industrielle « Quartier Industriel Sidi Brahim ». Elle a coûté presque 3000000 DH et les travaux se sont terminés en décembre 2009.
La STEP est constituée :
• D’une chaîne de traitement composée d’un dégrilleur grossier, d’un tamis fin, d’un bassin d’homogénéisation, d’un bassin de répartition, de deux bioréacteurs, d’un bassin de floculation, d’un flottateur, d’un bassin de désinfection, d’un bassin des boues, d’une boucle de recyclage des boues et d’une centrifugeuse ;
• D’un local technique contenant une armoire électrique permettant d’automatiser les commandes pour contrôler les actionnements électriques de l’installation ;
• D’un laboratoire d’analyse.
La figure ci-dessous représente le schéma de la station de traitement des eaux usées à la CBGN
Figure 1 : schéma général de la station de traitement des eaux usées de la CBGN résiduaires de la CBGN
L’eau provenant de la CBGN passe dans un premier lieu dans un dégrilleur qui retient les déchets volumineux, ensuite vient le rôle du tamis fin qui élimine les particules plus petites. L’eau est dirigée par la suite vers le bassin d’homogénéisation disposé de plusieurs diffuseurs d’airs afin d’éviter une décantation. Puis, l’eau est transférée vers la chambre de répartition où s’effectuent l’ajustement du pH entre 7 et 8 (avec l’acide sulfurique) et l’injection des éléments nutritifs nécessaires pour le développement des bactéries. Celles-ci assurent leur rôle de dégradation de matière polluante dans les réacteurs biologique. L’effluent est ensuite envoyé vers le bassin de floculation où se fait l’injection d’un floculant qui sert à agglomérer les particules en flocs, ce qui facilitera l’opération de la séparation de l’eau épurée qui s’effectue au niveau du flottateur (clarificateur). Finalement, l’eau épurée est dirigée vers le bassin de désinfection pour éliminer les germes pathogènes à l’aide de l’eau de javel, puis rejetée dans le milieu naturel. La boue obtenue est soit stockée dans un bassin à boue pour subir un traitement de déshydratation soit elle est recirculée vers le biréacteur afin de maintenir la biomasse épuratrice.
Source et type de pollution générée par CBGN
La compagnie des boissons gazeuses du Nord (CBGN) est une SA, son activité s’inscrit dans le domaine de l’agroalimentaire et plus précisément dans l’embouteillage de boissons.
Elle fabrique des boissons gazeuses de différents goûts (Coca-Cola, Fanta, Hawaï…), formes (PET- verre) et de différents volumes (20, 25, 35, 100, 150 et 200 cl). Son activité est d’autant industrielle que commerciale, elle se charge de la production des boissons gazeuses du nord et de distribution dans son territoire assigné.Dans le processus de fabrication des boissons gazeuses, l’eau constitue un élément principal dans la chaîne industrielle. En effet, pour préparer 1 litre de boisson on a besoin de 2,5 litres d’eau. Cela implique que 70% d’eau consommée par la production est éliminée sous forme de rejets. Ceux-ci sont stockés dans une fosse avant d’être acheminés dans la fosse de collecte de la station d’épuration.
Les eaux résiduaires à traiter sont constituées par les eaux de :
• Lavage et rinçage des bouteilles en verre.
• Lavage des équipements de préparation et de filtration du sirop simple ;
• Lavage des filtres à sable, des filtres à charbon utilisés dans le traitement des eaux dans l’usine ;
• Régénération des adoucisseurs et du décarbonateur ;
• Lavage des équipements de préparation et de stockage du sirop fini et des équipements servant au remplissage des bouteilles ;
• Lavage du sol ;
• Lavage du laboratoire ainsi que les boissons qui restent dans les bouteilles après les analyses.
Les effluents de pollution rejetés sont variables selon le programme de production : l’opération de lavage des bouteilles en verre et des unités de production après chaque changement de produit constituent les sources les plus importantes des rejets d’eaux.
Les principaux polluants sont le saccharose et la soude : En produisant des rejets riches en saccharose, l’opération de préparation des sirops est l’opération la plus polluante.
Quant à la soude, elle provient des rejets générés par l’injection de cette dernière lors de lavage des bouteilles provoquant ainsi une augmentation du pH (9 < pH < 12).
Choix du type des traitement et dimensionnement de la station
Choit et type de traitement
Bases du choix de traitement biologique a boues activées
Les traitements des eaux résiduaires dans les STEP (Station d’Epuration) varient en fonction de la nature des eaux usées à traiter et de la sensibilité du milieu récepteur à la pollution.
Le type de traitement pour les eaux résiduaires de la CBGN qui a été choisi et dit « traitement à boues activées » car l’ensemble des conditions favorables à une activité maximale des bactéries est mis en œuvre : un apport en oxygène suffisant, un apport en nutriments, une agitation permanente afin de favoriser le contact entre bactéries et pollution, une concentration élevée en bactérie pour augmenter l’efficacité du traitement.
Avantages et inconvénients d’un traitement par boues activées.
Le procédé de traitement par boues activées présente les avantages suivants :
• Bon rendement d’épuration ;
• Superficie réduite, ce qui favorise l’intégration dans le site de la société ;
• Procédé adapté aux charges organiques importantes.
Toutefois le procédé a aussi des inconvénients :
• Coût énergétique élevé ;
• Nécessité d’une exploitation attentive (extraction régulière des boues, adaptation de l’aération aux besoins, etc.) réalisée par un personnel ayant suivi une formation adéquate.
Dimensionnement de la station
La STEP a été dimensionnée pour traiter les eaux résiduaires purement industrielles de la CBGN. Les données sur les débits et les concentrations de l’effluent qui ont servi au dimensionnement sont données dans le tableau ci-dessous :
Tableau 1 : Les caractéristiques des effluents bruts prises en compte lors du dimensionnement.
Discriptif du procédé de traitement des eaux résiduaires industrielles de CBGN
La dépollution des eaux usées nécessite une succession d’étapes faisant appel à des traitements physiques, physico-chimiques et biologiques.
Pré-traitements
❖ Dégrillage :
Le dégrillage consiste à faire passer les eaux usées à travers une grille dont les barreaux, plus ou moins espacés, retiennent les éléments les plus gros.
Les eaux sont ensuite relevées jusqu’au niveau du tamis fin à l’aide de deux pompes immergées.
❖ Tamisage :
Le tamisage consiste à retenir mécaniquement tous les petits corps étrangers de dimension > 1 mm, pouvant perturber le fonctionnement des installations.
Figure 3: tamis fin de la STEP de la CBGN
Traitement primaire
❖ Homogénéisation :
Après avoir traversé le tamis fin, l’eau est dirigée vers le bassin d’homogénéisation (ayant une capacité de 800 m3) où il y a plusieurs diffuseurs d’air (157) servant à aérer l’effluent et éviter la stagnation de l’eau ainsi que l’apparition de nuisances olfactives.
Cette aération est assurée par un des deux suppresseurs d’homogénéisation (un en marche et l’autre en secours).
Ensuite, les effluents du bassin d’homogénéisation sont transférés grâce à des pompes immergées dans le bassin vers la chambre de répartition où s’effectuent l’injection des nutriments et l’ajustement du pH.
Figure 4 : bassin d’homogénéisation (à gauche) et (à droite) les suppresseurs du Figure 4 bassin d’homogénéisation
La régulation du débit, la neutralisation ainsi que l’ajout des nutriments sont réalisées dans un même bassin appelé bassin de répartition
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
Présentation de la CBGN :
1. Historique de la CBGN
2. Identification de la CBGN
3. Mission de la CBGN
4. Activité de la CBGN
5. Produits fabriqués
Chapitre 2 : La station d’épuration de la CBGN
1. Description de la station
2. Source et type de pollution générée par CBGN
3. Choix du type des traitement et dimensionnement de la station
a. Choit et type de traitement
b. Dimensionnement de la station
4. Descriptif du procédé de traitement des eaux résiduaires industrielles de CBGN
a. Pré-traitements
b. Traitement primaire
c. Traitement secondaire(biologique)
d. Traitement tertiaire
e. Traitement de la boue
f. Station d’ajustement des produits d’addition
Chapitre 3 : Optimisation du processus de traitement des eaux résiduaires de la CBGN
1. Evaluation du coût de l’ancienne procédure de traitement
2. Evaluation du coût de la nouvelle procédure de traitement
Chapitre 4 : Etude de l’effet de l’optimisation sur la qualité de l’eau
Résultats et discussions
Conclusion
Annexes
Bibliographie
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