Procédé d’ozonisation optimisé pour l’élimination des micropolluants

Dégradation de différents micropolluants

Le défi particulier de ce projet pilote réside dans la composition des eaux usées à traiter. La station d’épuration reçoit les eaux usées de la région de la Basse Moselle, composée de six communes qui comptent environ 47 000 habitants. Les eaux usées ne proviennent cependant pas uniquement des ménages privés, mais aussi d’une zone industrielle, de viticulteurs régionaux, d’une aire de repos sur l’autoroute et d’un bateau de passagers. Elles sont contaminées par des substances organiques et chimiques. C’est surtout pendant les vendanges en automne que les eaux de rinçage et de lavage issues du processus de vinification sont rejetées dans la station d’épuration. Elles contiennent des résidus de produits de nettoyage et de produits phytosanitaires ainsi que des restes de médicaments. Ces substances, appelées micropolluants, peuvent endommager les écosystèmes aquatiques, même à des concentrations infimes. Les techniques conventionnelles ne permettent guère de les éliminer dans les stations d’épuration. Seule une étape d’épuration supplémentaire permet d’éliminer en grande partie ces substances présentes à l’état de traces. Dans le cadre de ce projet, l’exploitant de l’installation a étudié, en collaboration avec les experts de ProMinent, la quantité d’ozone nécessaire pour éliminer les micropolluants présents. Une attention particulière a été accordée à l’introduction de l’ozone et aux temps de réaction.

Un procédé combiné en cours d’essai

Depuis mars 2022, le syndicat régional d’assainissement SIDEST mène des recherches sur la dégradabilité des micropolluants dans le cadre d’un projet pilote à la station d’épuration de Grevenmacher

La société ProMinent GmbH de Heidelberg a été choisie comme partenaire pour la quatrième phase de purification dans le traitement des eaux usées. Elle a fourni une installation d’ozonation ultramoderne pour cette étape de processus : les polluants sont d’abord oxydés par ozonation en substances généralement non problématiques. D’autres substances sont également retenues dans le filtre à charbon actif placé en aval. L’installation d’ozonation est une installation sous pression dans laquelle le gaz de service, l’oxygène, est injecté sous pression dans le générateur d’ozone et dosé sous pression. Le système de mélange avec un mélangeur à tourbillon spécial assure un apport d’ozone efficace et une dissolution homogène. C’est un facteur décisif pour assurer l’efficacité du traitement avec des temps de réaction plus courts.

Non seulement propre, mais aussi quatre fois plus pur

Les résultats à Grevenmacher le montrent : le procédé combiné composé d’un mélange efficace et d’une production d’ozone à la demande permet de réduire considérablement le temps de contact, qui passe de 20 à 30 minutes, comme c’était le cas auparavant, à seulement 5 minutes, tout en conservant la même capacité de réduction. Cela permet également de diminuer considérablement la taille nécessaire des cuves de contact en béton et en acier et de réduire les coûts de construction autrement élevés et l’énorme espace nécessaire.

Après le quatrième traitement, les micropolluants sont éliminés à plus de 80 % des eaux usées. Deux autres points sont importants : d’une part, la quantité d’ozone varie énormément en raison des fortes variations de la quantité d’eaux usées et de la charge polluante – on parle donc ici de rentabilité en termes de production d’ozone. Grâce à sa conception modulaire, l’installation d’ozonation de ProMinent offre une flexibilité maximale. Les modules producteurs d’ozone fonctionnent de manière autonome et peuvent être activés ou désactivés individuellement en fonction des besoins en ozone. La quantité d’ozone produite s’adapte ainsi aux fluctuations. Parallèlement, les performances des modules peuvent être régulées, ce qui se traduit par un fonctionnement extrêmement efficace. D’autre part, les eaux usées de la zone industrielle contiennent du bromure. Le traitement à l’ozone peut générer du bromate potentiellement nocif. Les résultats obtenus jusqu’à présent montrent toutefois que, grâce à la bonne régulation de l’installation d’ozone en combinaison avec le système d’apport d’ozone et la matrice d’eau présente, la formation de bromate est négligeable malgré des concentrations élevées de bromure.

• Un rendement très élevé permet une consommation d’énergie minimale
• Énorme économie de place, jusqu’à 70 %, par rapport aux systèmes traditionnels
• Des modules redondants activables et désactivables assurent une grande sécurité de fonctionnement
• Consommation d’oxygène extrêmement faible grâce à une concentration élevée allant jusqu’à 15 % en poids
• Installation fiable et robuste grâce à une faible charge des composants électriques
• Utilisation simple et visualisation du processus sur panneau tactile couleur de 10"