les système lagunes pour traitement des eaux usées

1. Plan de travail
1. Introduction
2. Synthèse de l’article
3. Techniques adoptées
4. Principe de fonctionnement
5. Résultats récoltés
6. Types de traitement des données
7. Discussion et critique de l’article
8. Conclusion

2. Introduction
l'innovation des modèles dynamiques devait importante pour améliorer l'efficacité des
systèmes existants et répondre aux enjeux environnementaux croissants. Ces modèles
permettent de simuler et d'optimiser les processus complexes de traitement des eaux,
tout en offrant des solutions plus durables et adaptées aux conditions locales.
Le modèle que cet article traite, vise à optimiser le traitement des eaux usées en
intégrant des processus biologiques et hydrodynamiques complexes.
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3. Synthèse de
l’article
Principe de
fonctionnement
Résultats récoltés
Types de traitement
des données
Discussion et
critique
Techniques
adoptées
Tableau 1 : Présentation de l’article
Titre de l’article Dynamic modeling of a complete pond system
Type de l’article Article scientifique et technique
Auteurs G. Chauvon, H. Jupsin, A. Van de Wouver, M. Von Sperling, J.-L. Vasel
Journal 11th IWA Specialist Group Conference on Wastewater Pond Technology, University of
Leeds, March 2016
Synthèse
méthodologique
L’article propose une approche méthodologique combinant modélisation dynamique,
simulation et simplification des processus pour représenter un système complet de
traitement des eaux usées constitué d’une lagune anaérobie et d’une lagune à haut
rendement en algues HRAP (High-Rate Algal Pond).
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4. Synthèse de
l’article
Principe de
fonctionnement
Résultats récoltés
Types de traitement
des données
Discussion et
critique
Techniques
adoptées
Modélisation de la
lagune HRAP
Simulation et
optimisation
1 2
4 3
Modélisation de la
lagune anaérobie
Combinaison entre les
deux techniques
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5. Synthèse de
l’article
Principe de
fonctionnement
Résultats récoltés
Types de traitement
des données
Discussion et
critique
Techniques
adoptées
Modélisation de la
lagune anaérobie
Modélisation de la
lagune HRAP
Cette technique repose
sur une version modifiée
du modèle RWQM1, qui
est un modèle de qualité
de l'eau utilisé pour
simuler les processus
biologiques dans les
systèmes de traitement à
base de lagunes à haute
efficacité.
Il repose sur une
simplification du modèle
ADM1 (Modèle de
Digestion Anaérobie)
pour représenter les
processus biologiques
clés tels que l’hydrolyse,
l’acidogenèse et la
méthanogenèse.
Simulation et
optimisation
Utilisation du logiciel
WEST® pour
modéliser les
processus et optimiser
les performances des
lagunes.
Combinaison entre
les deux techniques
Le système combine une
lagune anaérobie qui
dégrade la matière
organique en méthane et
CO , et une lagune HRAP,
₂
qui utilise les nutriments
restants pour la croissance
des algues et la production
d'oxygène par
photosynthèse, complétant
ainsi le traitement .
4

6. Synthèse de
l’article
Principe de
fonctionnement
Résultats récoltés
Types de traitement
des données
Discussion et
critique
Techniques
adoptées
Efficacité de la lagune anaérobie
Réduction de 50% de la DCO.
Efficacité de la HRAP
Une partie de la DCO est accumulée dans
les sédiments, et une autre est perdue sous
forme de méthane émis dans l’atmosphère.
Augmentation de la DCO à cause de production
d'algues et d'archées
Variation de la concentration d’oxygène et
d’algues en raison des cycles journaliers
Simulations et modélisation
À débit constant, la lagune anaérobie atteint rapidement un équilibre stable, tandis que
pour la HRAP, cela prend environ 2 à 3 mois.
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7. Synthèse de
l’article
Principe de
fonctionnement
Résultats récoltés
Types de traitement
des données
Discussion et
critique
Techniques
adoptées
 Collecte des données initiales : Les charges spécifiques par habitant (provenant de déchets
solides et liquides) ont été mesurées et caractérisées sur le site de Bujumbura.
 Simulation numérique : Les modèles des lagunes anaérobie et HRAP ont été simulés à l’aide
du logiciel WEST®, permettant de prévoir l’évolution des concentrations de polluants.
 Validation et comparaison : Les résultats des simulations ont été comparés aux données
mesurées sur le terrain pour évaluer l’efficacité du modèle.
 Analyse paramétrique : Étude des effets de divers paramètres (intensité lumineuse, solides en
suspension, réacteur en série) sur les performances des lagunes.
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8. Synthèse de
l’article
Principe de
fonctionnement
Résultats récoltés
Types de traitement
des données
Discussion et
critique
Techniques
adoptées
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Limites et Critiques :
• Le méthane produit dans la lagune anaérobie est perdu
dans l’atmosphère, sans proposition claire pour sa
collecte et sa valorisation.
• La production d’algues dans le HRAP augmente la
DCO, mais aucune solution n’est donnée pour traiter ou
utiliser cette biomasse.
• Les données utilisées pour calibrer le modèle
proviennent uniquement de Bujumbura, ce qui limite
l’applicabilité à d’autres régions.
• L’activité des sédiments est ignorée dans la lagune
anaérobie, bien qu’elle puisse avoir un impact sur les
résultats.
• La combinaison d’une lagune anaérobie et d’un
HRAP est bien pensée et exploite les avantages
complémentaires des deux systèmes.
• La simplification du modèle ADM1 pour la lagune
anaérobie et l’adaptation du RWQM1 pour le
HRAP permettent de réduire la complexité tout en
obtenant des résultats pertinents.
• Les résultats simulés sont alignés avec les
observations de terrain, ce qui témoigne de la
validité des modèles adoptés.
Points positifs :

9. Conclusion
La combinaison des lagunes anaérobies et des HRAP est motivée par le fait que ces deux
systèmes ont des avantages complémentaires, malgré les résultats négatifs de réduction de la
DCO dans les HRAP. La lagune anaérobie est efficace pour traiter la matière organique, mais
perd du méthane dans l'atmosphère. En ajoutant un système HRAP, qui utilise la lumière pour
favoriser la croissance des algues, on peut améliorer l'efficacité globale du traitement. Même si
les HRAP produisent un peu plus de DCO à cause des algues, celles-ci peuvent être récupérées
et utilisées, ce qui pourrait réduire la DCO dans l'effluent. En combinant ces deux systèmes, on
maximise les bénéfices de chacun pour un meilleur traitement des eaux usées.
8

10. Merci de votre
attention