Croissance de micro-algues au sein d’une lagune à forte charge : Influence du temps de rétention hydraulique sur la production de biomasse et sur les capacités de traitement (français et anglais)

Guilhem D.

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Croissance de micro-algues au sein d’une lagune à forte charge : Influence du temps de rétention hydraulique sur la production de biomasse et sur les capacités de traitement (français et anglais)

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Thèmes abordés

Lagune à forte charge, temps de rétention hydraulique, croissance de biomasse algale, Demande Chimique en Oxygène (DCO), azote ammoniacal, phosphore, traitement des eaux usées, micro-algues

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Résumé du document

Les lagunes à hautes charges (désignées par l'acronyme anglais HRAP pour High Rate Algal Ponds) sont des systèmes naturels destinés à l'épuration d'eaux résiduelles issues de l'industrie ou de zones urbaines. Ce système repose sur une interaction entre les micro-algues de ces lagunes (qui libèrent de l'oxygène) et les bactéries contenues dans l'eau (qui dégradent la matière organique). Avec un rendement à l'épuration comparable aux systèmes classiques, cette voie de traitement présente plusieurs avantages : une faible consommation énergétique, une voie de traitement naturelle, un faible coût à l'installation et à l'entretien, et la possibilité de récupérer la biomasse produite. En effet, cette biomasse présente un potentiel énergétique important, et sa transformation en biocombustible fait actuellement l'objet de nombreuses recherches et expériences.

Sommaire

Synthèse du rapport en français
1. Introduction et présentation du problème
2. Principe de fonctionnement des HRAP
3. Approche expérimentale
4. Résultats et discussion
Literature review on the subject
1. Wastewater treatment systems
2. A natural system : the ponds
3. The High Rate Algal Ponds
Problem approach and methods employed
1. Residual water
2. The experimental treatment plant
3. System monitoring and maintenance
4. Environmental parameters
5. Physical and chemical parameters
6. Biomass growth
7. Algae species
Experiences and results
1. Control parameters
2. Sewage treatment efficiency
3. Yields of biomass production
Experience feedback
1. Conclusions on this study
2. Feedback on the experiment
Personal review
1. Experiencing the scientific research environment
2. A contribution to the design of my professional project
3. A human and linguistic experience

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Extraits

[...] This is why, for the following period, the difference of ammonia concentration between the two ponds is not very noticeable. Table Average values of ammonia concentration depending on the season Influent Pond Elimination Pond Elimination Winter period 44± ± 0,65± Summer period 91± ± 0,72± In order to quantify phosphorus elimination, the amount of total phosphorus (organic and inorganic) in the water was measured. Very low values were measured, about 0,09mg/L in the influent and 0,02 to 0,04mg/L in the HRAPs. [...]

[...] The removal efficiency of suspended matter is around for a concentration of 58 mg/L in effluent, which do not exceed the 60 mg/L standard1. The productivity of the ponds were around 18 mgTSS/m²*day and 15 mgTSS/m²*day, respectively. The composition of the harvested biomass is 49% proteins carbohydrates and 17% lipids, and the main species identified in the HRAPs are Chlamydomonas, Diatoms, Chlorella, Ankistrodesmus and Scenedesmus. Keywords: HRAP, HRT, wastewater treatment, biomass growth, microalgae : Edict 130/2003 DOGC May num Synthèse du rapport en français Introduction et présentation du problème L'eau est une ressource vitale mais limitée, elle doit pouvoir être acheminée en quantité et qualité suffisante aux populations des zones urbaines comme rurales. [...]

[...] Experiences and results Control parameters a. Temperature b. pH c. Dissolved Oxygen d. Turbidity Sewage treatment efficiency a. Organic matter elimination b. Nutrients elimination c. Suspended Solids elimination Yields of biomass production a. Productivity and Hydraulic Retention Time (HRT) b. Average values: summary IV. [...]

[...] Given that the COD values are very similar in the two ponds, we can rule out the influence of the Hydraulic Retention Time over the organic matter elimination: in both case, a 80% elimination yield is ensured. Table Average values of the Chemical Oxygen Demand depending on the season Influent Pond Elimination Pond Elimination Winter period (mgO2/L) 322±141 62± 56± Summer period (mgO2/L) 337±201 68± 62± b. Nutrients elimination Nutrients in wastewater are identified as the main algal growth-limiting factor. [...]

[...] The 91/271/CEE directive established the obligations for the member states of the EU in terms of wastewater depuration and defined the most sensitive areas on this matter. On the other hand, natural systems usually require a certain amount of land, which make them more suitable for small rural population areas. The ponds are a part of these natural systems, in the category of aquatic systems (edaphic systems is the other category), and have been used for wastewater treatment since the middle of the 20th century A natural system : ponds The first asset of alternative systems is their low energy consumption, at least compared to conventional treatment plants. [...]

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