Coûts totaux, y compris avec l’amortissement du système, l’opération et la maintenance.

Consommation énergétique minimum.

Entretien minimum, personnel technique spécialisé minimum.

Systèmes qui supportent des variations saisonnières importantes de débit.

Réduction de l’impact visuel et meilleure intégration dans le milieu naturel.

Qualité de l’effluent obtenu, en remplissant les paramètres de rejet dans les cours d’eau et en envisageant la possibilité de le réutiliser pour l’arrosage.

Réduire les coûts de traitement des boues obtenues, en envisageant la possibilité de les utiliser comme fertilisant.

Traitement complet de l’affluent sur place, ce qui évite de transporter et de dépendre de gestionnaires externes qui augmentent les coûts des opérations et l’impact environnemental.

D’après ces critères, le système d’épuration WETWINE choisi se compose d’une ligne pour le traitement des eaux et d’une autre pour le traitement des boues. Les principales unités qui le composent sont les suivantes:

  1. Un traitement primaire au travers d’un digesteur anaérobie HUSB
  2. Une étape de traitement secondaire de lits plantés, avec une combinaison de lits à écoulement subsuperficiel vertical et horizontal, que nous appellerons ligne de traitement des eaux.
  3. Une étape de traitement des boues au moyen de lits de boue, que nous appellerons ligne de traitement des boues.
 Digestor HUSB (Hydrolytic UpFlow Sludge Bed) 2. Línea de tratamiento de aguas: humedales de flujo subsuperficial vertical y horizontal  Línea de tratamiento de lodos: humedales de lodo

1. Digesteur HUSB (Hydrolytic UpFlow Sludge Bed)

Le prétraitement se composera d’un digesteur hydrolytique à écoulement ascendant (HUSB), destiné à retenir les solides et à réaliser l’hydrolyse des composés difficilement biodégradables.

Après cette phase de prétraitement deux phases seront séparées, une phase liquide qui sera traitée dans les lits plantés verticaux et horizontaux et les boues qui seront traitées dans les lits de boues.

Ce réacteur sert fondamentalement à retenir les solides en suspension. Les principaux processus physiques qui se produisent dans un réacteur HUSB sont la sédimentation, le filtrage et l’absorption.

2. Ligne de traitement des eaux : lits plantés à écoulement subsuperficiel vertical et horizontal

Les marais artificiels sont des systèmes passifs d’épuration conçus pour favoriser la décomposition des matières dégradables contenues dans l’eau résiduelle, avec des mécanismes qui se produisent spontanément dans la nature, tant au niveau physique et chimique que biologique. Dans ces systèmes, les processus de décontamination se produisent via l’interaction entre l’eau, le substrat solide, les microorganismes, la végétation, voir même la faune.

Les lits plantés du système WETWINE sont à écoulement subsuperficiel, l’eau circule de façon souterraine, en traversant un milieu granulaire. Elle est en contact avec les racines et les rhizomes des plantes. La biopellicule qui pousse collée au milieu granulaire et aux racines et rhizomes des plantes joue un rôle fondamental dans les processus de décontamination de l’eau.

Les deux types de lits plantés envisagés par le système WETWINE se différencient du type à écoulement circulant, lits plantés à écoulement subsuperficiel vertical et horizontal.

2.a-Lits plantés verticaux à écoulement subsuperficiel

Les lits plantés verticaux sont fondamentalement aérobies et peuvent assumer des charges contaminantes plus élevées. L’emplacement se fera donc en amont du traitement secondaire, pour recevoir l’eau résiduelle plus chargée provenant de la sortie du digesteur HUSB.

À l’origine, cette typologie de lits plantés était une alternative aux lits plantés horizontaux, pour produire des effluents de la nitrification. En général les systèmes verticaux sont associés aux horizontaux pour que les processus de nitrification et de dénitrification se succèdent de forme progressive de façon à éliminer l’azote.

L’eau circule à la verticale, par pulsations, de façon que le milieu granulaire ne soit pas inondé en permanence. Les systèmes verticaux présentent une meilleure capacité de traitement que les horizontaux.

2.b-Lit planté horizontal à écoulement subsuperficiel

Par la suite, un système de lits plantés à écoulement horizontal, sera installé, avec des zones aérobies et anaérobies, afin que la combinaison des deux ambiances permette de dégrader un plus grand nombre de contaminants. Ce lit horizontal assumera le traitement de l’effluent du lit vertical, qui arrivera partiellement épuré et oxygéné.

Dans ce type de systèmes, l’eau circule de façon horizontale, au travers d’un milieu granulaire et des rhizomes et racines des plantes. La profondeur de l’eau est de 0,3 à 0,9 m et les lits sont inondés en permanence.

3.- Ligne de traitement des boues : lits plantés de boue

Les lits plantés pour le traitement des boues sont verticaux et développés pour traiter les boues issues du digesteur HUSB. Ces systèmes se composent de plusieurs cellules dans lesquelles la boue homogénéisée est pompée de façon intermittente et séquentielle, en alternant les régimes de dosage et de repos.

Les périodes de repos dépendront des conditions de conception et des conditions climatiques, tandis que les intervalles entre les alimentations doivent être suffisantes pour permettre le drainage de l’eau contenue dans la boue. Au fur et à mesure que la boue s’accumule et que la couche augmente, les rhizomes des plantes se développent et pénètrent dans la couche de boue, augmentant la déshydratation via un processus d’évapotranspiration.

Une fois la capacité de stockage de boue dans les lits atteinte, et à l’issue des processus physiques (séchage) et biologiques (minéralisation) qui permettent leur stabilisation, on obtient un produit final avec un contenu en matière sèche supérieure à 25 %, apte pour une utilisation directe comme engrais.

Cet outil Web WETWINE permet de réaliser une approximation du dimensionnement des différentes étapes qui composent le système WETWINE. Ainsi, l’introduction d’une série de paramètres spécifiques de chaque cave permettra d’obtenir un prédimensionnement des installations nécessaires.