Résumé :
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Depuis une dizaine d'années, le recours à l'insufflation d'air fines bulles par membranes souples, couplée à l'agitation s'est largement développé pour les petites stations d'épuration (volume de bassin d'aération inférieur à 1400 m3). cette technique avait été mise en oeuvre, dans un premier temps, principalement sur des grands chenaux oblongs où elle a permis d'améliorer nettement le rendement énergétique (asb) par rapport aux performances des aérateurs de surface. en outre, elle a permis de s'adapter aux contraintes d'encombrement spatial en favorisant des bassins de plus en plus profonds. de nombreuses mesures (39 dans cette étude) de performances d'aération en eau claire, menées sur des chenaux annulaires plus petits (avec un noyau central réduit = faux chenaux) ou des bassins de formes différentes (bassins cylindriques ou parallélépipédiques) ont mis en évidence des rendements significativement inférieurs (de 30 % et plus) à ceux escomptés. ces médiocres performances s'expliquent par deux principaux types de phénomènes : la concentration des diffuseurs sur une partie du radier, conduisant à la création de mouvements de convection (spiral-flows) réduit le temps de séjour des bulles dans l'eau ; des interactions néfastes entre la diffusion d'air et l'agitation, du fait des positions relatives des dispositifs assurant ces deux fonctions. l'objet de cet ouvrage est dans un premier temps d'exposer les différentes configurations rencontrées c'est-à-dire la forme des bassins, la position des diffuseurs, en particulier par rapport à celle de l'agitateur. dans un second temps, les choix technico-économiques sont critiqués au regard des résultats d'oxygénation obtenus sur un panel de stations représentatives des différentes configurations. en conclusion, plusieurs recommandations sont proposées en ce qui concerne le choix de la forme du bassin, la position des rampes par rapport à celle de l'agitateur. enfin, pour les petites installations, le recours à l'utilisation d'un bassin cylindrique en couverture plancher est fortement conseillé en raison des très bons résultats régulièrement obtenus pour ce type de configuration.
Since the 90s', aeration of small wwtp has been largely operated through fine bubble diffusers coupled with propellers for mechanical mixing of the liquid. this technique has been originally developed on large race-track-like open ditches because of the higher specific aeration efficiency (s.a.e.) obtained compared with those of classical surface aeration. moreover, this process allows the use of high water depth in the aeration tank reducing the footprint of the plant. many measurements (39 in this study) of clean water aeration efficiency performed on small open channel (with a small internal diameter = false channels) or on tanks of different shapes (i.e. cylindrical or parallelepipedic) show significantly lower efficiencies (30 % and more) than those expected. these bad results can be explained by two main phenomena: concentration of the diffusers on one part of the floor which induces spiral flows, decreasing the contact time between air bubbles and water, deleterious interactions between air diffusion and water mixing due to a particular relative location of the grids and the propellers. the aim of this document is firstly to expose the different existing configurations i.e. the tank shape, the location of diffuser grids and the relative location of the propellers. secondly, the different technico-economic choices are criticised on the basis of the s.a.e. measured on a representative sample of wwtps. in conclusion, several recommendations are proposed and the choice of cylindrical tanks with total floor coverage is strongly advised in view of the good performances obtained with this configuration.
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