Modélisation du fonctionnement des biofiltres nitrifiants de la station d’épuration Seine Aval (Siaap)

Cas des performances épuratoires : Cet article est consacré à l’étape de nitrification tertiaire sur Biostyr et se focalise sur la prédiction de l’abattement des nutriments et des particules. La méthode de calibration a consisté à utiliser les résultats des 15 profils de concentrations intramassifs puis les suivis des performances des biofiltres sur le long terme. Le modèle ainsi calibré prédit correctement l’évolution des concentrations résiduelles en NH4+, NO3−, NO2−, PO43−, demande chimique en oxygène (DCO) et matières en suspension (MES). Dans les cas des NO2 – et des MES, le modèle suit l’évolution globale des observations mais a tendance à lisser les concentrations résiduelles et décroche lorsque des pics ou des creux de concentrations sont observés. Pour obtenir des résultats satisfaisants, le jeu de calibration de référence issu de la littérature a dû être modifié. Ces modifications ont essentiellement concerné les paramètres de filtration et d’enlèvement des particules, les paramètres de transfert des nutriments solubles vers le biofilm et les paramètres d’aération. Cas de l’encrassement et des pertes de charge : Ce travail est plus particulièrement consacré à l’étape de nitrification tertiaire sur Biostyr et se focalise sur la prédiction de l’encrassement. Le modèle préalablement calibré et validé pour la simulation de l’abattement des nutriments a été utilisé pour simuler l’évolution de l’encrassement mesuré sur les unités de nitrification de Seine Aval (83 filtres de type Biostyr, 1700000 m3/j). Les résultats obtenus pour les simulations des pertes de charge initiales et les pertes de charge horaires sont globalement satisfaisants; les équations d’Ives [1970], utilisées pour modéliser la perte de charge en fonction du volume d’encrassement, semblant donc être adaptées à la biofiltration des eaux usées. Lors de l’étape de calibration, les ajustements nécessaires à l’obtention de prédictions correctes ont concerné : le mode d’extraction du dépôt lors du lavage, les coefficients d’Ergun, les coefficients de filtration y et z et le facteur d’empilement.