ZeeLung*

Intensification simple et durable des boues activées

Améliorer les centrales de traitement des eaux pour augmenter les capacités ou l'élimination des nutriments peut être remis en cause par la complexité du processus, le besoin d'avoir des réservoirs plus grands et la hausse d'énergie consommée.

ZeeLung est une solution innovante qui optimise la capacité de traitement des volumes de réservoir existants tout en réduisant la consommation d'énergie. Les solutions conventionnelles imposent la construction de nouveaux réservoirs et d'autres technologies d'intensification des processus sont complexes et gourmandes en énergie. ZeeLung, à l'inverse, est une solution simple qui augmente la capacité de traitement des actifs existants et réduit l'énergie.

Une intensification des processus de traitement des eaux usées résiliente, simple et durable

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Présentation et avantages
Fonctionnement
Études de cas
Documentation et webinaires
Applications

Présentation et avantages

Aperçu de ZeeLung

ZeeLung MABR est un processus de biofilm de nouvelle génération qui utilise un support perméable au gaz pour envoyer l'oxygène vers un biofilm placé en surface du support.

ZeeLung optimise la capacité de traitement des volumes de réservoir existants tout en réduisant la consommation énergétique.

Durant le traitement secondaire, les bactéries métabolisent nutriments et matières organiques et ont besoin d'un flux d'oxygène pour réaliser cette opération. En général, l'oxygène est envoyé via des diffuseurs afin de créer des bulles. Cependant, la majorité de l'oxygène remonte inutilisé vers la surface, ce qui représente une perte d'énergie précieuse. Chez Veolia, nous avons identifié une nouvelle approche. Lorsque les solutions conventionnelles imposent la construction de nouveaux réservoirs, ZeeLung augmente la capacité de traitement des actifs existants et réduit la consommation d'énergie. ZeeLung permet l'intensification et la résilience des processus. Il en résulte une meilleure capacité de traitement, une performance stabilisée à basse température et une réponse rapide aux changements de charge.

ZeeLung résout les problèmes de traitement suivants :

Augmentation de la capacité de traitement
Amélioration de l'élimination de l'ammoniaque • Mise en œuvre de l'élimination de l'azote
Permet l'élimination du phosphore biologique

Avantages de ZeeLung

Intensification du processus : Jusqu'à 50 % d'augmentation de la capacité de traitement et/ou de la performance dans les volumes de réservoir existants
Résilience du processus : le biofilm de croissance fixé est résistant aux modifications de charge et aux spéciales.
Une solution simple : ls cassettes ZeeLung sont installées dans les réservoirs de bioréacteurs existantes, ce qui évite de construire de nouveaux réservoirs et permet une mise en œuvre rapide.
Réduction de la consommation d'énergie et atténuation des émissions de GES : réduction de 4 fois de la consommation d'énergie pour l'aération et atténuation potentielle des émissions de N2O.

Fonctionnement

Comment ZeeLung fonctionne

L'oxygène est délivré vers le biofilm par diffusion sans utilisation de bulles. Il en résulte une consommation d'énergie 4 fois plus faible pour le transfert d'oxygène par rapport à l'aération par fines bulles. Les polluants, comme l'ammoniaque et les matières organiques, se diffusent depuis la solution vers le biofilm où les bactéries du biofilm bénéficient de conditions optimales pour les éliminer

large-ZeeLung biofilm

large-ZeeLung construction

Le produit est un support renforcé avec une base de mailles supportant de multiples filaments perméables au gaz. Cette construction, considérée comme un cordon, est flexible sans pouvoir être rompue. De multiples cordes sont fixées dans les têtes en haut et en bas pour créer un module et les modules sont installés sur un cadre en acier qui forme une cassette. Les cassettes sont déployées dans une liqueur mélangée à l'intérieur d'un réacteur biologique. L'air à basse pression est envoyé vers les cassettes pour transférer l'oxygène et le mélange au système.

Installer les cassettes ZeeLung dans un réacteur à boue activée améliore le stock de biomasse dans le système sans augmenter la concentration de liqueur mélangée. Ainsi, le même volume de réacteur dispose d'une plus grande capacité de traitement.

large-ZeeLung Reactor

large-ZeeLung Counter Diffusion

L'interaction du processus d'oxygène et des polluants est différent dans un système ZeeLung par rapport aux processus de boue active et de biofilm traditionnels. Avec ZeeLung, oxygène et substrats, comme l'ammoniaque et les matières organiques, entrent dans le biofilm depuis les côtés opposés dans une configuration de contre-diffusion. Cela crée des conditions favorisant la croissances des nitrifiants dans le biofilm. Cela peut s'expliquer par la forte capacité de diffusion de l'ammoniaque dans un biofilm par rapport aux substrats organiques et la disponibilité de l'oxygène dissous qui est plus élevé à la surface du support. La croissance préférentielle de nitrites par rapport aux hétérotrophes signifie que le biofilm ZeeLung « surcharge » la nitrification dans un système de boue activée. La nitrification et la dénitrification simultanées peut intervenir en installant les cassettes ZeeLung dans une zone anaérobie.

Les cassettes ZeeLung sont simplement déployées dans les réservoirs existants avec un impact réduit sur l'équipement et les opérations en place. Ainsi, ZeeLung est une solution économique et polyvalente pour augmenter la performance d'une centrale.

ZeeLung Severn Trent

Études de cas

ZeeLung fait la démonstration d'un traitement à faible consommation d'énergie et à empreinte réduite à la station de traitement de Toronto Nord: Télécharger l'étude de cas complète

La station de traitement de Toronto Nord est l'une des quatre stations d'épuration des eaux usées détenues et exploitées par la ville de Toronto. Elle été mise en service en 1929 et fonctionne depuis près d'un siècle. Comme de nombreuses stations au Canada, elle doit atteindre un niveau de traitement plus élevé que celui pour lequel elle a été conçue à l'origine. La ville a bénéficié de ce projet de modernisation pour évaluer des technologies novatrices permettant de réaliser des économies d'énergie et d'améliorer le traitement dans un espace compact. La ville a choisi d'implanter une modernisation MABR sur un quart de la station de traitement secondaire existante. La station comprend une instrumentation en ligne pour faciliter la surveillance et l'optimisation de la performance du système MABR, ainsi que la comparaison avec les voies de boues activées conventionnelles.
La modernisation proposée par ZeeLung augmente la capacité de traitement du district sanitaire de Yorkville-Bristol: Télécharger l'étude de cas complète

The Yorkville-Bristol Sanitary District (YBSD) provides wastewater collection and treatment services for the City of Yorkville, Illinois, population 18,000. With the plant operating near the design organic load, YBSD sought a cost-effective solution to accommodate new industries planning to move into the city.Increasing treatment capacity of the existing facility would avoid the need to build a new treatment plant and therefore reduce the cost to YBSD's rate payers. La centrale souhaitait aussi une solution qui réponde aux futures réglementations concernant l'élimination du phosphore. YBSD a choisi la technologie ZeeLung pour mettre à niveau sa station de traitement. La nouvelle station est conçue pour permettre une plus large capacité de traitement avec l'empreinte existante, tout en réduisant la consommation énergétique de la centrale.
ZeeLung fournit à la station de traitement des eaux usées de Hespeler un système d'élimination des nutriments à l'épreuve du temps: Télécharger l'étude de cas complète

La station de traitement des eaux usées (STEU) de Hespeler, à Cambridge (Ontario), est l'une des 13 stations traitant plus de 600 000 habitants de la région de Waterloo. POUR répondre à la croissance projetée, la région a dû accroître le STEU Hespeler. Cette STEU était constituée d'un système à boues activées homologué pour l'élimination des MEST et de la DBO, et se voyait contrainte d'augmenter sa capacité et d'anticiper un futur besoin d'élimination de l'ammoniaque. Au lieu de construire de nouveaux bassins de boues activées, la région de Waterloo a modernisé la station avec une solution ZeeLung MABR afin d'économiser 50 % du coût d'investissement d'une modernisation conventionnelle. Le système ZeeLung MABR ménage l'espace sur le site et réduit l'énergie d'aération. Le système ZeeLung est en service depuis la fin de l'année 2022
ZeeLung fait la démonstration d'une élimination de l'ammoniac à faible consommation d'énergie pour la station d'épuration de Severn Trent Spernal: Télécharger l'étude de cas complète

La station d'épuration des eaux usées de Spernal-Redditch, située près de Birmingham, au Royaume-Uni, abrite le centre de valorisation des ressources et de l'innovation de Severn Trent Water, où peuvent être évaluées des technologies compatibles avec une approche de faible consommation d'énergie et relevant de l'économie circulaire. En 2020, Severn Trent a commandé une mise à niveau ZeeLung MABR d'une filière de boues activées existante afin de démontrer le potentiel de la technologie pour traiter les augmentations de charges d'ammoniac associées à la croissance de la population et à la modification de la composition des eaux usées dans l'infrastructure existante. Le projet s'est aussi concentré sur la manière dont la technologie ZeeLung MABR peut permettre de réduire la consommation énergétique et de limiter les émissions de N2O en vue de contribuer à l'engagement de l'industrie de l'eau du Royaume-Uni en faveur de la neutralité carbone.
Démonstration par implémentation du procédé ZeeLung à la station d'épuration de Chicago O'Brien: Télécharger l'étude de cas complète

Le Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago (MWRD) est depuis plus de 100 ans un leader dans le développement et l'adoption de technologies innovantes pour la gestion et le traitement des eaux usées. La station de recyclage des eaux O'Brien (OWRP) traite les eaux usées municipales avec un certain apport industriel pour un débit journalier moyen de 230 millions de gallon par jour et des pointes allant à 500 millions de gallon par jour par temps de pluie. L'usine éprouve des difficultés à respecter sa limite de concentration d'ammoniaque lors de la première évacuation de l'eau au début du printemps, en raison de la combinaison des débits de pointe et des températures froides. Le MWRD s'est associé à Veolia pour évaluer le potentiel de ZeeLung à renforcer le processus de traitement biologique en assurant la nitrification dans un volume de bassin beaucoup plus petit que celui requis pour les boues activées conventionnelles, en augmentant ainsi efficacement la capacité des bassins d'aération présents pour instaurer une zone anaérobie en vue d'une élimination biologique améliorée du phosphore, sans qu'il soit nécessaire de construire des infrastructures supplémentaires.
La technologie ZeeLung* permet une épuration des eaux usées compact, à faible consommation d'énergie et à haut rendement et décentralisée.: Télécharger l'étude de cas complète

Burwood Brickworks, dans l'État de Victoria, en Australie, a été conçu pour être le centre commercial le plus respectueux de l'environnement au monde. Deux aspects importants sont la réutilisation de l'eau et l'efficacité énergétique. Les développeurs de cet ensemble immobilier commercial ont donc voulu une solution de réutilisation de l'eau à faible consommation d'énergie pour le traitement des eaux noires et des eaux pluviales collectées sur le site avec des commerces de détail. Aquacell, leader mondial dans la conception et la construction de solutions commerciales recyclées, a choisi la technologie ZeeLung MABR de Veolia pour l'intégrer à sa conception d'une solution de recyclage et de réutilisation économe en énergie pour le projet Burwood Brickworks. L'eau traitée sera réutilisée sur le site de Burwood Brickworks pour le rinçage, le refroidissement, l'irrigation et d'autres usages. La solution a été installée en septembre 2019 et mise en service en 2020. C'est un exemple de la façon dont la technologie MABR de ZeeLung peut être combinée avec d'autres solutions de traitement pour assurer une solution d'épuration des eaux usées d'excellente qualité et durable pour la réutilisation de l'eau décentralisée.
Démonstration au Royaume-Uni de l'amélioration de la qualité des nutriments par le système ZeeLung, compact et à faible consommation d'énergie: Télécharger l'étude de cas complète

La croissance de la population au Royaume-Uni a entraîné la nécessité d'augmenter la capacité des stations d'épuration dans des zones où le terrain est très convoité et où l'empreinte du site est limitée. L'augmentation de la population a également entraîné des exigences plus strictes en matière d'élimination des nutriments. Ces éléments requièrent des solutions capables d'intensifier le traitement des systèmes existants tout en minimisant le coût du cycle de vie. Veolia s'est associé à une compagnie des eaux du sud du Royaume-Uni et à une entreprise de construction de premier plan pour évaluer ZeeLung en tant que solution pour moderniser les stations à boues activées afin d'accroître leur capacité. Un dispositif de démonstration ZeeLung a été élaboré pour simuler la mise à niveau d'une station d'épuration britannique type. Les objectifs de traitement spécifiques reposaient sur les autorisations de traitement typiques pour le Royaume-Uni, en particulier la DBO5 à 10 mg/L et l'ammoniaque à 2 mg/L. Le projet de démonstration a prouvé que la technologie ZeeLung peut intensifier l'élimination des nutriments, en fournissant une nitrification à SRT court et à basses températures, tout en réduisant la consommation d'énergie.

Documentation et webinaires

Documentation ZeeLung

Webinaires ZeeLung

Cinq ans de fonctionnement à grande échelle du ZeeLung MABR dans le district sanitaire de Yorkville-Bristol

Applications

zeeDENSE* : Super-intensification des boues activées

zedense

zeeDENSE de Veolia est une application ultramoderne couplant la technologie de densification à flux continu ZeeLung MABR et inDENSE pour la super-intensification des stations d'épuration de boues activées.

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