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Effets des eaux de ruissellement urbain sur un système de traitement des eaux usées.

Beaulieu, Danielle (1986). Effets des eaux de ruissellement urbain sur un système de traitement des eaux usées. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 195 p.

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Résumé

Pendant les périodes de pluie, des eaux de ruissellement urbain sont transportées par les réseaux d’égouts unitaires vers les stations d'épuration. Ces eaux possèdent des caractéristiques différentes des affluents habituels des systèmes de traitement des eaux usées, notamment en ce qui concerne le débit ainsi que les concentrations de matières en suspension et de métaux. Le but de ce travail est d'étudier les divers effets potentiels des eaux de ruissellement sur une chaîne de traitement afin de déterminer si le système est susceptible de subir des dommages importants lors de leur arrivée. Pour atteindre cet objectif, une revue de la littérature concernant les eaux de ruissellement urbain, le fonctionnement d'une chaîne de traitement ainsi que les chocs qualitatifs, toxiques, quantitatifs et hydrauliques a été réalisée. Ces connaissances ont été intégrées et mi ses en application par l'étude d'un cas pratique, basé sur des données réelles recueillies sur le territoire de la communauté urbaine de Québec en juin 1985. L'analyse qualitative réalisée confirme des augmentations de débit (jusqu'à deux fois le débit moyen de temps sec), de matières en suspension et de métaux dans l'affluent de la chaîne de traitement. Cependant, les données analysées indiquent que le décanteur primaire permet une atténuation importante des variations de la concentration de solides en suspension. Concernant l'opération du réacteur biologique, les résultats révèlent que les eaux de ruissellement contiennent des quantités suffisantes d'azote et de phosphore pour que ces éléments ne deviennent pas limitatifs de la croissance des bactéries. La comparaison des données réelles avec les connaissances contenues dans les références bibliographiques permet de conclure que l'arrivée des eaux de ruissellement ne cause pas de choc quantitatif pur (augmentation subite de la concentration de substrat dans l'affluent). Elle révèle aussi que les variations de débit enregistrées demeurent dans la gamme des changements qu'un système bi o1ogique peut supporter sans perturbation importante. De plus, les concentrations de cuivre et de zinc mesurées dans les réseaux unitaires en temps de pluie sont inférieures à celles pouvant avoir un effet inhibiteur sur des boues activées. Ainsi, cette étude indique que les variations de débit et de concentrations des matières en suspension, de matière organique, d'éléments nutritifs, de cuivre et de zinc mesurées pendant la période d'échantillonnage n'auraient pas provoqué de changement important dans le fonctionnement d'une chaîne de traitement comportant un réacteur à boues activées.

Abstract

During rain events, run-off waters from urban areas are carried by combined sewer systems towards wastewater treatment facilities. The characteristics of these waters are different from those of usual wastewaters especially concerning flow, suspended solids and metal concentrations. This study aims to assess the potential effects of urban run-off waters on a wastewater treatment system in order to determine if it will be subjected to important damage. To achieve this goal, a literature revi ew was accomplished on run-off waters, wastewater treatment systems and shock loads (qualitative, toxic, quantitative and hydraul ic). These concepts were integrated and applied to a case study based on data collected on the Québec Urban Community area in June 1985. The qualitative analysis carried out confirmed increases in flow (to twice the average dry-weather flow), suspended solids and metal concentrations in wastewater plant influent. Nevertheless, the analysed data show that the primary clarifier allows an important reduction of the variation of the concentration of the suspended solids concentration. Concerning the biological reactor operation, results reveal that run-off waters contain sufficient quantities of nitrogen and phosphorus so that these elements will not be limiting factors of bacterial growth. The data obtained during the sampling programme compared with the knowledge found in the literature review lead to the conclusion that the arrival of run-off waters does not cause a pure quantitative shock (a sudden increase of the concentration of the substrate in the influent). It also reveals that the flow variations recorded stay within the range that a biological system can stand without any important perturbations. More over, the copper and zinc concentrations measured in the combined sewer system during rain events are inferior to the ones which could have an inhibiting effect on activated sludge. Thus, this study indicates that the variations in flow and concentrations of suspended solids, organic matter, nutrients, copper and zinc measured during the sampling period would not have caused any important changes in the operation of a biological wastewater treatment system.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Couillard, Denis
Mots-clés libres: eaux de ruissellement; urbain; chaîne de traitement; eau usée; réacteur; affluent; bioréacteur; boue; hydraulique; recyclage
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 04 juin 2013 19:49
Dernière modification: 09 nov. 2015 19:04
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1365

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