Effet de l'application de chlorure de calcium pour contrôler le foisonnement des boues
En raison de la modification de certains facteurs, la qualité des boues activées diminue, leur volume augmente et leur décantation se détériore. L'indice de volume des boues (IVB) continue d'augmenter, empêchant la séparation normale eau-boue dans le décanteur secondaire. Le niveau de boues dans ce dernier continue de monter, jusqu'à provoquer une perte de boues. La concentration en matières en suspension (MES) dans le bassin d'aération chute alors excessivement, compromettant ainsi le bon fonctionnement du procédé. Ce phénomène est appelé foisonnement des boues. Le foisonnement des boues est un problème courant dans les systèmes de traitement par boues activées.
Le procédé à boues activées est aujourd'hui largement utilisé dans le traitement des eaux usées. Cette méthode a donné de bons résultats dans le traitement de nombreux types d'eaux usées organiques, telles que les eaux usées municipales, les eaux usées issues de la fabrication du papier et de la teinture, les eaux usées de la restauration et les eaux usées chimiques. Cependant, un problème courant persiste lors du traitement par boues activées : le gonflement des boues. Ce phénomène se divise principalement en deux catégories : le gonflement dû aux bactéries filamenteuses et le gonflement dû aux bactéries non filamenteuses. Les causes de sa formation sont multiples. Le gonflement des boues est très dommageable ; une fois amorcé, il est difficile à maîtriser et le temps de récupération est long. Si des mesures de contrôle ne sont pas prises à temps, des pertes de boues peuvent survenir, compromettant gravement le fonctionnement du bassin d'aération et pouvant entraîner la défaillance de l'ensemble du système de traitement.
L'ajout de chlorure de calcium peut inhiber la croissance des bactéries filamenteuses, ce qui favorise la formation de micelles bactériennes et améliore la décantation des boues. Le chlorure de calcium se décompose et produit des ions chlorure après dissolution dans l'eau. Ces ions ont un effet stérilisant et désinfectant sur l'eau, ce qui permet d'éliminer une partie des bactéries filamenteuses et d'inhiber le gonflement des boues qu'elles provoquent. Même après l'arrêt de l'ajout de chlore, les ions chlorure restent présents dans l'eau pendant une période prolongée, empêchant ainsi la prolifération excessive des bactéries filamenteuses à court terme. Les micro-organismes peuvent toujours former des flocs denses et réguliers, ce qui confirme que l'ajout de chlorure de calcium inhibe la croissance des bactéries filamenteuses et contribue à réduire le gonflement des boues.
L'ajout de chlorure de calcium permet de contrôler rapidement et efficacement le gonflement des boues et de réduire rapidement l'indice de volume des boues (IVB). L'IVB est passé de 309,5 mL/g à 67,1 mL/g après l'ajout de chlorure de calcium. Sans ajout de chlorure de calcium, l'IVB des boues activées peut également être réduit en modifiant le mode opératoire, mais la réduction est plus lente. L'ajout de chlorure de calcium n'a pas d'effet significatif sur le taux d'élimination de la DCO, ce dernier étant seulement inférieur de 2 % à celui obtenu sans ajout de chlorure de calcium.