Modeling of energy expenditure in wastewater treatment plant with activated sludge: case of Souk Ahras station

Abstract

Toutes les stations d’épuration réalisée à ce jour en Algérie ont un système d’aération mécanique à savoir des aérateurs de surface. Il utilise les bactéries qui représentent la biomasse afin de dégrader la pollution représentée par le substrat. Ces réactions sont aérobies, elles nécessitent donc de l’oxygène. L’aspect énergétique de cette question lui confère une actualité particulière ce qui nous a conduit à une recherche d’autres d’alternatives pour un système d’aération d’une station au nord-est algérien (Souk-Ahras) où elle utilise six (6) aérateurs pour aérer un bassin d’un volume de 13068 m³ avec une puissance de 75 KW chacun. Une simulation en fonction des paramètres polluants, a été proposée pour la détermination du besoin réel d’oxygène (AOR), du taux de transfert d’oxygène aux conditions du procédé (OTRF), du nombre d’appareils d’aération, de la puissance absorbée par les équipements qui nous ont permis de réduire la consommation d’énergie électrique d’un système d’aération. Les résultats obtenus ont montré que l’économie énergétique réalisée pouvait atteindre les 23 à 37%.

Mots-clés: Aération, aspect énergétique, aérateurs, transfert d’oxygène, puissance

English Title: Modeling of energy expenditure in wastewater treatment plant with activated sludge: case of Souk Ahras station

English Abstract

All wastewater treatment plants carried out in Algeria today have a mechanical aeration system, knowingly the surface aerators. It uses the bacteria that represent the biomass to degrade the pollution represented by the substrate. These reactions are aerobic, so they require oxygen. The energetic aspect of this question gives it a particular relevance which has led us to search for alternatives for an aeration system of a station in north east of Algeria (Souk-Ahras) where it uses six (6) aerators for aerated a basin with a volume of 13068 m³ with a power of 75 KW each. A simulation based on the pollutant parameters has been proposed for the determination of the real oxygen requirement (AOR), the oxygen transfer rate at the process conditions (OTRF), the number of aeration devices and the power absorbed by the equipment that allowed us to reduce the electricity consumption of an aeration system. The results obtained showed that the energy savings achieved could reach 23 to 37%.

Keywords: Aeration, energetic aspect; aerators, oxygen transfer, power