IMPACT OF A HIGH LINEAR WEIGHT POLYMER CO-CONDITIONING WITH POLYALUMINIUM CHLORIDE ON DEWATERING AND CONVECTIVE DRYING OF URBAN RESIDUAL SLUDGE

This paper investigated the influence of Polyaluminium chloride (PAX) co-conditioning with a high linear weight polymer on the dewatering performance and the drying behavior of sludge. The CT linear polymer with a high molecular weight was used combined with PAX for sludge flocculation prior to mechanical dewatering and drying. It was found that sludge conditioned with the couple PAX/ CT led to better flocculation/dewatering process regarding size flocs and specific resistance to filtration. Concerning drying, it appeared that this chemicals combination led to improved drying rates with effect of a reduction of the drying time, when compared to polyelectrolyte used without PAX adding

Influence du stockage des boues de STEP sur les émissions de NH3 et de COV durant leur séchage

Le séchage constitue une étape importante en aval de la déshydratation mécanique en vue de la valorisation agricole ou énergétique des boues de station d’épuration. La teneur en eau peut être réduite à moins de 5%, diminuant ainsi la masse et le volume des boues et, par conséquent, le coût pour le stockage, la manutention et le transport. L'élimination de l'eau augmente considérablement le pouvoir calorifique inférieur, transformant les boues en un combustible convenable. En outre, les boues séchées peuvent être stabilisées et exemptes d'agents pathogènes en fonction de la température et de la durée de traitement. Les technologies convectives sont largement utilisées pour le séchage des boues. Le principal avantage est la simplicité de la technologie et l’inconvénient majeur résulte de la grande quantité d'air à épurer et désodoriser. Le but des travaux menés par l'Université de Liège et VEOLIA Environnement est d'effectuer une caractérisation en laboratoire des émissions gazeuses en fonction des conditions de séchage. Pour ce faire, il est primordial de garantir une qualité constante de l'échantillon initial tout au long des mesures. En effet, même si elles sont conservées à basse température, les boues peuvent être le siège de dégradations biologiques et les propriétés de séchage peuvent être modifiées. Ainsi, la première partie de ce travail est consacrée à l’étude de l'influence de la durée de stockage des boues à 4°C sur les émissions gazeuses produites au cours de leur séchage convectif. Deux types de boues, l’une ayant subi une digestion et l’autre pas, sont étudiés. L’échantillonnage est effectué après la déshydratation mécanique dans deux stations de traitement des eaux usées situées à proximité de l'Université de Liège. Les échantillons sont stockés dans le laboratoire à 4°C dans un récipient hermétique. Pour effectuer les essais, 300 g de boue sont déposés dans le sécheur sous la forme d’un lit d'extrudés de 6 mm de diamètre. La masse de boue, la concentration en ammoniac et la concentration en composés organiques volatils sont mesurées en ligne respectivement par une balance, un analyseur infrarouge et un détecteur à ionisation de flamme. Des thermocouples permettent le suivi de la température en amont, au sein et en aval du lit de boue. Des essais de séchage sont effectués au jour 0 (= jour du prélèvement), et après 1, 2, 4, 10, 17 et 20 jours sous les conditions suivantes : température de l'air = 140°C; vitesse superficielle de l'air = 1 m/s; humidité absolue = 0,005 kgeau/kgair sec. La seconde partie du travail a été réalisée sur un échantillon de boue non digérée conservé à 12°C pour simuler des conditions réelles de stockage. Les essais de séchage ont été menés le jour de prélèvement et après 4, 10 et 20 jours, avec des conditions opératoires similaires. L’étude réalisée avec un stockage à 4°C montre que les émissions gazeuses sont maximales le jour du prélèvement, diminuent fortement durant les deux premiers jours de stockage pour atteindre un niveau constant durant deux semaines avant d’augmenter. Lors du stockage à 12°C, les émissions d’ammoniac et de COV sont multipliées respectivement par un facteur 40 et 4 entre le jour 0 et le jour 20. Ces résultats mettent en évidence l’impact des conditions et de la durée de stockage sur les émissions lors du séchage des boues et montrent l’importance de sécher les boues le plus rapidement possible pour limiter les nuisances

Utilisation de la microtomographie à rayons X pour suivre le séchage convectif de boues d'épuration

peer reviewedX-ray microtomography is proposed as a new tool to investigate the evolution of size, shape and texture of soft materials during a drying operation. This study is focused on the drying of mechanically dewatered sludges from a secondary wastewater treatment. The shrinkage phenomenon is shown to play a crucial role in the control of the drying process. The shrinkage curves are determined by analysing the shape and size of cross sectional microtomographic images of sludge extrudates at different levels of drying. The observation of drying and shrinkage curves allows us to determine 3 critical water content values, which define different drying zones where extragranular, intragranular or mixed limitations prevail. When drying is externally controlled. the decrease of the drying rate observed during experiments can be related to the reduction of the external area of the sample, i.e., to shrinkage. When drying is internally controlled, resistances inside the solid govern the process. Between these two extreme situations, the drying rate reduction is the result of both the external area decrease and the development of internal resistances limiting drying. A multizone model is proposed to describe quantitatively these observations. The analysis of the internal texture of the Sludge extrudates reveal, crack formation at the end of the drying process. The onset of crack formation is clearly related to the appearance of internal transfer limitations. i.e., humidity and temperature gradients inside the material

Analyse d'images obtenues par microtomographie à rayons X d'un catalyseur de type xérogel Pd-Ag/SiO2 supporté sur une mousse de Al2O3

peer reviewedIn order to preshape and mechanically strengthen, Pd-Ag/SiO2 xerogel catalysts were carried out in Al2O3 foams (pore-sizes similar to40 mum). The final material consists of a Pd-Ag/SiO2 xerogel immobilized in the open cells of the alumina foam. The localization of the xerogel catalyst in alumina foams of various pore structure was studied by X-ray microtomography. The three-dimensional (3D) porous structure was reconstructed from the consecutive cross-sections obtained by this technique. Total porosity, porous density distribution, and pore-size distribution were determined by image analysis on the free and impregnated supports. Our results show that the success of the used impregnation technique depends on the pore structure of the support. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved

Le traitement des eaux industrielles chargées en métaux lourds. Situation actuelle et perspectives de développement

peer reviewe

Analysis of the Gas Holdup Evolution in a Circulating Jet-Loop Nitrifying MBR

This paper presents an analysis of the gas holdup evolution in a novel type of jet-loop membrane bioreactor (JLMBR), designed for nitrogen removal through the nitrite route application. Its configuration is inspired from airlift systems. It consists of a 60-l reactor made of an internal airlift system coupled to an external liquid recirculation loop. Hollow fiber membranes are submerged in the riser compartment. The process was intermittently fed with a synthetic ammonia solution and the gas holdup evolution was monitored for 500 to 600 days. Experiments were performed using flowrates ranging from 0.4 to 1.03 Nm3/h, and from 0 to 0.6 m3/h for air and water, respectively. This corresponded to superficial velocities from 0.004 to 0.03 m.s1 for air and 0 to 0.011 m.s1 for water. The gas holdup g was directly measured by the volume expansion method, using a tubular level meter located on the plant. The reported results showed that, in the absence of microorganisms, g ranged between 0.5 and 5.5% for the investigated range of gas liquid superficial velocities, whilst increasing from 0.5 to 4.8% only in the presence of gas (no liquid recirculation). This double influence of the air and the liquid velocities on the gas holdup was described by a multilinear correlation. However in the presence of biosolids in the reactor, the gas holdup raised up to 6.5%, corresponding to an increase of ca. 48% (in average, with respect to data recorded on day 0). This increase in g was attributed to both a gas entrainment effect and an impact of the bioparticles recirculated into the reactor. Under experimental conditions investigated, the gas holdup increased linearly with the air and the liquid velocities, what corresponded to the bubbly flow regime in the system. This showed that, according to investigated conditions, the impact of circulated biomass was not enough to change the bubble gas flow regime