Distribution des temps de séjour en infiltration-percolation. Performances de deux types de matériaux

The aim of this work is a physical and hydrodynamic characterization of granules used in certain treatment systems for wastewater. Beds of infiltration percolation are simulated by engines provided with different garnishings. The performances of those engines are evaluated in a virgin medium, that is a medium non corrupted by the biomass. After a granulometric study allowing the determining of the mechanical parameters of sands used, an experimental pilot consisting in an automaton of order, of columns of sand, and of a data acquisition post allow using tracage, the determination of the resident time distribution of the effluent within the engines. We highlight the fact that the hydrodynamic behaviour of the columns varies appreciably not only according to the permanent or pulsated-periodic character of the mode; but also and mainly according to the type of garnishing. Thus, it is advantageous to have a resident time large enough in order to increase the time of contact between the biomass and the percolating effluent; which is the case with crushed sand. However, the process could be hazardous, because very large resident time can quicken the clogging of beds of infiltration. / L`objectif de ces travaux est une caractérisation physique et hydrodynamique de granulats utilisés dans certaines filières de traitement des eaux usées. Des lits d`infiltration percolation sont simulés par des réacteurs munis de garnissages différents. Les performances de ces réacteurs sont évaluées en milieu vierge c`est à dire non colonisé par la biomasse. Après une étude granulométrique permettant de déterminer les paramètres mécaniques des sables utilisés, un pilote expérimental constitué d`un automate de commande, de colonnes de sable et d`un poste d`acquisition de données permet à l`aide de traçages, la détermination des distributions des temps de séjours de l`effluent dans les réacteurs. Nous mettons en évidence le fait que le comportement hydrodynamique des colonnes est tributaire à la fois de la fréquence d`alimentation en régime pulsé périodique et surtout du type de garnissage. S`il est avantageux d`avoir un temps de séjour de l`effluent suffisamment long afin d`accroître le temps de contact entre la biomasse et les charges polluantes, ce qui est le cas du sable concassé comparativement au sable alluvionnaire ; cela peut s`avérer néfaste car d`énormes temps de séjour peuvent précipiter le colmatage des lits d`infiltration.