Abstracts
Résumé
Le but de ce travail était de développer un modèle permettant de décrire le comportement des métaux lourds, en plus des polluants traditionnels, dans une station d’épuration par boues activées et pouvant être utilisé pour sa conception et son optimisation. Le modèle, qui considère la sorption des métaux lourds sur des matières en suspension comme processus réactionnel, a été évalué à partir de données recueillies durant dix jours dans un système réel de traitement par boues activées. Les résultats démontrent la sensibilité du modèle face aux importantes variations instantanées des concentrations de métaux lourds dans l’affluent. Il est néanmoins capable de prévoir l’évolution des concentrations de métaux lourds à l’intérieur de la station et à l’effluent.
Mots-clés:
- boues activées,
- métaux lourds,
- modélisation,
- sorption
Abstract
The aim of this work was to develop a model which simultaneously describes the fate of heavy metals and traditional pollutants in an activated sludge wastewater treatment plant. The model could then be used to design and optimize WWTPs. The evaluation of the model, which considers the sorption of heavy metals onto suspended solids as the reactive process, was done with a set of data obtained during a 10-day monitoring period in an activated sludge plant. The results show a significant sensitivity of the model towards the important variations in heavy metal concentrations in the influent. Nonetheless, the model is able to describe the heavy metal concentration dynamics inside the WWTP, as well as in the effluent.
Keywords:
- activated sludge,
- heavy metals,
- modelling,
- sorption
Appendices
Références bibliographiques
- Agency for Toxic Substances and Disease Registry (2001). Toxicological profiles, ATSDR, Atlanta, GA.
- Allison, J.D. et T.L. Allison (2005). Partition coefficients for metals in surface water, soil and waste. Environ. Prot. Agency, Washington, DC, USA.
- Bender, D.A. (2005). A eictionary of food and nutrition, Oxford University Press, Oxford, UK.
- Brown, M.J. et J.N. Lester (1979). Metal removal in activated sludge: The role of bacterial extracellular polymers. Water Res., 13, 817-837.
- Cheng, M.H., J.W. Patterson et R.A. Minear (1975). Heavy metal uptake by activated sludge. J. Water Pollut. Control Fed., 47, 362-376.
- Chipasa, K.B. (2003). Accumulation and fate of selected heavy metals in a biological wastewater treatment system. Waste Manage., 23, 135-143.
- Coderre, A. et P. LESSARD (1999). Simulation du comportement dynamique d’unités de décantation primaire : évaluation du modèle de Takács et al. (1991). Département de génie civil, Université Laval, Québec, Canada. Rapport GCT-99-11, 92 p.
- Friberg, L., G. Nordberg et V.B. Vouk (1979). Handbook on the toxicology of metals. Elsevier/North-Holland Biomed. Press, Amsterdam, Pays-Bas et New York, NY, USA.
- Goldstone, M.E., P.W.W. Kirk et J.N. Lester (1990a). The behavior of heavy metals during wastewater treatment. 1. Cadmium, chromium and copper. Sci. Total Environ., 95, 233-252.
- Goldstone, M.E., P.W.W. Kirk et J.N. Lester (1990b). The behavior of heavy metals during wastewater treatment. 2. Lead, nickel and zinc. Sci. Total Environ., 95, 253-270.
- Henze, M., W. Gujer, T. Mino et M. Van Loosdrecht (2000). Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3. IWA Publishing (Éditeur), Londres, UK.
- Jacobsen, B.N. et E. Arvin (1996). Biodegradation kinetics and fate modelling of pentachlorophenol in bioaugmented activated sludge reactors. Water Res., 30, 1184-1194.
- Karvelas, M., A. Katsoyiannis et C. Samara (2003). Occurrence and fate of heavy metals in the wastewater treatment process. Chemosphere, 53, 1201‑1210.
- Lessard, P. (1989). Operational river quality management : control of storm water discharges. Thèse de doctorat, Imperial College of Science, Technology and Medicine, London, UK, 390 p.
- Lessard, P. et M.B. Beck (1993). Dynamic modelling of the activated sludge process: A case study. Water Res., 27, 963-978.
- Lindblom, E., K.V. Gernaey, M. Henze et P.S. Mikkelsen (2006). Integrated modelling of two xenobiotic organic compounds. Water Sci. Technol., 54, 213-221.
- Melcer, H., P.L. Dold, R.M. Jones, C.M. Bye, I. Takács, H.D. Stensel, A.W. Wilson, P. Sun et S. Bury (2003). Methods for wastewater characterization in activated sludge modeling. Water Environ. Res. Fdn., IWA Publishing, Alexandria, VA, USA.
- Roberts, J.R. (1999). Metal toxicity in children. Dans : Training Manual on Pediatric Environmental Health: Putting It Into Practice. Children’s Environmental Health Network (Éditeur), San Francisco, CA, USA, pp. 115‑133.
- Takács, I., G.G. Patry et D. Nolasco (1991). A dynamic model of the clarification-thickening process. Water Res., 25, 1263-1271.
- Vanhooren, H., J. Meirlaen, Y. Amerlinck, F. Claeys, H. Vangheluwe et P.A. Vanrolleghem (2003). WEST: modelling biological wastewater treatment. J. Hydroinformatics, 05, 27-50.
- Wang, L.P., R. Govind et R.A. Dobbs (1993). Sorption of toxic organic-compounds on waste-water solids - mechanism and modeling. Environ. Sci. Technol., 27, 152-158.