exploitation de digesteurs et efficacité de traitement de boues de vidange (operation of digesters and efficiency of faecal sludge treatment

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exploitation de digesteurs et efficacité de traitement de boues de vidange (operation of digesters and efficiency of faecal sludge treatment

(translation from French to English from Google Translate provided below)

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Bonjour à tous,

Nouveau sur le forum, je suis un stagiaire du GRET à Rosso, en Mauritanie, pour réaliser l'avant projet détaillé d'une filière de vidange de fosses et de traitement des boues.

Le contexte hydrogéologique de la ville (nappe phréatique affleurante, sol argileux imperméable), outre la pollution générée, impose des vidanges fréquentes, principalement assurées par des vidangeurs informels en complément d'un camion aux capacités limitées, et régulièrement en panne. Un site de traitement répondant à des critères d'hygiène et de sécurité ne pourrait être implanté qu'en dehors de la ville.
Les possibilités de transport limitées des vidangeurs, associées aux moyens financiers réduits de la mairie empêchant l'achat, la maintenance et la réparation d'un camion performant en Mauritanie nous font envisager l'implantation de sites décentralisés accessibles aux vidangeurs informels pour un stockage temporaire et / ou un traitement des boues.

Parmi les solutions, la construction de digesteurs à dôme fixe serait intéressante par leurs faibles emprises au sol. J'aimerais soumettre à vos expériences et recueillir vos avis à propos de cette option, dans le contexte particulier du projet.

Tout d'abord, il me faut préciser que la valorisation par biogaz n'est pas envisagée. Malgré qu'elle soit corrélée à la production de biogaz, seule l'efficacité du traitement est recherchée, soit une forte diminution de volume des boues entrantes, et la production en sortie de boues stabilisés et hygiénisés. Mes réserves ne portent pas sur le procédé, mais sur son manque d'efficacité tel qu'il serait exploité à Rosso, pour les raisons suivantes:

*Qualité des intrants:

Alimentation avec des boues de vidange de latrines au ratio C/N proche de 8 (du moins pour les excréments humains frais), avec obligation d'un ajout de matière carbonée fermentescible pour être dans la gamme nominale comprise entre 20 et 30. De plus les boues de vidanges seront, du moins pour la fraction décantable, partiellement minéralisées, et pourront contenir en quantité des matières minérales d'origine non fécale, en particulier pour celles issues de fosses non maçonnées. Enfin, les différentes siccités selon l'origine des boues devront être estimées et corrigées pour rester dans le domaine de fermentation humide (entre 5 et 20%), avec un optimum de rendement pour 10% de MS.
Idéalement, en l'absence d'agitation interne, la matière de remplissage devrait être brassée avant insertion dans le réacteur.

*Irrégularité quantitative des intrants:

Nous avons peu de données fiables sur le service de vidange actuel, en particulier sur les volumes traitées. Le dimensionnement d'un réacteur s'en trouve difficile, et il semble impossible dans l'immédiat d'avoir une gestion quantitative rigoureuse des intrants, préjudiciable à l'équilibre biologique et donc à l'efficacité du traitement. Une sous-charge, déficit en nutriments, aura pour conséquence une lyse bactérienne et un déséquilibre au sein de cette biomasse variée.
Quant à la surcharge, elle privilégiera l'acidogénèse, assurée par des bactéries au métabolisme très rapide au détriment de l'hydrolyse, qui est le facteur limitant du procédé, avec pour conséquence l'accumulation d'acides gras volatils et une baisse de pH inhibant les bactéries méthanogènes. Enfin, un excès d'azote, possible avec un ratio C/N si faible, peut provoquer une accumulation d'ammoniac, avec une élévation du pH préjudiciable à la biomasse.


Si votre temps le permet, je serai très intéressé par vos appréciations des réserves que j'émet sur le choix de biodigesteurs pour traiter efficacement les boues de vidange dans le contexte décris, en particulier par défaut d'une exploitation rigoureuse.

Merci d'avance!

Amicalement,
Christophe Cambon

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Translation directly from Google Translate added by moderator (EvM):


Hello everyone,

New to the forum, I am an intern GRET in Rosso , Mauritania, to achieve the final design of a die drain clearing and sludge treatment project.

Hydrogeological context of the city (groundwater flush , impermeable clay soil ) , in addition to the generated pollution , requires frequent oil changes , mainly provided by informal scavengers in addition to a truck with limited capacity , and down regularly . A treatment site that meet health and safety criteria could not be located and outside the city.
Opportunities limited transport scavengers , combined with limited financial means of the municipality to prevent the purchase, maintenance and repair of a powerful truck in Mauritania do we consider the implementation of decentralized sites accessible to informal scavengers for temporary storage and / or a sludge treatment.

Among the solutions , the construction of fixed dome digesters would be interesting by low footprints on the ground. I would like to submit your experiences and your opinions about this option , in the particular context of the project.

Firstly, I should state that the valuation biogas is not considered. Despite being correlated with the production of biogas , only effective treatment is sought , a significant decrease in the volume of incoming sludge and production output stabilized and sanitized sludge. My concern is not about the process , but its lack of effectiveness as it would operate Rosso, for the following reasons :

* Quality of inputs:

Diet with sludge from latrines at C / N ratio close to 8 ( at least for fresh human feces ), with a requirement to add fermentable carbon material to be in between 20 and 30 nominal range . More sewage sludge will , at least for the settleable fraction , partially mineralized , and may contain quantities of minerals of non-faecal origin, especially those from non- lined pits . Finally, the different solids contents according to the origin of the sludge should be estimated and corrected to stay in the field of wet fermentation (between 5 and 20%) , with an optimum performance for 10% of MS .
Ideally , in the absence of internal stirring , the filler should be stirred prior to insertion into the reactor .

* Deficiency quantitative inputs :

We have little reliable data on the current drain service , especially on volumes processed. The design of a reactor is found difficult , and it seems not immediately have a rigorous quantitative management of inputs, detrimental to the ecological balance and thus the effectiveness of treatment. Underload , lack of nutrients, will result in bacterial lysis and an imbalance in this diverse biomass.
As for the overload , it will favor the acidogenesis , ensured by the very rapid metabolism bacteria to the detriment of the hydrolysis , which is the limiting factor of the process , resulting in the accumulation of volatile fatty acids and a decrease in pH inhibiting methanogens . Finally, an excess of nitrogen , possible with a C / N ratio so low , can cause an accumulation of ammonia, with an increase in pH detrimental to biomass.


If your time permits, I will be very interested in your comments reservations I emits the choice biodigester to effectively treat sludge in the context described , in particular the absence of a rigorous exploitation.

Thank you in advance!

Sincerely,
Christophe Cambon
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