Qu'est-ce que le facteur de concentration cellulaire dans un clarificateur précédé d'un réacteur parfaitement agité ?

Le facteur de concentration cellulaire (FCC), également connu sous le nom de facteur de concentration de la biomasse ou facteur de concentration des solides, dans un clarificateur précédé d'un réacteur parfaitement agité (parfois appelé un réacteur en continu parfaitement mélangé ou CSTR pour "Continuous Stirred Tank Reactor") est une mesure de l'efficacité avec laquelle le clarificateur est capable de concentrer les micro-organismes ou la biomasse solide en suspension en provenance du réacteur.

Dans le contexte du traitement des eaux usées, un réacteur parfaitement agité est un bassin de réaction où les eaux usées et la biomasse (boues activées) sont mélangées de manière homogène pour permettre des réactions biochimiques, comme la dégradation de la matière organique par les micro-organismes. Le clarificateur est une unité de séparation physique où la biomasse est séparée de l'eau épurée par décantation. Les solides qui se déposent au fond du clarificateur sont souvent renvoyés dans le réacteur pour maintenir une concentration de biomasse active, tandis que l'eau clarifiée est évacuée du système.

Le FCC est calculé en divisant la concentration des solides en suspension dans la biomasse retournée (les boues de retour) par la concentration des solides en suspension dans le mélange qui entre dans le clarificateur (le mélange du réacteur). Mathématiquement, cela s'exprime comme suit :

FCC = (Concentration des solides dans les boues de retour) / (Concentration des solides dans le mélange réacteur)

Un FCC élevé indique que le clarificateur fonctionne efficacement pour concentrer les solides et les retourner au réacteur, ce qui est crucial pour maintenir une biomasse active suffisante pour le traitement biologique dans le réacteur. Un FCC faible pourrait indiquer un problème avec le processus de clarification, tel que le colmatage, une vitesse de décantation inadéquate ou une conception inappropriée du clarificateur, qui pourrait conduire à une perte de biomasse et à une performance réduite du traitement.

Les produits qui pourraient être concernés par le FCC dans un système de traitement des eaux usées incluent les clarificateurs lamellaires, les clarifloculateurs et les décanteurs qui sont conçus pour maximiser la séparation solide-liquide et améliorer le recyclage des boues. Par exemple, les décanteurs lamellaires comme le "DLC : décanteur lamellaire compact" ou le "DLCE : décanteur lamellaire compact pour extérieur" de 1h2o3 sont des exemples de systèmes qui utilisent des plaques inclinées pour augmenter la surface effective de décantation, ce qui peut améliorer le FCC en permettant une séparation plus efficace et plus rapide des solides de l'eau. Les clarifloculateurs, tels que le "CFCE.DLCE : clarifloculateur compact extérieur", combinent les processus de coagulation, floculation et décantation pour une efficacité accrue dans la séparation des solides, ce qui peut également contribuer à un FCC plus élevé.

Dans la pratique, le FCC est un paramètre clé pour la conception et l'exploitation des systèmes de traitement des eaux usées, car il a un impact direct sur la capacité du système à maintenir la qualité de l'effluent et à minimiser les besoins en volume de réacteur (et donc les coûts de construction et opérationnels).