The reasons behind the performance superiority of a high rate algal pond over three facultative ponds in series

Abstract

Results from a tracer study were used to determine and to compare actual and standard (k20°C) first order reaction rate constants for COD removal in a High Rate Algal Pond (HRAP) and in 3 facultative ponds (FP) in series. An annual average k20°C of 0.123 day-1 was found for the HRAP while the values of 0.097, 0.025 and 0.003 d-1 were found for facultative ponds 1, 2 and 3 respectively. Also, comparing nominal and tracer study hydraulic retention times showed large differences for the FP but not for the HRAP indicating that the former were suffering from severe short-circuiting. Loading rate within the range of operation exhibited a positive correlation with k20°C for the HRAP but did not show such a relationship for any of the FP. Optimal chlorophyll-a concentration was found to be 3 mg/l for the HRAP and only 1.1 mg/l for the FP. Pollutant specific removal rates (SRR), that translate the hydrodynamic efficiency and the rate of COD biodegradation into pond performance per m2 and per day were calculated. They show that the adoption of the HRAP in place of a series of 3 FP reduces the net land area requirement (LAR) by at least 40%.

Traitement des eaux usées domestiques par un chenal algal à haut rendement (CAHR) agité par air lift sous climat semi-aride

“…Il présente également des cycles journaliers (associés à l'activité photosynthétique) décalés dans le temps par rapport aux cycles d'oxygène et il varie de 8,05 à 9,45 avec un ts = 8, 7 et de 7,8 à 8,8 avec un ts = 4 jours. Ces valeurs de pH sont très proches de celles obtenues dans le CAHR étudié à Rabat (EL HAMOURI et al, 2003;SIAIDA, 1998;RAMI, 2001). …”

“…La valeur calculée pendant la deuxième période d'essai (ts = 4 jours) est donc proche de cette grandeur (5,2 mg•L -1 ). La teneur en chlorophylle a obtenue dans le CAHR de la ville d'Ouarzazate est similaire à celle calculée pour le pilote expérimenté dans cette étude : elle est de l'ordre de 4,9 mg•L -1 (EL HAMOURI, 2003;RAMI, 2001). …”

“…(Figure 9). Le CAHR d'Ouarzazate, qui est presque dans les mêmes conditions climatiques que Marrakech, montre une efficacité similaire dans l'élimination du PO 4 avec un taux d'abattement de 54 % (EL HAMOURI et al, 2003). PICOT et al (1993) ont pu obtenir des rendements plus élevés pour les PO 4 (73 %) avec le même temps de séjour, alors que CHEN et al (2003) ont trouvé des taux d'abattement proches de notre chenal pilote.…”

“…Des études hydrodynamiques et d'aération ont également été réalisées sur le CAHR de Rabat (BOUMANSOUR, 1998;EL OUARGHI et al, 2000) et d'autres sur l'efficacité épuratoire sur le chenal de Ouarzazate (EL HAMOURI et al, 2003;RAMI, 2001). Ces systèmes de traitement des eaux usées fonctionnent tous avec une roue à aubes comme système d'agitation.…”

“…À l'échelle du Maroc, mis à part quelques travaux récents de l'équipe de l'Université de Liège et l'Université Cadi Ayyad depuis 2004, toutes les études ont été faites sur des CAHR agités par roue à aubes (EL HAMOURI et al, 2003;RAMI, 2001). …”