Eléments d'optimisation du transfert d'oxygène par aération en fines bulles et agitation séparée en chenal d'épuration

Developing a horizontal, rotating water flow in a channel by separate shaking improves oxygen transfer in an aeration system with air insufflation. Optimizing oxygen transfer of such system requires the control of the effects of its design parameters on factors on which the oxygen transfer depends. An experiment on an annular channel equipped with fine bubble diffusors and agitators, has helped quantify this empirical knowledge. An increase in the air flow using a diffusor, caused a decrease of the contact surface by increasing the diameter of the new air bubbles, and the air-water contact time by increasing the water vertical rotation. Hourly supply is an asymptotic positive function of the water horizontal speed and seems to reach a threshold at a speed of 0.4 m/s. At speed zero, an increase in the density of the diffusors causes a decrease in the water vertical movements and improves oxygen transfer. / La mise en rotation horizontale de l'eau dans un chenal par une agitation séparée améliore le transfert d'oxygène d'un système d'aération à insufflation d'air. L'optimisation du transfert d'oxygène d'un tel système passe par la maîtrise de l'influence de ses paramètres de conception sur les facteurs dont dépend le transfert d'oxygène. Une étude expérimentale sur un chenal annulaire équipé de diffuseurs fines bulles et d'agitateurs a permis de quantifier cette connaissance empirique. Une augmentation du débit d'air par diffuseur induit, pour l'essentiel, une diminution de la surface d'échange par accroissement du diamètre des bulles d'air naissantes et du temps de contact air-eau par accroissement de la rotation verticale de l'eau. L'apport horaire est une fonction croissante asymptotique de la vitesse horizontale de l'eau et semble atteindre un palier pour une vitesse de l'ordre de 0.4 m/s. Par ailleurs, à vitesse nulle, une augmentation de la densité des diffuseurs induit une diminution des mouvements verticaux de l'eau et améliore le transfert d'oxygène