Garder les artères des eaux usées dégagées

23.09.2020
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La technologie des turbines de pompe évolue pour aider les entreprises de traitement des eaux usées dans la lutte permanente contre les blocages.
Garder les artères des eaux usées dégagées

Les diamètres traversants garantissent des performances optimales. (Source de l'image: Sulzer Ltd.)

Le blocage des pompes est un problème croissant et coûteux pour les entreprises de traitement des eaux usées. Le choix d'une pompe conçue spécifiquement pour relever les défis de l'exploitation de première ligne dans les réseaux d'égouts peut réduire considérablement les temps d'arrêt et minimiser les coûts de durée de vie des actifs.

Les tarifs de l'eau affectent tout le monde et sont largement dictés par les coûts d'extraction, de traitement et de nettoyage de l'eau au cours de son parcours dans le cycle de l'eau. Par conséquent, toute économie qui peut être réalisée en termes d’efficacité et de coûts d’exploitation peut avoir un effet bénéfique sur le résultat net des services publics, ce qui devrait être reflété dans les factures des clients.

L'élimination des solides est le premier processus dans toute installation de traitement des eaux usées municipales. Les écrans installés à l'entrée des ouvrages de traitement capturent de grandes quantités de matériaux, principalement composés de lingettes, d'articles sanitaires et - dans les systèmes de gestion combinée des eaux usées et pluviales - des déchets des rues. Une station de pompage terminale en Espagne, par exemple, collecte environ 1,6 m3 de matières fibreuses, soit environ 200 000 lingettes humides, sur les 28 000 m3 d'eaux usées qu'elle pompe chaque semaine.

Relever le défi des stations de pompage
La nécessité de traiter de gros volumes de matières solides est non seulement un inconvénient coûteux pour les entreprises de traitement des eaux usées, mais présente également un défi opérationnel important. Les stations de pompage du réseau, qui livrent les eaux usées brutes à la station de pompage terminale, et de là aux installations de traitement, ne bénéficient pas d'écrans de protection et doivent être capables de gérer le contenu solide à l'intérieur.

Si une pompe se bloque, la première indication que les opérateurs reçoivent est généralement une alerte via leur système de télémétrie indiquant un interrupteur de protection du moteur déclenché. La plupart des stations sont équipées de deux ou trois pompes, ce qui leur permet de continuer à fonctionner avec une unité hors ligne. Cependant, une panne nécessite toujours l'envoi urgent d'une équipe de maintenance pour soulever la pompe affectée et éliminer le blocage avant de réinstaller et de tester la pompe. Cela nécessiterait que deux techniciens se rendent sur le site et travaillent pendant environ deux heures. Des occurrences répétées sur le réseau peuvent augmenter considérablement les coûts de maintenance pour l'entreprise de services publics.

Pour résoudre le problème des blocages dans le réseau et les stations de pompage terminales, les principaux équipementiers d'origine (OEM) ont optimisé la conception des impulseurs. Dans le cas de Sulzer, l’introduction de la roue ContraBlock (CB) Plus a permis d’améliorer considérablement les performances. Cette conception peut considérablement améliorer à la fois la résistance au blocage et la capacité à maintenir l'efficacité tout au long de la durée de vie de la pompe. La conception a fait ses preuves pour traiter les eaux usées contenant des lingettes, des solides et des matériaux fibreux, avec un diamètre de passage de 75 mm pour les petites pompes ou de 100 mm pour les plus grandes unités de DN100 et plus, selon diverses normes associées à la gestion des eaux usées.

Conception de turbine optimisée
En 2009, Sulzer a lancé la première roue Contrablock Plus (CB Plus) à un canal et en 2013 la première roue CB Plus à deux canaux. Depuis, la gamme ne cesse de s'étendre.

La conception utilise un grand rayon et une aube de bord d'attaque à balayage arrière avec un profil conique qui encourage le matériau à ne pas «s'accrocher» aux aubes, le dirigeant plutôt pour glisser dans le flux en aval. Tout matériau fibreux restant qui s'accroche aux aubes de la roue glissera le long du profil de bord d'attaque incliné et sera coupé en tranches lorsqu'il entre en contact avec la plaque sous la roue.

Dans le même temps, un disque supérieur conique déplace le matériau solide vers l'extérieur lorsque la roue tourne. Un couvercle de moyeu conique avec un profil correspondant empêche le matériau de se coincer à l'interface roue-arbre. La géométrie de la turbine garantit que l'écrasante majorité des solides passeront directement à travers la pompe. Des fentes spéciales interrompues dans la plaque inférieure maximisent la désintégration du matériau sans compromettre l'efficacité hydraulique.

Toute turbine fonctionnant dans des conditions d’eaux usées exigeantes sera éventuellement sujette à l’usure, ce qui entraînera une réduction d’efficacité d’environ 2% après 2 000 heures de fonctionnement (un à deux ans d’utilisation dans la plupart des stations de pompage). Idéalement, les pompes d'eaux usées devraient incorporer dans leur conception des fonctions de compensation d'usure, telles que des bagues d'usure, qui permettent un ajustement à une efficacité optimale.

Dans le cas du CB Plus, la plaque inférieure utilise une conception conique usinée avec précision qui permet à l'espace entre la plaque et la roue d'être réglé à l'espacement optimal pour les performances globales de la pompe. La maintenance de routine sur site peut inclure un simple réglage manuel qui permet de rétablir l'écart optimal, ramenant ainsi l'efficacité de la pompe à l'état neuf. En revanche, le remplacement d'une bague d'usure ne peut pas être réalisé sur place et nécessitera la réparation de la pompe dans un atelier local.

Les stations de pompage de réseau et terminales sont la première ligne de tout système de traitement des eaux usées à grande échelle. Les opérateurs doivent s'assurer que leurs systèmes peuvent fournir une disponibilité continue et des niveaux élevés de fiabilité sans consommation d'énergie excessive et minimiser ainsi les augmentations de tarifs pour les clients. Travailler avec un OEM expérimenté pour sélectionner la bonne conception de pompe pour chaque partie du réseau peut faire une différence significative pour tous ces paramètres, conduisant à de grosses économies sur la durée de vie des actifs.

Source: Sulzer Ltd.

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