L’alimentation en air via les injecteurs ralentit la vitesse à laquelle l’odeur et la décomposition se développent dans les eaux usées

19.11.2020
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En 2018, lorsque le matériel de nettoyage d'une installation municipale de collecte des eaux de pluie de la ville allemande de Nastätten a été bloqué à plusieurs reprises et a également été jugé obsolète, la municipalité a décidé de se moderniser.
L’alimentation en air via les injecteurs ralentit la vitesse à laquelle l’odeur et la décomposition se développent dans les eaux usées

Les deux pompes submersibles pour eaux usées de la série MXS avec turbine à un canal doivent être positionnées aussi près que possible du canal de drainage pour assurer un pompage continu. (Source de l'image: HOMA Pumpenfabrik GmbH)

Jusque-là, les opérateurs n'avaient pas seulement dû faire face à une efficacité énergétique insuffisante. Des solides tels que du sable, des brindilles ou des fibres entraînés avec l'eau bloquaient également les buses et les pompes des jets d'eau utilisés. Dans le même temps, en raison d'un ajustement insuffisamment optimisé de la géométrie du réservoir, l'équipement installé n'a pas pu mélanger adéquatement l'eau, ce qui a entraîné des dépôts malodorants sur le sol et les parois. HOMA Pumpenfabrik GmbH, une entreprise spécialisée avec de nombreuses années d'expérience dans le domaine des systèmes de gestion des eaux usées, a donc été chargée de fournir et d'installer de nouveaux équipements de nettoyage. Grâce à des jets d'injecteurs parfaitement adaptés et à des pompes submersibles à roue monocanal, les solides ne se déposent plus dans le réservoir de collecte et les coûts de maintenance ont été considérablement réduits. Ces résultats positifs ont conduit à l'installation de nouveaux systèmes de nettoyage de HOMA dans le réservoir de trop-plein des eaux pluviales en 2019.

«Les interventions d'urgence ont été une pratique courante ici pendant longtemps», a déclaré Sascha Velte, technicien principal des eaux usées à l'installation de collecte des eaux pluviales de Nastätten. «En plus des eaux usées domestiques habituelles, en cas de précipitations extrêmes, les eaux de pluie des rues environnantes et des espaces publics nous sont détournées pour éviter de surcharger le réseau d'égouts et la station d'épuration. Nous avons donc souvent dû effectuer des interventions d'urgence et des réparations car cette eau mitigée avait emporté des ordures, des branches ou des produits sanitaires, qui à leur tour bloquaient les pompes et les jets d'eau. En 2018, les travaux municipaux de Nastätten, qui exploitaient le système, ont décidé de moderniser les jets d'eau et les pompes vieillissants et sujets aux défaillances. Pour minimiser les futurs dysfonctionnements dus aux solides, tout en neutralisant les dépôts, les services municipaux ont fait appel aux experts de HOMA Pumpenfabrik GmbH. Étant donné que notre entreprise, basée à Neunkirchen-Seelscheid en Allemagne, possède une vaste expérience des stations d'épuration et des systèmes de gestion de l'eau, nous avons pu proposer une solution sur mesure.

«Le principal problème avec les jets d'eau installés jusqu'en 2018 était qu'ils n'étaient pas suffisamment adaptés à la conception allongée du réservoir de collecte», a expliqué M. Velte. «Avec un réservoir rectangulaire, il est particulièrement difficile d'atteindre tous les coins et recoins pour s'assurer que les solides circulant dans l'eau restent en suspension et ne se déposent pas sur le fond du réservoir ou ne bloquent pas les pompes.» Les particules organiques dans l'eau peuvent conduire à la formation de dépôts de boue, entraînant rapidement une odeur putride lorsque le réservoir est vidé, qui devient perceptible dans la zone locale. Les gisements partiellement minéraux ont donc dû être régulièrement éliminés par un nettoyage manuel, ce qui a pris un temps considérable. Cette évacuation massive de solides signifiait également une charge élevée pour la station d'épuration en aval et surchargeait les pompes et les tamis à barres.

L'adaptation précise à la géométrie du réservoir empêche les dépôts
Chez HOMA, comme nous avions déjà de l'expérience dans des projets similaires avec des réservoirs plus de trois fois plus longs que larges, nos experts en pompes n'ont eu aucun problème à proposer un concept adapté. «Le plan était de positionner deux systèmes de tuyauterie d'injecteur BR 100 de sorte que, dans le réservoir très long mais étroit, les jets d'écoulement garantissent un taux de mélange élevé mais le reflux n'est pas perturbé», explique Alfred Kleu, responsable de la gestion des applications chez HOMA Pumpenfabrik GmbH. «De plus, les deux pompes submersibles pour eaux usées de la série MXS avec roue monocanal ont été équipées de tuyaux d'aspiration sur la bride d'aspiration de la pompe afin que les pompes puissent aspirer le fluide hors du canal de vidange le plus longtemps possible pour assurer un pompage continu. . »

Les ingénieurs HOMA ont positionné l'un des deux injecteurs avec une rallonge de tuyau calibrée avec précision approximativement au centre du réservoir et l'autre à l'extrémité, garantissant ainsi que les jets pourraient baratter et aérer tout le contenu du réservoir, conformément à sa conception. . Le fluide est poussé et accéléré à travers une bride de buse d'injection montée sur le refoulement de la pompe, ce qui crée un effet d'aspiration (vide) via un tuyau vertical et aspire l'air. Le mélange air / eau est poussé à travers le tuyau de jet à grande vitesse parallèle au fond du réservoir. Cela évite la formation de dépôts qui généreraient une odeur désagréable ou nécessiteraient un nettoyage long. La fonction PermaCool (chemise de refroidissement) des pompes MXS utilisées assure également un fonctionnement continu fiable (S1) sans surcharge thermique dans le cas d'un moteur de surface

Turbines résistantes au colmatage pour un fonctionnement ininterrompu
«Outre la géométrie spéciale du réservoir, nous nous sommes également attaqués au problème du colmatage possible des roues des pompes», a déclaré Florian Steiner de Waste Water Systems Consulting and Sales / Distribution chez HOMA. «Étant donné que l'eau mélangée peut contenir non seulement du contenu ajouté tel que des feuilles, des bâtons, du sable, etc., mais également des solides fibreux tels que des produits sanitaires rincés, les pompes utilisées devaient être aussi résistantes que possible au colmatage causé par les brins qui se forment fréquemment. . » L'avantage des pompes MXS installées à Nastätten est que leurs impulseurs monocanaux fermés ont de grands passages à billes, à travers lesquels les solides peuvent passer facilement. Cela signifie également qu'une panne de la pompe ne se produit pas en raison de la collecte de contenu fibreux (colmatage) et qu'il n'y a plus besoin de maintenance urgente dans les réservoirs de rétention.

«En plus d'une maintenance réduite, nous avons également observé des coûts d'exploitation inférieurs depuis l'installation des nouveaux injecteurs», a expliqué M. Velte. «Étant donné que les pompes ont un rendement de 80% et que les performances ne sont pas réduites par des pannes de pompe, la consommation d'énergie a considérablement diminué.» Par conséquent, l'optimisation requise des systèmes de nettoyage a été réalisée, en termes d'efficacité énergétique et d'empreinte écologique. En conjonction avec un fonctionnement pratiquement sans entretien, cela a également conduit à des économies de coûts considérables.

«Lorsque nous travaillons avec HOMA, ce qui nous a le plus impressionnés, c'est leur concentration sur la recherche de solutions», a conclu M. Velte. «Alors que notre ancien équipement n'était pas particulièrement adapté au réservoir et à la consistance de l'eau, HOMA a livré une conception spécifique avec des pompes durables et protégées contre toutes sortes de solides. C'est pourquoi nous avons choisi d'équiper le réservoir de trop-plein d'eaux pluviales adjacent avec le même système de jet d'injection en 2019 également.

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