STEP : stabilisation du débit a faible HMT en presence de fibres avec une pompe anti-colmatage

Dans certaines stations d'epuration (STEP) ou postes de relevage, le transfert d'eaux usees chargees a faible HMT devient instable lorsque des fibres provoquent accroches et amorces de colmatage, avec baisse de debit et hausse des temps de pompage. Ce cas d'application presente une approche combinant choix d'une pompe anti-colmatage adaptee (Wilo Flumen OPTI-RZP 20 ... 40) et optimisation des seuils de bache pour fiabiliser l'exploitation.

Contexte et problematique (cas d'application en STEP)

Ce contenu est un cas d'application (scenario representatif) rencontrable dans une station d'epuration (STEP), notamment sur des fonctions de transport / recirculation entre ouvrages (ex. transfert entre bassins) avec debit eleve et faible hauteur manometrique totale (HMT).

Contexte technique typique

• Effluents charges contenant des fibres, lingettes, filasses et matieres filandreuses.
• Hydraulique a faible HMT, donc point de fonctionnement sensible aux pertes de charge et a l'encrassement.
• Commande par niveaux de bache (marche / arret) avec risque de cycles courts si l'hysteresis est insuffisante.

Probleme rencontre

En presence de fibres, des accroches apparaissent sur les organes hydrauliques et en aspiration, entrainant :

• Perte de section utile et augmentation progressive des pertes de charge.
• Derive du point de fonctionnement : baisse du debit utile, augmentation des temps de pompage.
• Declenchements de protections (surcharge, echauffement) et indisponibilite partielle.
• Hausse des interventions de curage / maintenance corrective.
• Risque de debordement de bache lors des pointes si le debit de transfert n'est plus tenu.

Facteur aggravant : seuils de bache mal calibres

Des seuils marche / arret inadaptes (hysteresis trop faible, consignes trop proches) peuvent :

• Multiplier les demarrages (cycles courts), augmentant l'usure electromeccanique.
• Accroitre les phases defavorables a faible HMT (instabilites hydrauliques, entrainement d'air).
• Degrader la disponibilite globale et augmenter les couts d'exploitation.

Solution mise en oeuvre : pompe anti-colmatage + optimisation de l'exploitation

1) Selection d'une pompe adaptee aux eaux chargees fibreuses a faible HMT

La reponse consiste a choisir une pompe de transport / recirculation concue pour limiter le colmatage en presence de fibres, tout en maintenant un fonctionnement stable sur des points a fort debit et faible HMT.

Une solution type est la Flumen OPTI-RZP 20 ... 40, recommande pour :

• le transport d'eaux usees et la recirculation de stations d'epuration,
• les applications immergees (mode S1),
• les contextes ou la fiabilite d'exploitation est critique.

Points techniques cles du produit (elements verifiables)

• Protection : IP68.
• Alimentation : 3~400 V, 50 Hz.
• Temperature fluide : 3 a 40 °C (option jusqu'a 60 °C).
• Profondeur d'immersion maximale : 20 m.
• Nombre de demarrages maximum : 15/h.
• Homologation : Ex (selon configuration / besoin site).

2) Reglage des seuils de bache pour stabiliser le regime et limiter les cycles

En complement du choix de la pompe, la fiabilisation passe par un reglage rigoureux des niveaux :

• Seuil marche : assurer une immersion suffisante et limiter l'entrainement d'air.
• Seuil arret : prevenir le fonctionnement a sec et conserver une marge d'exploitation.
• Hysteresis : dimensionner l'ecart marche/arret pour reduire les demarrages inutiles (en restant compatible avec la contrainte 15 demarrages/h max du materiel).
• Alarmes niveau haut / tres haut : securiser l'exploitation face aux pointes et aux pertes de debit dues a l'encrassement.

Benefices attendus pour une STEP confrontee aux fibres

• Maintien du debit a faible HMT avec moins de derive du point de fonctionnement.
• Reduction des amorces de colmatage et des interventions de curage.
• Stabilisation des temps de pompage et meilleure disponibilite de l'ouvrage.
• Limitation des cycles courts et de l'usure associee (moteur, etancheites, appareillage).
• Abaissement du risque d'incident (debordement de bache en pointe, arrets intempestifs).

Entreprise et expertise mobilisables

La fourniture de la solution et l'accompagnement associe peuvent etre portes par WILO France, fabricant de pompes et systemes de pompage pour les marches du batiment, du cycle de l'eau et de l'industrie.