Agitation horizontal ou vertical polyvalence optimale avec les agitateurs d'Invent

Sur la STEP municipale de Heusenstamm (pres de Francfort-sur-le-Main), la modernisation des bassins de denitrification imposait de maintenir les solides (flocs, boues, fibres, sable) en suspension tout en garantissant une vitesse moyenne d'ecoulement de 0,2 a 0,25 m/s, sans vortex ni sedimentation. INVENT-UV a repondu a ces contraintes en combinant un accelerateur de flux horizontal CYBERFLOW adapte au bassins oblons et un agitateur vertical HYPERCLASSIC adapte aux bassins rectangulaires.

Contexte et problematique en denitrification (STEP municipale)

Ce cas d'utilisation concerne la STEP municipale de Heusenstamm (Allemagne, pres de Francfort-sur-le-Main) lors de la modernisation de la phase biologique en denitrification. L'enjeu etait de fiabiliser l'hydraulique et l'exploitation de deux bassins presentant des geometries et hauteurs d'eau tres differentes, tout en conservant des criteres de fonctionnement stricts.

Contraintes d'exploitation et objectifs hydrauliques

• Maintien en suspension des solides dans des eaux pretraitees : flocs de boues, boues, fibres, sable, etc.
• Vitesse moyenne d'ecoulement cible : 0,2 a 0,25 m/s dans le bassin de denitrification.
• Prevention de la sedimentation (zones mortes et depots perturbateurs).
• Fonctionnement sans vortex, afin d'eviter les perturbations hydrauliques et les dysfonctionnements d'exploitation.

Deux bassins, deux besoins de brassage differents

La difficulte provenait de la coexistence de deux ouvrages aux contraintes opposees :

• Bassin de circulation peu profond : 31,5 m x 16 m, profondeur d'eau 2,32 m, necessitant un flux horizontal efficace.
• Bassin rectangulaire plus profond : 22,5 m x 9 m, profondeur d'eau 5 m, necessitant un melange vertical performant pour limiter les depots et homogeniser le bassin.

Impacts et risques en cas de solution inadaptée

• Decantation locale et accumulation de depots, avec degradation de l'hydraulique utile.
• Circulation insuffisante et formation de zones mortes, penalisation du maintien en suspension.
• Baisse de stabilite du procede de denitrification (variabilite de performances et exploitation plus sensible).

Solution mise en oeuvre : agitation adaptee aux geometries et montage en exploitation

Pour repondre aux objectifs de vitesse, de remise en suspension et de fiabilite d'exploitation, la STEP a renouvele l'agitation de la denitrification en equipant separement chaque bassin avec une technologie adaptee a son hydraulique. La mise en oeuvre est presentee par REYERS TECHNOLOGIES ENVIRONNEM.

1) Bassin de circulation (faible hauteur d'eau) : accelerateur de flux horizontal

Pour le bassin peu profond (31,5 m x 16 m, 2,32 m), le choix s'est porte sur un accelerateur de flux horizontal CYBERFLOW (INVENT) configure pour faible hauteur d'eau. Le systeme vise a generer un flux horizontal energetiquement efficace afin d'atteindre la vitesse moyenne cible (0,2 a 0,25 m/s) et d'eviter la sedimentation.

• Configuration mentionnee sur site : helice 4 pales en fibres de verre et carbone, diametre 1,8 m.
• Objectif process : assurer une recirculation stable, limiter les pertes de charge et proteger contre les zones mortes.
• Points cles produit (fiche plateforme) : accelerateur de flux recommande pour la generation de flux de bassins de recirculation et le traitement biologique des eaux usees, avec une amelioration de rendement pouvant aller jusqu'a 30 % vs. generateurs conventionnels (selon la fiche produit).

Installation en bassin rempli : reduction des contraintes d'arret

Un point determinant du chantier a ete la possibilite d'installer l'equipement sans vidange du bassin :

• Platines de base du pied positionnees par plongeur.
• Alignement via tube guide.
• Boulonnage au fond (mise en place en conditions d'exploitation).

2) Bassin rectangulaire (5 m d'eau) : melange vertical performant

Pour le bassin rectangulaire plus profond (22,5 m x 9 m, 5 m), un melangeur vertical HYPERCLASSIC a ete installe afin d'assurer un brassage efficace et une remise en suspension sur toute la hauteur d'eau, en limitant les depots et en contribuant a la stabilite hydraulique du volume de denitrification.

• Adaptation a la geometrie : solution indiquée comme adaptee aux bassins rectangulaires (et aussi circulaires selon les sources techniques disponibles).
• Resultat vise : homogenisation, remise en suspension et reduction des zones a risque de sedimentation.

Resultats operationnels vises par la combinaison flux horizontal + melange vertical

L'equipement des deux ouvrages avec des technologies complementaires permet de repondre aux exigences de la denitrification :

• Maintien des solides en suspension dans les deux bassins malgre la presence de particules sedimentables (sable, fibres, flocs).
• Prevention de la sedimentation et limitation des zones mortes par une hydraulique adaptee a chaque geometrie.
• Fonctionnement sans vortex, recherche pour stabiliser l'exploitation.
• Atteinte de la vitesse moyenne d'ecoulement cible : 0,2 a 0,25 m/s (objectif d'exploitation mentionne pour le bassin de denitrification).

Produits mentionnes

• CYBERFLOW (INVENT) : accelerateur de flux horizontal pour bassins de recirculation et traitement biologique.
• HYPERCLASSIC (INVENT) : agitateur vertical à flux radial pours bassin rond ou rectangulaire.