L`air et l`eau

ves Gileppe et Vesdre. Le “barrage de
la Vesdre” près d’Eupen est le réservoir
d’eau potable le plus important du pays.
Au pied du mur du barrage dont la
construction commencée en 1936 fut
achevée en 1950, se dressent les installations de traitement et une citerne
souterraine avec une capacité de
stockage de 50 000 mètres cubes.
Deux surpresseurs à pistons rotatifs
KAESER de type FB 620 C ont été dernièrement mis en service pour le rétrolavage des 23 installations de filtration.
Intégrés au système de gestion technique centralisée, ces surpresseurs à
trois lobes fonctionnant sans vibration
assurent fiablement la surpression requise. La régulation de vitesse progressive OFC (Omega Frequency Control)
permet avec deux jeux de paramètres
spécifiques, d’adapter automatiquement le débit et la pression à deux différents types de filtre à sable. Les surpresseurs Omega ont séduit la direction
d’entreprise de SWDE par leur puissan-
ce et leur fiabilité, mais aussi par leur
supériorité sur leurs prédécesseurs en
matière de marche silencieuse et de faible niveau de vibration. Aussi, lors d’une
nouvelle acquisition pour la station de
traitement d’eau potable d’Eupen, le
choix se porta naturellement les surpresseurs à pistons rotatifs KAESER.
Quelques investissements supplémentaires ont été réalisés pour permettre à
la SWDE de maintenir la qualité de l’eau
à son haut niveau: des filtres à membrane assurent la nanofiltration de l’eau
qui, ensuite, est reminéralisée par percolation dans des filtres à calcite. Ces
filtres sont nettoyés à intervalles réguliers, d’abord à contre courant par l’air
soufflé, puis à l’eau. L’air est produit par
deux surpresseurs KAESER (à trois lobes) de type HB 1600, équipés de capots d’insonorisation, qui captent aussi
leurs données opérationnelles du
système de gestion technique centralisée de SWDE par l’intermédiaire de
Profibus.
L‘air et l‘eau
Axe prioritaire IFAT: Gestion des eaux et moto-compresseurs KAESER
L’utilisation rationnelle des ressources en eau gagne en importance. L’alimentation en eau potable
est autant concernée que le traitement des eaux usées. L’air comprimé à des niveaux de pression
et degrés de pureté variables est nécessaire de côté et d’autre.
Nous présentons à l’occasion d’IFAT,
le salon international professionnel
de l‘environnement, du traitement de
l‘eau et des déchets, quelques exemples de production d’air comprimé fiable et économique en énergie pour
les stations de traitement et d’épuration
des eaux usées, à l’aide de compresseurs et de surpresseurs à pistons
rotatifs KAESER.
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Commençons notre circuit par la réserve naturelle située dans l’une des
plus belles contrées de Belgique.
L’eau des Hautes Fagnes
Une grande partie de l’eau potable des
cantons de l’Est de la Belgique et de la
ville de Verviers provient des Hautes
Fagnes, une région aux vastes étendues de tourbières, située au nord-est
de l’Eifel. La ville d’eaux Spa et celle
avoisinante de Francorchamps (célèbre
par son circuit de course automobile)
font partie des 200 villes et communes
de près de 2 millions d’habitants desservies par la vaste étendue de grands
lacs de retenue de barrage et de stations de traitement d’eau potable que
SWDE, la Société Wallone des Eaux
exploite sur le cours supérieur des fleu-
Dans la station de traitement des
eaux Jägersburg qui fait partie de la
Fédération des Distributeurs d’eau
Riedgruppe Ost, les surpresseurs à
pistons rotatifs KAESER,
coordonnés et commandés par la
station centrale de contrôle et
d’instrumentation, assurent le
rétrolavage des filtres à sable
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Comme de règle, la propreté absolue
et une technique moderne …
… sont les critères indispensables pour la production d’eau potable de la station de traitement des eaux Jägersburg
Station de traitement de
Stembert (ville de Verviers)
La plus grande partie des particules en
suspension (calcaire) contenues dans
l’eau captée est éliminée dans des bassins de flottation. L’eau, chargée de très
petites bulles d’air y est injectée.
Ces microbulles s’accrochent aux particules de calcaire, les enveloppent et
les transportent à la surface, où elles
sont collectées, séparées dans un bassin de retenue équipé d’un filtre, puis
recyclées et utilisées dans la fabrication
du ciment.
Une pollution de l’eau par le fluide compresseur est exclue. Le fluide de refroidissement et de lubrification des unités
ASD 57T KAESER composées d’un
compresseur à vis avec sécheur frigorifique utilisées pour l’injection d’air sont
spécialement adaptées au traitement
de l’eau pour usage alimentaire. La filtration de l’air comprimé dans des filtres
à air et à huile de types FC 48 et FE 48
installés en aval des sécheurs frigorifiques complète le traitement.
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La télésurveillance de toutes les données opérationnelles transmises par
Profibus au système de gestion prioritaire peut être assurée à partir de n’importe quel PC connecté au réseau.
Station de traitement de Chôdes
(ville de Malmedy)
Un surpresseur Compact KAESER
(DB 235 C/30 kW) est en service dans
la station.
Cette installation vient d’être complétée
de deux compresseurs à vis KAESER
(type SX) pour éliminer les particules en
suspension retenues dans l’eau selon le
processus de flottation décrit ci-dessus.
Le fluide de refroidissement et de lubrification de ces compresseurs est naturellement adapté au traitement de l’eaudestinée à l’usage alimentaire.
L’eau du Ried alimente
Francfort et ses environs
La station de production d’eau potable
Jägersburg, ouverte en 1968, fait partie
de la Fédération des distributeurs d’eau
Riedgruppe Ost et fournit une partie de
son eau potable à la société de distribution Hessenwassser qui dessert l’agglomération de Rhein-Main. Dès 1995, elle
a étendu ses activités à l’alimentation
en eau potable de la ville de Bernsheim
et à celle partielle de la ville de Twingenberg. L’eau souterraine puisée de
19 puits profonds est traitée à raison de
2500 m³/h puis stockée temporairement
dans deux citernes de 2500 m³. Trois
surpresseurs à pistons rotatifs KAESER
de type EB 420 C assurent le rétrolavage des huit filtres rapides avec une surface filtrante de 420 m², à la plus grande
satisfaction des responsables de la station Jägersburg. Après la traversée de
huit cascades d’aération avec un débit
de 56 000 m³/h, l’eau est dirigée dans le
réseau d’eau potable de l’acheteur à
l’aide de cinq pompes centrifuges avec
un débit total de 5000 m³/h. L’air comprimé nécessaire à la commande des
vannes et soupapes pneumatiques est
produit par deux centrales “Airtower”
KAESER.
Verfasser: Klaus Dieter Bätz
Kontakt: [email protected]
dénitrification sont les étapes suivantes
du traitement: la nitrification se déroule
sous l’action de micro-organismes spécifiques et conduit à la transformation
de l’ammonium en nitrate. Ce processus se divise en deux étapes et requiert
un grand apport d’oxygène dans les
bassins d’aération appelés aussi bassins “d’activation”.
L’alimentation constante et fiable de l’air
soufflé est vitale pour les bactéries utilisées pour la dégradation des pollutions.
Les nitrates sont ensuite réduits en azote gazeux dans un milieu appauvri en
oxygène. Dans les stations modernes,
la nitrification et la dénitrification se déroulent dans un seul et même bassin
dans différentes zones.
Outre leur charge en nitrates, les eaux
usées ont également une forte concentration en phosphates provenant des
rejets urbains et contenant deux tiers de
matières organiques notamment fécales et un tiers de lessives. La précipitation chimique du phosphate étant chère
et entraînant une concentration de sel
dans l’eau épurée, le procédé biologique utilisant des micro-organismes
s’impose de plus en plus. Le bassin
d’aération constitue également la première étape de la déphosphatation. De
l’air y est insufflé pour alimenter les bactéries en oxygène. Un brassage approndi des eaux usées avec le mélange
riche en bactéries permet d’obtenir ce
qu’on appelle les “boues activées” dans
lesquelles, en termes simplifiés, sont
contenus les phosphates éliminés de
l’eau. Cette boue se dépose dans le
bassin de décantation secondaire appelé aussi clarificateur, où une partie
est renvoyée vers le bassin d’aération
Un bassin de stockage de la station d’Eupen en Belgique
Eau sans nitrate pour
la Basse-Autriche
Dans les “installations de dénitrification
biologiques in situ” de la compagnie
“evn wasser” à Bisamberg en BasseAutriche, l’élimination des nitrates
contenus dans l’eau s’opère naturellement par une mise en contact avec des
micro-organismes. L’apport d’alcool
éthylique dans l’eau souterraine de la
zone d’extrémité des deux zones de
puits concentriques permet de multiplier
les bactéries dénitrifiantes. Dans ce milieu appauvri en oxygène, les bactéries
vont trouver l’oxygène qui leur manque
dans les nitrates (-NO3), les réduisant
en azote gazeux qui remonte en surface. L’apport d’alcool conduit par ailleurs
à un processus de réduction: le fer et le
manganèse renfermés dans le sol sont
dissous dans l’eau appauvrie en nitrate.
Pour précipiter ces métaux dissous, de
l’air (comprimé) est insufflé dans l’eau
de la zone intérieure du champ de puits
afin de l’enrichir en oxygène: les métaux
dissous s’oxydent et sont retenus dans
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le sol. L’eau, à la sortie du puits de prélèvement, est dénitrifiée, riche en oxygène et exempte de fer et de manganèse. Ce processus de traitement,
contrairement aux méthodes conventionnelles, ne nécessitait que peu de
machines et aucun apport chimique
(floculants), mais était relativement
énergivore. Avec la mise en service
d’une station d’air comprimé centralisée
en remplacement des 25 pompes utilisées pour le transfert de l’eau enrichie
en oxygène dans la zone d’oxydation, la
puissance connectée de 130 kW put
être réduite à 30 kW. L’air comprimé nécessaire (env. 3 m³/min à env. 3 bar), de
qualité alimentaire certifiée, est fourni
24h sur 24 par deux “Airtower“ KAESER
travaillant en charge et en soutien.
“Nous n’acceptons aucun compromis
en matière de qualité” déclare Karl
Schwarz , coordinateur eau et assainissement, “et sur ce point, nous pouvons
compter sur la société KAESER, sur
ses machines et son service.”
Air soufflé – “Souffle de vie”
pour les stations d’épuration
Les stations de traitement des eaux
usées utilisent le processus d’auto-épuration biologique des eaux naturelles.
L’introduction d’oxygène par aération
est indispensable au processus. Les
bactéries appropriées utilisent l’apport
d’oxygène pour la dégradation des compositions organiques, libérant l’azote
qui y est contenu. L’épuration biologique
consiste d’abord à donner aux différentes compositions azotées contenues
dans les eaux usées (principalement
excrétions humaines (urée) et protéines) une forme utilisable pour les nitrificateurs (ammonification). L’hydrolyse
de l’urée mais aussi la dégradation des
protéines entraînent une formation
d’ammonium. Les protéines constituées
d’acides aminés contiennent de l’azote,
un composant essentiel. Généralement,
l’ammonification s’opère déjà dans la
canalisation. Les composés résiduels
sont transformés en ammonium dans la
station d’épuration. La nitrification et la
Bassin d’activation de la station de
traitement des eaux usées de
Scharzfeld/Harz (ci-contre)
Les deux “Airtower” de la station de
dénitrification de Bisamberg
(Basse-Autriche)
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pour maintenir la biomasse bactérienne
à un niveau optimal. Les boues en excès sont dirigées vers l’installation de
compostage des boues et valorisées
sous forme de biogaz et d’engrais, pendant que l’eau épurée est séparée.
Impératif prioritaire:
la disponibilité
Le succès de ces processus biologiques est conditionné par leur continuité:
ils ne peuvent être opérationnels que si
les micro-organismes sont maintenus
en vie et en activité. L’inhibition ou la
destruction des micro-organismes entraînerait une interruption de la chaîne
de traitement et nécessiterait une nouvelle mise en culture laborieuse. La fiabilité de l’alimentation en bulles d’air
des bassins d’aération est donc un im-
pératif absolu. Et c’est la raison pour
laquelle un nombre toujours croissant
d’utilisateurs se prononce en faveur
des surpresseurs à pistons rotatifs
KAESER. Karl Pecksteiner de la station
de traitement de Klein-Pöchlarn (Autriche): “C’est avec les surpresseurs
KAESER que nous avons le moins de
problème. Si seulement toutes nos machines étaient aussi fiables!”
Cette estimation a été confirmée par les
nombreux témoignages reçus des responsables des stations de traitement
visitées. Oliver Kranefeld de la station
de Dornstetten (Forêt Noire) nous
confie: “Lorsqu’une extension de notre
installation fut devenue nécessaire, notre choix s’est naturellement porté sur
les surpresseurs KAESER du fait de
l’excellente expérience que nous avons
faite avec les machines déjà installées
de ce constructeur: la marche silencieuse et le fonctionnement fiable durant de
longues années sont déterminants”. Et
Marco Ehnis de la station de Neuenburg
(Enz) d’enchérir: “Les surpresseurs
KAESER de notre station fonctionnent
à la perfection et leur niveau sonore est
nettement inférieur à celui des surpresseurs utilisés précédemment. Il est par
ailleurs bon de savoir qu’une succursale
KAESER se trouve pratiquement à deux
pas”. Et à Scharzfeld en Basse-Sachse
où la station de traitement des eaux est
rattachée au syndicat des eaux de Bad
Lauterberg am Harz, Uwe Weidemeier
ne cache pas sa satisfaction: “Les surpresseurs KAESER installés dans notre
station depuis début 2007 se distinguent par une marche silencieuse à
Les Hautes Fagnes (ci-contre) et la
salles des machines de la station
d’Eupen en Belgique (ci-dessous);
Joseph Dethise, directeur de
production se réjouit: “Les
surpresseurs à trois lobes KAESER
sont ce qu’il y a de mieux pour
SWDE!”
Installation de composatage de la
station de traitement des eaux usées
de Neuenburg ( ci-dessous)
tous les régimes et une accessibilité
parfaite à tous leurs composants, ce qui
facilite grandement le travail du personnel d’entretien.”
Rédacteur: Klaus Dieter Bätz
Contact: [email protected]
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