DENSE SLUDGE
Moins de temps d'arrêt et réduction des coûts de maintenance
Comment Veolia Water North America a optimisé le pompage des boues d'épuration denses
Comment assurer un pompage fiable et permanent des boues denses dans une station d'épuration municipale lorsque la teneur en gaz, les longues conduites d'aspiration et les conditions de pression changeantes perturbent les opérations ? Et comment réduire les coûts de maintenance dans le même temps ? C'est précisément le défi qu'a dû relever Veolia Water North America, l'exploitant de la principale station d'épuration de Wilmington, aux États-Unis.
NETZSCH Pompes & Systèmes, le spécialiste mondial du traitement des fluides complexes, a fourni la solution. Lisez la suite pour découvrir comment réduire de manière significative vos coûts de maintenance et vos temps d'arrêt lors du pompage de boues denses.
Conseil individuel
Les défis du pompage des boues d'épuration denses
Les boues denses, dont la teneur en matière sèche est de 3 à 4 %, imposent des exigences élevées aux pompes utilisées. Dans l'usine de Wilmington, les conditions limites liées au processus ont été clairement définies. Une teneur en matières solides de 3 à 4 %, une viscosité d'environ 1 000 cps, des pressions de refoulement allant jusqu'à 3 bars et une température moyenne d'environ 20 °C. En même temps, un fonctionnement continu 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 était nécessaire. En outre, les longues conduites d'aspiration dans le système de recirculation et la teneur en gaz des cuves de digestion ont rendu difficile un fonctionnement stable. Les pompes centrifuges utilisées étaient régulièrement bloquées par du gaz, ce qui entraînait une perte de capacité d'aspiration. Le redémarrage des unités nécessite un lavage à contre-courant des conducteurs avec de l'eau. Il s'agit d'une intervention indésirable dans un processus sensible, qui a entraîné à la fois un effort opérationnel et une contrainte supplémentaire sur le système. Les limites de conception de la technologie utilisée étaient également évidentes dans la ligne de transport vers le réservoir de digestion. Des charges mécaniques élevées, associées à de mauvaises géométries de joints et à des faiblesses de conception, ont entraîné des défaillances répétées des pompes à cavité progressive utilisées. Cela a entraîné des temps d'arrêt imprévus, une augmentation des coûts de maintenance et une stabilité limitée du processus.
Pompage des boues : Usure élevée et processus instables
La station d'épuration est exploitée par Veolia Water North America depuis 1985. Dans le cadre d'un accord d'exploitation à long terme, la société est responsable de tous les traitements des eaux usées et des boues. Avant la conversion technique, différentes technologies de pompes étaient utilisées dans les deux applications : Des pompes à cavité progressive pour le transport des boues denses et des pompes centrifuges pour la recirculation du digesteur. Les deux pompes présentaient des faiblesses opérationnelles importantes. Dans la zone de transport des boues denses, une forte déviation angulaire due à la conception, combinée à des tiges d'accouplement courtes, a entraîné une usure accrue des articulations. Cela a entraîné des défaillances fréquentes des composants d'entraînement. La durée de vie était parfois inférieure à un an et, dans certains cas, à trois mois. Le budget annuel de maintenance pour ces deux applications s'élevait à environ 250 000 dollars américains. Les pompes centrifuges utilisées pour la recirculation dans les cuves de digestion étaient régulièrement bloquées par des gaz. Les pompes perdaient leur aspiration et devaient être remises en service par une purge et un lavage à contre-courant du conducteur, ce qui prenait beaucoup de temps. Cette intervention supplémentaire alourdissait non seulement le processus, mais mobilisait également les ressources humaines.
Pompage fiable de boues d'épuration denses
Veolia a trouvé la solution à ces deux problèmes chez NETZSCH avec la pompe à lobes rotatifs TORNADO® T.Envi ®. L'objectif était de mettre en œuvre une solution technologiquement robuste, résistant en permanence à la fois au stress mécanique du transport de boues denses et aux conditions chargées de gaz dans le système de recirculation du digesteur. La pompe TORNADO® T.Envi® fonctionne selon le principe du déplacement positif, est auto-amorçante et fonctionne à sec en toute sécurité. Il produit de faibles pulsations, est réversible et est insensible à la teneur en gaz du milieu. Ces propriétés ont été décisives pour la stabilisation des deux processus. Un autre avantage est la conception innovante FSIP® (Full Service in Place). L'accès frontal à toutes les pièces d'usure permet d'effectuer les travaux de maintenance directement dans le pipeline. Cela a permis de réduire considérablement les temps d'arrêt. Le principe de déplacement positif auto-amorçant empêche également le gaz d'être piégé dans la recirculation. Depuis l'installation du Pompes à lobes TORNADO®il n'est pas nécessaire de prendre des mesures d'aération ni de procéder à un rinçage à contre-courant. Le processus fonctionne de manière stable, même avec de longues conduites d'aspiration et des conditions de pression changeantes. En outre, la conception compacte s'est avérée avantageuse. Le faible encombrement par rapport aux pompes à vis excentrée a permis l'intégration dans des systèmes existants avec des contraintes d'espace, et l'usure a également été réduite malgré la teneur élevée en matières solides. Même après deux ans de fonctionnement continu, en pompant des boues épaissies, aucun remplacement de piston n'a été nécessaire.
Depuis le changement, les pompes fonctionnent en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, pour le transport des boues épaisses. En outre, le problème de liaison des gaz dans le système de recirculation du digesteur a été complètement éliminé. Sur une période de près de six mois, il n'y a pas eu de temps d'arrêt imprévu. L'inspection visuelle des pompes prend environ 15 minutes et peut être effectuée sans démontage. Dans l'ensemble, l'allongement de la durée de vie, la réduction des coûts d'entretien et la stabilité du contrôle des processus ont permis de réduire durablement le budget de maintenance, qui était auparavant élevé.
Si vous êtes confrontés à l'usure, à la fixation de gaz ou à un transport instable dans votre traitement des boues, contactez les experts de NETZSCH. Nous vous aiderons à concevoir une solution fiable et économique pour votre application.
Pompe à lobes TORNADO® T.Envi®
- Moyen : Boues denses
- Capacité : 11 à 70 m³/h
- Pression : 1 à 3 bar
- Vitesse de rotation : 150 à 450 tr/min
- Température : 20 °C
- Viscosité : Environ 1 000 cps
- Autres : 3 à 4 % de matière solide
