Une pompe péristaltique Bredel remplace une pompe à vis excentrée défectueuse dans une usine de traitement de l’office des eaux
Une pompe péristaltique Bredel a démontré des qualités optimales de transfert de boue épaissie dans la production de biogaz pour l’office des eaux Scheldestromen (Waterschap Scheldestromen) aux Pays-Bas.
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Une pompe péristaltique Bredel, de Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS), a démontré des qualités optimales de transfert de boue épaissie dans la production de biogaz pour l’office des eaux Scheldestromen (Waterschap Scheldestromen) aux Pays-Bas.
La pompe péristaltique Bredel 65 transfère désormais la boue épaissie par polymères (6 à 8 %) vers des cuves en vue de sa fermentation dans l’usine de traitement des eaux Scheldestromen à Terneuzen, en Zélande. La pompe à vis excentrée en place s’est avérée trop coûteuse pour cette application et pas suffisamment durable : en effet, la durée de vie moyenne de 2,5 mois du stator et du rotor nécessitait des temps d’arrêt pour travaux de maintenance. En outre, la capacité de la pompe à vis excentrée s’est dégradée. L’office des eaux Scheldestromen a dû accélérer la vitesse de la pompe pour la maintenir au même débit. Une fois sa limite atteinte, l’office des eaux n’arrivait plus à absorber les fluctuations du process, d’où les défaillances et les délais de traitement de la boue.
Dimitry Loof, planificateur des travaux à l’office des eaux Scheldestromen, explique : « Nous avons évalué les coûts et les avantages d’un remplacement de la pompe à vis excentrée, en tenant compte de la courte durée de vie de ce type de pompe, que nous souhaitions prolonger pour cette application. »
Réduction des coûts grâce à une durée de vie plus longue
Les stator et rotor de la pompe à vis excentrée ont subi une forte usure dû à la présence de sable, entraînant une perte de pression et une diminution de la capacité. Le remplacement d’un stator et d’un stator-rotor coûte en tout 3 000 euros (hors TVA) , en plus du coût de maintenance de la pompe par le personnel. L’office des eaux Scheldestromen a dû remplacer ces éléments trois ou quatre fois par an.
Gertjan Dijkers, opérateur de process à l’office des eaux Scheldestromen, explique : « Les problèmes liés la pompe à vis excentrée étaient largement attribuables à la présence de sable dans le système et à la taille insuffisante du tuyau sous pression. Ce dernier offrait une résistance relativement élevée due, en partie, à la longueur du conduit ainsi qu’au nombre de coudes à angle droit et à la section transversale relativement petite du tuyau sous pression (100 mm). Ces caractéristiques en combinaison avec la matière solide sèche (boue et sable entre 6 et 8 %) ont assuré une contre-pression élevée et, en conséquence, une usure rapide de la pompe. »
À la recherche d’une pompe plus performante et plus durable, l’office a consulté Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) pour évaluer les pompes péristaltiques Bredel.
Gertjan Dijkers, opérateur de process à l’office des eaux Scheldestromen, explique : « Nous cherchions simplement à fonctionner pendant au moins trois mois au débit nécessaire. Nous avons découvert que la pompe péristaltique Bredel peut tourner pendant plus de trois mois avant toute diminution de sa capacité. Le plus gros avantage d’une pompe péristaltique est le fait qu’elle reste performante pendant cette durée. »
Les pompes péristaltiques Bredel ne contiennent aucune pièce rotative susceptible de se boucher ou de s’user sous l’effet du sable, ce qui réduit considérablement les coûts de maintenance et de main-d’œuvre. Outre les économies de coûts, les pompes péristaltiques Bredel offrent des avantages ergonomiques. L’office des eaux Scheldestromen n’a pas eu besoin d’augmenter le diamètre du flexible, comme pour la pompe à vis excentrée. La pompe Bredel offre une accessibilité nettement meilleure du fait que la capacité d’aspiration se situe au niveau du sol.
L’office des eaux Scheldestromen estime pouvoir rentabiliser la pompe Bredel en quatre ans et réaliser des économies substantielles en matière de maintenance par rapport à la pompe à vis excentrée.
Les coûts annuels de maintenance et de main-d’œuvre de la pompe à vis excentrée (moyennés sur six ans) s’élèvent à 9 420 euros, selon l’office des eaux Scheldestromen qui estime pouvoir économiser 42 % sur les coûts annuels de maintenance grâce à la pompe péristaltique Bredel par rapport à la pompe à vis excentrée utilisée précédemment. Le fait que le flexible de la pompe peut être remplacé désormais par un seul opérateur sans l’aide d’un collègue représente un autre avantage.
Ed Zorg, ingénieur des ventes industrielles chez WMFTS aux Pays-Bas explique : « La relation que nous avons développée avec l’office des eaux Scheldestromen est un autre facteur important qui les a motivés à choisir WMFTS. Nous avons pu leur démontrer rapidement le fonctionnement de la pompe dans notre usine Bredel, puis nous avons effectué quelques ajustements avant de la livrer. »
Production de biogaz
Le biogaz produit par la boue fermentée est brûlé dans la centrale électrique et thermique de l’usine de traitement. Ainsi, l’usine de traitement est alimentée à 80 % par l’électricité qu’elle génère elle-même. La boue fermentée est transformée en digestat solide puis brûlée. L’office des eaux Scheldestromen peut désormais produire davantage de biogaz car la pompe Bredel peut pomper plus de boue épaissie que la pompe à vis excentrée.
Dimitry Loof, planificateur des travaux à l’office des eaux Scheldestromen, explique : « Lorsque nous rencontrions des problèmes liés à la pompe à vis excentrée, nous étions obligés de ralentir le process et d’épaissir à une teneur en matières sèches inférieure à 5 %, ce qui risquait de compromettre le process entier. Le temps de séjour dans la cuve de fermentation était trop court dû à la quantité insuffisante de matières sèches pompées. Nous exigeons un temps de séjour plus long afin que les matières organiques puissent être décomposées autant que possible. L’autre inconvénient d’un temps de fermentation plus court est le fait que le process produit moins de biogaz. Par ailleurs, le manque de fiabilité opérationnelle de la pompe à vis excentrée se traduit par un coût de maintenance de la pompe plus élevé que la normale.
« Avec la pompe Bredel, nous pouvons acheminer des substances plus sèches sur l’épaississeur à courroie à un débit plus élevé. La pompe Bredel nous permet de ne pas avoir à réduire les substances sèches et de ne pas compromettre à ce niveau-là. Cela représente un avantage. Plus les matières ajoutées à la cuve de fermentation sont sèches, plus la fermentation est efficace. Plus la teneur en eau dans la cuve de fermentation est élevée, plus elle doit être chauffée. Plus les matières sont sèches, moins il y a d’eau à chauffer. Autrement dit, le chauffage de la cuve de fermentation requiert moins d’énergie. En été cela ne pose aucun problème, mais en hiver, la réduction de votre coût énergétique représente un gros avantage. » conclut-il.
