Les motoréducteurs Bauer permettent à une station municipale de traitement des eaux usées de réduire sa consommation en énergie et de renforcer la fiabilité de son installation.
En remplaçant ses systèmes à entraînement par courroie (peu fiables) par des motoréducteurs et des entraînements à vitesse variable, cette station allemande a été en mesure d’optimiser son fonctionnement et de réduire le nombre de pannes.
Les habitants de la commune d’Ensdorf, en Allemagne de l’Ouest ne pensent sans doute pas souvent à leur station locale de traitement des eaux usées. Rares sont ceux qui savent même que depuis son inauguration, en 1995, tout a été fait pour qu’elle s’harmonise avec son environnement. Et pourtant, la station de traitement des eaux usées d’Ensdorf joue un rôle vital dans le tissu social, économique et écologique de cette municipalité allemande.
Située sur la rive droite de la Sarre, proche des frontières avec la France et le Luxembourg, la station de traitement des eaux assure le traitement des eaux usées produites par la population de la région, qui se chiffre à environ 50 000 habitants, ainsi que des effluents de plusieurs industries locales.
Comme toutes les stations modernes de traitement des eaux usées, l’usine d’Ensdorf utilise une combinaison de procédés mécaniques et biologiques pour éliminer les contaminants dissous et matières solides de l’effluent. Sa mission est d’assurer que l’eau sortant de la station réponde à des règles de propreté rigoureuses afin qu’elle puisse être refoulée sans danger dans la Sarre. Les matières solides restantes, quant à elles, sont transformées généralement sous forme d’engrais (sans danger) pour l’agriculture, permettant ainsi une revalorisation.
Il s’agit d’un équilibre délicat car, en effet, le débit parvenant à la station est susceptible de varier considérablement, allant de 26 000 m3 / jour par temps sec à 57 888 m3 / jour les périodes à fortes précipitations. De même, les volumes de contaminants et de matières solides traitées par l’installation varient selon les périodes de l’année. Voilà pourquoi, afin d’assurer le bon déroulement des différents procédés de l’installation, le personnel doit être en mesure d’ajuster en permanence la vitesse de l’ensemble de l’exploitation, en fonction des fluctuations de la demande.
Au départ, la régulation de la vitesse de certains des équipements importants de l’installation était assurée par des dispositifs mécaniques. Dans le cadre du procédé de déshydratation des boues, les pompes amenant les boues aux deux centrifugeuses étaient entraînées par des motoréducteurs asynchrones de 7,5 kW avec réglage de l’entraînement par courroies. En outre, des pompes supplémentaires utilisaient un système similaire, avec des moteurs de 4 kW pour transporter les boues épaissies des centrifugeuses au stade suivant du procédé.
Même si le principe de l’entraînement par courroies permettait de réaliser la régulation nécessaire de la vitesse, ce système manquait de fiabilité et nécessitait fréquemment l’ajustage des différentes courroies, ce qui constituait une véritable contrainte pour les opérateurs. Les ruptures de courroies n’étaient également pas rares, et étaient la cause de temps morts et d’interruptions.
Soucieuse de trouver une meilleure solution, la direction de l’installation se mit en contact avec le spécialiste de la technologie des moteurs d’entraînement, Klebs + Hartmann GmbH, ; cette entreprise proposa une solution permettant à la fois de résoudre les problèmes de fiabilité et de réaliser des économies d’énergie.
Klebs + Hartmann est une entreprise de réducteurs de Bauer Gear Motor, dont la mission est la réalisation de solutions techniques axées sur le renforcement du rendement. Dans ce cas précis, Matthias Klee, ingénieur de procédé pour la technologie de l’entraînement, et Peter Siepel, ingénieur de projet pour les solutions avec variateurs, se sont attelés ensemble à la tâche en utilisant chacun leur domaine de spécialisation, et ont conçu une solution personnalisée, basée sur l’introduction de commandes d’entraînement à vitesse variable (VSD) et de motoréducteurs à aimant permanent, fournis par Bauer Gear Motor, membre d’Altra Industrial Motion Corporation.
Cette nouvelle approche permit de résoudre intégralement les problèmes de fiabilité du site d’Ensdorf. L’introduction de dispositifs d’entraînement à vitesse variable permettait d’éliminer la nécessité de l’emploi de courroies, tout en apportant l’automatisation de la régulation de la vitesse des systèmes de transport pour les centrifugeuses. En outre, afin de renforcer la fiabilité de l’ensemble, les nouveaux moteurs Bauer sélectionnés pour ce projet sont IP66, apportant ainsi une protection supplémentaire contre la corrosion et contre les risques d’endommagement dû à l’eau lors des activités de nettoyage.
Ajoutons à ceci un bénéfice secondaire découlant du changement de technologie : la réalisation d’importantes économies en matière d’énergie grâce au rendement supérieur des moteurs modernes. Les nouveaux moteurs IE3 sont également tellement plus efficaces, que les appareils non classés qu’ils remplacent, qu’il a été possible de procéder à une réduction significative de la puissance nécessaire. Les pompes entraînant les centrifugeuses sont maintenant entraînées par des moteurs de 6,3 kW, et non plus de 7,5 kW, tandis que les pompes en aval sont entraînées par des moteurs de 3 kW, et non plus de 4 kW.
À la suite des essais positifs qui ont été effectués sur une des centrifugeuses, la ville d’Ensdorf a décidé d’installer ces nouveaux moteurs Bauer sur l’ensemble de ses quatre stations. Le personnel d’exploitation et d’entretien ont désormais la vie plus facile. Le site réalise des économies d’énergie utiles à toute la municipalité. Il est cependant peu probable que les habitants de la région, ni même les poissons vivant en nombre record dans la Sarre, aient remarqué la moindre différence.
Image: Les moteurs Bauer sélectionnés pour le projet sont IP66 et apportent ainsi une protection supplémentaire contre la corrosion.
