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Fig. 1 : deux des quatre soufflantes tri-lobes réglables utilisées pour l'oxygénation de l'eau et le nettoyage des étages de filtration. Source : Busch Solutions de Vide.

Un traitement de l’eau parfait grâce aux soufflantes tri-lobes réglables

Les 23 000 habitants de la municipalité danoise de Rudersdal sont alimentés en eau potable par l'entreprise municipale de gestion de l'eau Birkerød. La consommation annuelle dans cette région varie entre 1,2 et 1,5 million de mètres cubes d'eau. L'eau non traitée est pompée par neuf puits profonds, qui ont un débit moyen de 160 mètres cubes par heure.
Les soufflantes tri-lobes TYR de Busch Solutions de Vide sont utilisées pour traiter l'eau brute, afin de la transformer en eau potable.
Le traitement de l’eau pour transformer de l'eau brute en eau potable se fait en deux étapes. Dans un premier temps, l'eau brute est aérée. Ceci élimine les gaz indésirables, tels que le méthane ou le sulfure d'hydrogène présents dans l'eau. L'eau est également enrichie en oxygène, au cours de la même étape. L'objectif est qu'après filtration, l'eau potable contienne les cinq milligrammes d'oxygène dissout spécifiés par litre.
Afin de disposer de la solution avec la meilleure efficacité énergétique, les responsables ont choisi deux soufflantes tri-lobes soufflante TYR de Busch Solutions de Vide. Ces soufflantes adaptent leur performance à la quantité d'eau brute en entrée, au moyen de variateurs de vitesse ; une teneur en oxygène constante dans l'eau peut ainsi être garantie.
Dans le passé, l'eau brute était enrichie en oxygène à l'aide d'un dispositif en escaliers. L'inconvénient de cette procédure était qu'elle n'offrait aucune possibilité de réglage, c'est-à-dire que la teneur en oxygène ne pouvait pas être garantie de manière précise. De plus, des travaux de maintenance et de nettoyage importants étaient également nécessaires.
Lorsqu'en 2018, l'usine de traitement des eaux a nécessité des remaniements, l'entreprise de gestion de l'eau Birkerød a décidé d'installer une aération par le sol, en deux lignes et, en coopération avec Busch Solutions de Vide, elle a installé deux soufflantes tri-lobes TYR avec variateur de vitesse (Fig. 1). L'eau brute est aérée dans deux bassins d'aération identiques. Seul l'un des deux systèmes fonctionne à la fois. Le second système sert uniquement de secours, pour garantir l'alimentation en eau si l'autre système tombait en panne. Normalement, les deux systèmes d'aération sont utilisés chaque jour, en alternance. Une soufflante tri-lobes TYR est raccordée à chacun de ces bassins d'aération. Un silencieux est monté du côté admission, de manière à minimiser autant que possible les émissions sonores à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment. Pour le responsable de l'usine, Jens Ejnar Kristensen, le fonctionnement stable des soufflantes tri-lobes représentait un aspect très important, car l'usine de traitement de l'eau est implantée au milieu d'une zone résidentielle. Depuis l'installation des deux soufflantes tri-lobes TYR sur ces systèmes d'aération, Kristensen a pu maintenir avec précision la teneur en oxygène et ainsi garantir la qualité constante de l'eau.
Après aération, la deuxième étape consiste à filtrer l'eau grâce à des filtres à sable. La filtration se passe également en deux étapes : à l'aide de pré-filtres et de filtres terminaux. Les filtres à sable épurent l'eau du fer et du manganèse et transforment l'ammonium en nitrate. Le sable des filtres doit être nettoyé régulièrement pour en retirer les dépôts. À cet effet, de l'air compressé, généré par deux soufflantes tri-lobes TYR, circule à l'intérieur des filtres à sable. Ces soufflantes tri-lobes sont équipées de moteurs à variation de fréquence, ce qui signifie que la performance est adaptée au degré de colmatage des filtres. En même temps, le débit ou la pression est régulé pour l'empêcher de trop augmenter, de manière à ce que les différentes couches de sable composées de grains différents ne soient pas mélangées par un effet de tourbillon.
Deux soufflantes tri-lobes TYR étaient déjà utilisées depuis 2017, pour la régénération des six pré-filtres et des six filtres terminaux. À cette époque, ces soufflantes ont remplacé deux soufflantes obsolètes qui nécessitaient d'importants travaux de maintenance et qui devaient absolument être remplacées, du fait de leur âge. Les soufflantes tri-lobes TYR sont équipées d'une enceinte acoustique de série.
Les soufflantes tri-lobes utilisées à l'origine n'étaient pas régulées. Ceci signifiait qu'il n'était plus possible d'ajuster le débit volumétrique et la surpression à la demande réelle. Jens Ejnar Kristensen a déterminé que l'optimisation du processus d'aération entraînerait d'importantes économies d'énergie. De plus, l'entreprise de gestion de l'eau Birkerød a pu ajuster le rinçage des filtres en fonction de leur taille et en fonction de leur position dans le processus, soit en tant que pré-filtre soit en tant que filtre terminal.
Après sa filtration, l'eau brute est dirigée vers un réservoir d'eau propre de 1 000 mètres cubes, à partir duquel elle est pompée vers le réseau de distribution, soit directement vers le consommateur soit vers le réservoir d'un château d'eau.
Grâce à l'utilisation généralisée des soufflantes tri-lobes TYR avec régulation de vitesse, l'entreprise de gestion de l'eau Birkerød a réussi à moderniser ses installations de distribution d'eau et à garantir une qualité d'eau élevée et constante, au long terme, tout en réalisant des économies d'énergie.