L?optimisation des systèmes d'aération est indispensable pour exploiter les performances des réacteurs biologiques où s'effectue la dégradation des matières organiques. Elle permet aussi de limiter les coûts énergétiques liés à ce poste, de loin le plus gourmand au sein des stations d'épuration. Pour relever le défi, les progrès sont venus principalement de l'amélioration des rendements des machines. Des solutions d'oxygénation innovantes ont également été développées permettant de réduire les coûts énergétiques liés à l'aération.
Dans les stations d’épuration à boues activées, l’aération nécessaire au bon déroulement du process épuratoire au sein des bassins peut atteindre, et dans certains cas dépasser, 70 % de la consommation énergétique totale de l’installation.
D’où la question cruciale que représente l’optimisation des systèmes d’aération à des fins d’économie d’énergie. Pour cela, il faut tout à la fois fiabiliser le traitement des eaux résiduaires et limiter les coûts énergétiques liés à la conduite du procédé. Pour fiabiliser le traitement, l’enjeu réside dans la régulation de l’aération et l’agitation. Ici, la problématique consiste à fournir aux micro-organismes aérobies de l’oxygène uniquement lorsqu’ils en ont besoin pour dégrader la matière organique et maintenir une agitation suffisante de l’effluent pour
Éviter les dépôts bactériens en fond de bassin.
Au-delà de la régulation, de l’aération et du brassage, une autre approche consiste à utiliser des systèmes d’aération plus performants en matière de rendement et d’efficience énergétique afin de réduire la facture. Pour les boues activées, différentes solutions peuvent être privilégiées selon la nature des effluents à traiter, la configuration et la taille de l’exploitation.
En surface, l'aération des bassins peut être assurée par des turbines. Ce type d’équipement est surtout utilisé sur de petites unités. Sur les ouvrages plus importants (bassins de plus de 4,5 mètres de profondeur), l’aération est le plus souvent assurée en fond de bassin par des systèmes de rampes de distribution de bulles d’air (membranes générant des fines bulles). Situation intermédiaire, pour les bassins de moindre profondeur, des diffuseurs « grosses bulles » sont une solution. Dans ce cas, il y a participation plus importante des bulles à l’agitation du milieu.
Reste que quels que soient les types de diffuseurs choisis, les systèmes de rampes de distribution de bulles sont alimentés par des machines délivrant de l’air comprimé : surpresseurs, compresseurs, soufflantes, etc.
En station d’épuration, on distingue deux familles de machines : volumétriques (restituant un volume défini d’air dans le réseau) ou dynamiques (accélération de l’air selon le principe du ventilateur).
Dans la catégorie des machines volumétriques, on trouve les surpresseurs à pistons rotatifs à compression externe et les compresseurs à vis à compression interne, jugés plus performants. Parmi les machines dynamiques, il y a les soufflantes multi-étagées, type centrifuge (généralement utilisées pour les faibles hauteurs d’eau), et les turbo-compresseurs, technologie dérivée des turbines d’avion.
Pour progresser vers l’objectif de réduction des gaz à effet de serre du Grenelle de l'environnement et répondre aux obligations d’économies d’énergie, les innovations technologiques se sont orientées ces dernières années vers la conception d’appareils moins consommateurs d’énergie. Compresseurs, turbo-compresseurs, aérateurs, diffuseurs… Les solutions ne manquent pas dans un marché fortement concurrentiel, essentiellement de renouvellement en France. Autre progrès notable du côté des gaziers, des solutions d’apports d’oxygène permettant une réduction des coûts énergétiques liés à l’aération ont également été optimisées.
Air comprimé : des compresseurs à haut rendement
Précurseur dans le domaine des compresseurs à vis, Atlas Copco se positionne en tant que conseiller auprès de ses clients
Optimiser l’aération des bassins
Howden installe des surpresseurs dans les stations d'épuration depuis les années 50 et a capitalisé une expertise conséquente en optimisant les procédés d’aération. Howden a notamment développé BIOACTIVE RESPONSE SYSTEM (BARS), un système de contrôle automatique qui gère non seulement la régulation des surpresseurs mais aussi la régulation du système en aval de ces machines. Le Bio-Active Response System (BARS™) a pour but de réduire le travail demandé aux surpresseurs tout en satisfaisant la demande du process biologique afin de diminuer les consommations énergétiques. Il réduit ainsi le débit et la pression d’air demandés aux surpresseurs afin de diminuer le travail qu’ils doivent fournir et donc leurs puissances absorbées. Ce système optimise notamment l'ouverture de toutes les vannes d’entrées d’air aux bassins d’aération et régule aussi automatiquement la demande en oxygène en mesurant les concentrations d’oxygène dissous ou d’ammonium et de nitrate dans les bassins. Ceci permet à l'exploitant d’économiser de 10 à 25 % d’énergie suivant les stations et les process biologiques utilisés mais aussi de n’avoir qu’un seul fournisseur responsable pour tout le process d'aération. Les connexions entre les surpresseurs, vannes de contrôles, sondes de pression/ température et les sondes dans les bassins sont de type Profibus DP ou Ethernet et sont liées au système SCADA ou la chambre de contrôle. Le système BARS est modulable. Il peut être installé dans les stations d'épuration existantes ou nouvelles avec différentes configurations de surpresseurs (type Turbo, centrifuge multiétagé, Roots ou autres).
Afin de les aider à choisir la solution la plus adaptée à leur besoin grâce à une offre complète : compresseur à vis, centrifuge haute vitesse à palier magnétique et multi-étagé. Les surpresseurs ZS intègrent les avantages de la technologie à vis et réduisent en moyenne de 30 % les coûts énergétiques par rapport à la technologie à lobes. La technologie VSD (vitesse variable) permet de suivre la demande d’air en adaptant automatiquement la vitesse du moteur pour une efficacité énergétique optimale. Le surcoût de ce type de machine, évalué à environ 20 %, est absorbé en deux ans, une durée assez courte au regard de la durée de vie de ces machines.
Comme Compair, Robuschi ou encore Aerzen France est également présent sur le marché des compresseurs à vis. « Nous proposons les Delta Hybrid, compresseurs à vis basse pression, permettant un gain d’énergie de 15 à 20 % par rapport aux surpresseurs de type roots, indique Brice Ladret, directeur d’Aerzen France. Ils sont de surcroît capables de fonctionner dans des conditions plus contraignantes (jusqu’à 60 °C) avec une variation de fréquence plus importante (25 à 50 %) que les machines classiques (50 à 100 %). Le Delta Hybrid (moteur IE3) dispose de trois certificats d’économie d’énergie ».
De son côté, depuis 2012, Ingersoll Rand Air Solutions Hibon dispose d’une nouvelle gamme de surpresseurs à piston rotatif NX, « qui offre des avantages au niveau de la maintenance, grâce aux nouveaux composants internes qui rendent la machine plus robuste » indique Patricia Carlier chez Ingersoll. « Nous sommes les seuls à proposer ce type de machines fabriquées en France pour un rapport qualité/prix des plus appréciables du marché ».
Également en 2012, Howden a lancé une nouvelle gamme de surpresseurs à vitesse variable et sans huile qui complète sa gamme existante de turbo-compresseurs avec boîte de vitesse. La nouvelle gamme “HSD” (High Speed Drive) est dédiée aux débits allant de 2 000 Nm³/h à plus de 10 000 Nm³/h pour une pression différentielle allant jusqu’à 900 mbar. Elle se compose de 4 tailles de machines avec une ou deux hélices montée(s) directement en bout(s) d’arbre moteur. Ce surpresseur utilise un moteur à haute vitesse couplé à un variateur de fréquence et atteint ainsi des rendements supérieurs à 85 %.
De fait, l'utilisation des variateurs de vitesse a permis aux différentes technologies d’augmenter considérablement les rendements énergétiques en adaptant les caractéristiques des surpresseurs aux besoins réels des installations. Continental Industrie, spécialisée dans le domaine des surpresseurs centrifuges multi-étagés, propose la fourniture d’ensembles complets moto-surpresseurs et variateurs de vitesse. Le contrôle de l'ensemble et la régulation automatique en débit ou pression se fait via un automate intégré et permet donc la fourniture d’ensembles fiables, de maintenance aisée et à rendement énergétique élevé.
Des “turbo” plus économes
De fonctionnement sensiblement analogue aux principes qui régissent les turbines d’avion, les turbocompresseurs sont des appareillages dynamiques adaptés aux bassins de hauteur d’eau allant jusqu’à 10 m.
mètres (1 bar de pression, soit 10000 m³/h). Des machines à moteurs à aimants permanents sont désormais proposées. Leurs rendements sont bons et figurent parmi les meilleurs qui existent actuellement. En octobre 2012, Sulzer Pumps Wastewater a lancé son turbo compresseur HST 20 à aimant permanent piloté par un variateur de fréquence pour des débits allant de 2000 à 9000 m³/h. « Il vient ainsi compléter la gamme existante, laquelle couvre dorénavant un débit d’air allant de 1000 m³/h à 15000 m³/h », précise Michel Leromain, Responsable Support technique et Business developments. « Pour concevoir nos machines, nous avons utilisé les plus récentes avancées technologiques. Au final, nos machines offrent un gain d’économie d’énergie de 30 % par rapport aux turbo classiques ».
Autre aspect important, la rotation est assurée par des paliers magnétiques. D’où l’absence de frottements, d’usure, et donc un niveau de maintenance quasi nul en dehors du remplacement des filtres à air. De son côté, Aerzen France a également développé un turbo compresseur (1000 à 16000 m³/h) à aimant permanent, géré par un variateur permettant d’avoir une insufflation d’air en fonction des besoins. « Notre machine permet une économie d’énergie de 15 à 20 % par rapport à une technologie soufflante du même type », signale Brice Ladret. Montée sur un palier à coussin d’air, il n’y a aucun frottement, aucune lubrification. Sa maintenance est également réduite.
Autres avantages : « Nos turbocompresseurs sont plus légers et compacts que les machines à piston rotatif. Concrètement, cela signifie que leur mise en place nécessite des travaux de génie civil moindres, précise Brice Ladret. Par exemple, notre turbo compresseur pour une capacité de 5000 m³/h pèse 1200 kg contre 5 tonnes pour une machine à piston rotatif. Soit 5 fois moins. Évidemment, son installation est plus aisée ». Autre atout, son niveau vibratoire est inférieur à celui des autres technologies, ce qui limite les risques de fissures, et donc de rénovation de béton.
Sur certaines installations, comme celle de Villeneuve d’Ascq (59) « nos appareils fonctionnent depuis plus de deux ans.
L’aération fines bulles est-elle dépassée ?
Jean-Louis Saussac, Directeur de TMI, Techniques du Mélange Industriel, situé à La Talaudière près de Saint-Étienne, entend certains clients se plaindre des technologies d’aération fines bulles et propulseurs et de leurs difficultés d’exploitation, entraînant des arrêts et des coûts d’entretien élevés. Pour lui, l’heure de gloire de ces systèmes est passée. La production d’air comprimé avec des surpresseurs est coûteuse en investissement et exploitation, en outre certains réseaux d’air comprimé sous les ouvrages subissent des défaillances en raison de mouvements de terrain et sont difficilement réparables.
Jean-Louis Saussac sent un regain d’intérêt pour les aérateurs flottants. Sur la station Acancia d’Annonay, l’entretien du système des agitateurs submergés coûtait cher à l’exploitant, de l’ordre de 10 000 € par an. Le système d’aération fines bulles a été conservé mais l’agitation est réalisée depuis plusieurs années par des agitateurs flottants de surface TMI qui, depuis, ne posent pas de problèmes. L’investissement a été vite amorti.
Jean-Louis Saussac souligne les avantages de ce type d’agitation au premier rang desquels l’accessibilité puisque tout est en surface. Dans le même ordre d’idée, cet appareil flottant n’a pas besoin d’ouvrage de génie civil ou de portique pour le supporter. L’hélice d’agitation est à l’intérieur d’une gaine cylindrique qui canalise la poussée vers le bas sans faire tourner la masse liquide horizontalement ni générer de turbulences périphériques d’où une consommation électrique faible.
Dans certaines applications où le niveau du bassin varie, il n’y a pas de risque de dénoyage de l’hélice. Et s’il y a des variations de niveau importantes, il est possible d’adjoindre au moteur un dispositif de variation de vitesse externe. Jean-Louis Saussac est d’ailleurs opposé à l’intégration du variateur de vitesse dans le moteur : c’est trop de dépendance vis-à-vis d’un seul fournisseur. Il pense aussi que ce type d’agitateur n’est pas assez connu et qu’il peut trouver de nombreuses applications (bassins d’orage, traitement d’eau potable etc.).
« Le niveau de satisfaction est élevé », rapporte Brice Ladret.
Christian Guyard
Grandes installations : l’aération fines bulles domine
Depuis le début des années 1990, en France, le chenal d’aération doté d’aérateurs fines bulles est la technologie la plus couramment employée pour les eaux usées urbaines dans les grandes installations. Bien positionnés au sein des bassins en fonction de leur géométrie, du placement des équipements d’agitation et des flux hydrauliques, ils sont très efficaces. « Les simulations numériques permettent également d’optimiser les sélections et le positionnement du couple agitation-aération de façon à disposer d’une longue durée de vie des installations » précise Frédéric Levallois, Key account manager chez Grundfos.
Différents fabricants comme Europelec, Bibus, Grundfos, Biotrade, Xylem Water Solutions, Rehau, Wilo, S.C.M. Tecnologie ou IFU disposent d’une large gamme de diffuseurs fines bulles.
Europelec propose ses gammes de diffuseurs d’air fines bulles Aquadisc et Aquatube qui permettent une bonne répartition des bulles sur toute la surface de la membrane pour augmenter le transfert air/liquide en évitant tout phénomène de coalescence. Ils sont utilisés pour l’aération et l’oxygénation des bassins à boues activées des stations urbaines ou industrielles.
Bibus propose de son côté des membranes en différentes matières permettant d’obtenir de meilleurs rendements ainsi qu’une durée de vie plus longue. « Initialement, nous proposions des membranes en EPDM », précise Sébastien Ressicaud, Responsable Pôle Environnement chez Bibus. « Maintenant nous avons étendu notre offre avec des membranes en viton capables de résister à des pH extrêmes. Nous disposons également de membranes comprenant un revêtement à base de téflon permettant une résistance chimique très importante. Outre ces solutions inédites dédiées à l’industrie, pour le traitement des eaux résiduaires urbaines, nous proposons des diffuseurs avec des tubes ovalisés. Cette nouvelle technologie permet de réduire de 10 à 15 % les pertes de charges. D’où des économies d’énergie à la clé ». Pour l’aération, Bibus offre aussi une large palette de produits allant des soufflantes à canal latéral aux petits compresseurs d’air de la gamme japonaise Secoh.
Isma vient de lancer le modèle JLK à destination des micro et moyenne stations (jusqu'à 100 à 200 eqh). Il consomme 40 à 50 W contre 60 à 80 W pour nos anciens modèles SL et SLL, soit 20 à 30 % d'économie en consommation électrique, annonce Sébastien Ressicaud. Cette innovation en termes de réduction de la consommation énergétique est importante car elle ouvre la voie à une possible alimentation des pompes par panneaux solaires dans un futur proche.
S.C.M. Tecnologie fournit des raquettes complètes de diffuseurs disques (9’’ et 12’’) et tubulaires, avec nourrices en PVC ou relevables en acier inoxydable. Différentes solutions et matériaux sont disponibles selon les exigences de chaque installation.
Ouvrages de taille moyennes : des aérateurs de surface ou de fond
Les aérateurs de surface trouvent leur place dans les moyennes et petites stations ou en lagunage. Ainsi, Isma propose une gamme d’aérateurs fines bulles capables d’assurer une agitation de l’effluent et notamment les aérateurs Fuchs à vis hélicoïdale indiqués à la fois pour le lagunage et les bassins à boues activées. « Le tube de l’aérateur est immergé dans l’eau, explique Jean-Paul Forêt, Isma. L’hélice, à pas hélicoïdal, en rotation à 1500 min⁻¹, génère un vortex entraînant une dépression dans le tube d’où une aspiration d’air. Ce dernier refroidit au passage le moteur, augmentant ainsi sa fiabilité. En atteignant l’hélice, l’air est transformé en fines bulles dirigées vers le fond du bassin. »
D’autres acteurs comme Faivre, Oloide, R&O dépollution ou Tech-Sub ont également développé des équipements d’aération dont certains sont alimentés pour partie par énergie solaire. Solarbee, commercialisé en France par Équipements Scientifiques, est alimenté par trois panneaux solaires photovoltaïques avec une batterie intégrée afin d’être autonome 24 h/24. Il peut agir sur des colonnes d’eau de 0,9 à 30 m de profondeur et sur des surfaces de 0,4 à 400 ha.
Appliqués aux lagunages naturels, les Sungo, aérateurs solaires développés par Tech Sub, ont également montré des résultats intéressants : abattement des odeurs, limitation des lentilles d’eau, augmentation des taux d’oxygène dissous et amélioration du rendement. Cette technologie permet aux communes rurales dont les lagunages ne sont plus conformes d’atteindre les nouvelles normes de rejet sans électrification des sites, sans travaux lourds de génie civil et avec une importante réduction des coûts d’exploitation.
D’autres acteurs proposent des gammes élargies combinant fines bulles, aérateurs de surface ou aérateurs de fond de bassin. C’est le cas de Xylem Water Solutions, via les marques Flygt et Sanitaire, qui propose des solutions d’aération complètes depuis les surpresseurs, hydro-éjecteurs Flygt, diffuseurs Sanitaire à fines et moyennes bulles, etc. Selon Xylem, il est possible de réduire de 40 % la consommation d’énergie quotidienne d’une installation dès lors qu’un système d’aération efficace assurant un transfert d’oxygène élevé est utilisé. « Au-delà des qualités intrinsèques des produits, c’est le dimensionnement de l’ensemble de la solution qui permet d’atteindre des performances aussi élevées », commente Ludivine Decouttere, ingénieur Produits Solutions pour le pôle Agitation/Aération chez Xylem.
SCM Tecnologie, Aquasystems, Eau Claire développent des aérateurs de surface ou de fond. Eau Claire propose par exemple des
Turbines d’aération fixes et flottantes d'une puissance de 1,5 à 45 kW adaptées à la plupart des configurations : bassin tampon, bassin d’aération, lagunage. De par leur conception, les turbines lentes permettent d'atteindre des productions d’oxygène élevées (> 1,7 kg O₂/kW absorbé).
S.C.M. Tecnologie conçoit et réalise en Italie avec des matériaux de haute qualité ses turbines lentes d’aération de surface type ASP, disponibles de 2,2 à 75 kW pour installation fixe sur passerelle ou bien sur flotteur. La géométrie du rotor est étudiée pour permettre un haut rendement du transfert d'oxygène et pour éviter toute adhérence de corps étrangers. Le rotor peut être réalisé en acier traité, acier inox ou en fibre de verre : cette dernière solution, avec rotor flottant, permet de favoriser la longévité des paliers du réducteur. S.C.M. Tecnologie réalise également des turbines rapides AGV disponibles en puissances de 1,5 à 30 kW et livrées pré-assemblées afin de permettre une installation immédiate.
CE2A-Tsurumi France commercialise une gamme adaptée au traitement des eaux chargées municipales et industrielles. La gamme TRN combine par exemple en une seule unité un moteur submersible, le mélangeur et l’éjecteur. La turbine de l’aérateur est accouplée directement à l'arbre moteur. De construction simple et compacte, ces produits permettent un gain élevé en oxygène au sein du bassin.
TMI propose également une gamme d’aérateurs fixes ou flottants. Les aérateurs fixes (1,1 à 75 kW) sont constitués d’un groupe d’entraînement et d'une turbine à vitesse lente en rotation à la surface du bassin. La conception de ces turbines, qui reposent sur des pales minces soudées sur un moyeu, assure une valeur élevée du taux de transfert d’oxygène, ainsi qu'une bonne mise en suspension des boues. Réalisées en acier au carbone, elles sont entraînées à vitesse lente par un réducteur de vitesse déterminé, avec un facteur AGMA élevé. Les aérateurs flottants sont plutôt utilisés sur des lagunes où les travaux de génie civil seraient onéreux ou difficiles.
Leur conception est identique à celle des aérateurs fixes : un moto-réducteur, calculé avec un facteur AGMA élevé, entraîne à vitesse lente une turbine à la surface du liquide. Ils sont installés sur une charpente flottante, constituée de trois flotteurs remplis de mousse polyuréthane.
De son côté, Biotrade a développé une nouvelle technologie baptisée MOS® qui permet de gérer simplement les phases aérobies et anoxiques avec une maintenance aisée sur un moteur de surface. Utilisable dans des bassins jusqu’à 6 mètres de profondeur, cette technologie intègre un variateur de fréquence qui permet d’ajuster la puissance d’aération et de mélange en fonction des besoins du traitement aérobie et anoxique (voir EIN n° 349).
Sulzer Pumps Wastewater se distingue également en matière d’économie d’énergie avec sa gamme OKI d’aérateurs en fond de bassin. « Ils offrent une alternative intéressante, lorsque la nature des effluents forme rapidement des dépôts sur les diffuseurs d’air. Composés d’un moteur faisant tourner un rotor qui diffuse un mélange air/eau fines bulles, l'appareil est totalement insensible au colmatage », assure Michel Leromain. « Il n’y pas d’augmentation des pertes de charges contrairement à ce que l’on peut observer sur les systèmes à membranes où les dépôts sont
fréquents, avec pour conséquence une consommation d’énergie accrue ».
Autre alternative aux diffuseurs, les aérateurs submersibles radiaux SCLK de SCM Tecnologie procurent des rendements de transferts en oxygène en eau usée (kgO₂/kWh) voisins de ceux des diffuseurs tubulaires ou à disques ; ils constituent ainsi une alternative économique à ces derniers. Ils ne craignent pas le colmatage et assurent un rendement constant dans le temps. Les SCLK sont disponibles en puissances de 11 à 37 kW pour un fonctionnement en immersion jusqu’à plus de 12 mètres. Alimenté en air avec une soufflante, le SCLK peut délivrer selon sa configuration jusqu’à 200 kgO₂/heure sur un rayon de 6 à 15 mètres. Le coût d’investissement pour la réalisation d’un bassin d’aération est ainsi nettement inférieur à celui des diffuseurs traditionnels dans la majorité des configurations. « Leur souplesse d’utilisation alliée à la facilité de maintenance qui en découle, leur assurent aussi un coût d’exploitation bien moindre en moyenne que celui des diffuseurs, tout en conservant sur plusieurs années un bilan énergétique proche de ces derniers » explique-t-on chez SCM Tecnologie.
Injection d’oxygène : des techniques d’injection plus économes
Parfois, l’injection d’air ne suffit pas. Notamment lorsqu’une station biologique souffre d’une surcharge journalière, saisonnière ou permanente. Son oxygénation devient insuffisante. Le fonctionnement de la station peut alors être perturbé, la qualité des rejets altérée. Pour éviter ce phénomène, l’injection d’oxygène pur peut s’avérer nécessaire.
Différents acteurs comme Messer, Air Products, Air Liquide, Linde, Landia ou Oxydro proposent des solutions qui augmentent très sensiblement la capacité de traitement. Ainsi, Messer a développé pour les bioréacteurs à membranes un système d’injection d’oxygène dénommé Biox qui permet de façon économique un taux de dissolution de l’oxygène élevé malgré la viscosité importante du mélange des eaux usées et des boues épuratrices. En comparaison directe, dans un bioréacteur à membrane, le système atteint une capacité de dissolution 2,5 fois supérieure avec 2,5 fois moins de consommation d’énergie par rapport à l’injection d’air.
Messer a également développé une extension du procédé Biox qui « permet d’intégrer une étape de dénitrification sans modifier les ouvrages existants », avertit Florian Follut, ingénieur application environnement chez Messer. « L’augmentation de la capacité d’oxygénation réalisée par l’apport d’oxygène pour assurer la nitrification dans un volume réduit rend possible l’utilisation d’une partie du bassin pour effectuer la dénitrification ». Messer propose deux méthodes d’injection. « Soit par bullage en fond de bassin, au moyen de tuyaux perforés sans aucune consommation d’énergie supplémentaire ; soit par injecteur de type Venturi pour les bassins de faible hauteur ».
Air Products vient de développer de son côté un système à l’oxygène pur, flottant, aux performances élevées : le procédé Halia® Mixer Aeration System. Une turbine qui flotte sur le bassin de boues activées génère l’agitation de la biomasse depuis la surface vers le fond du bassin. Dans sa course, la liqueur mixte mise en mouvement entraîne un panache de fines bulles d’oxygène. Ces dernières, calibrées par un système d’injection adapté, sont entraînées vers le fond du bassin. Le principe est d’éviter la coalescence des bulles pour leur permettre de suivre la veine liquide afin d’optimiser leur dissolution de façon homogène sur tout le volume. L’efficacité du procédé repose sur la puissance de brassage et le volume de gaz injecté.
Le procédé Halia® Mixer Aeration System offre la possibilité de fonctionner sans adjonction de gaz. La turbine toujours en marche garantit un brassage continu même en période d’arrêt de l’aération. Économique en gaz, un système de contrôle/commande placé à proximité du bassin mesure en permanence le taux d’oxygène dissous dans la liqueur mixte et permet de n’injecter que l’oxygène nécessaire au procédé (régulation de l’injection). Le procédé l’est aussi en termes d’entretien grâce à son moteur placé à l’extérieur du bassin.
De même, Air Liquide a développé des procédés d’injection d’oxygène pur pour augmenter les capacités de traitement sans modifier les ouvrages. Les avantages de l’oxygénation peuvent s’avérer essentiels dans certaines applications : augmentation des capacités de traitement biologique du bassin bien sûr mais aussi réduction des odeurs, des mousses et des nuisances sonores, et solution de secours en cas de travaux ou de pannes des systèmes d’aération. Air Liquide propose notamment sa solution d’oxygénation (Turboxal) de surface à consommation électrique réduite. Ce système d’oxygénation flottant est destiné à transférer de l’oxygène par l’intermédiaire d’une turbine auto-aspirante. Adapté aux bassins de 2 à 8 mètres de profondeur ou aux installations n’admettant pas les systèmes immergés, l’originalité de Turboxal 3 réside dans son dispositif d’optimisation du transfert d’oxygène dans les effluents. Son réacteur de pré-mélange permet de transférer jusqu’à 6 kg d’oxygène/kW.
Avec cet équipement, une baisse de DCO de 100 kg/h pour une consommation électrique de 15 kWh peut être obtenue. Grâce à ses performances en transfert d’oxygène, la technologie du Turboxal permet elle aussi d’économiser de l’énergie.
Oxydro s’est de son côté spécialisé dans les interventions en urgence en proposant des appareils de suppléance sur les installations fixes. En moins de 48 heures, l’appareil est livré, installé et pleinement opérationnel pour faire face aux situations de crise.
