En 2017, une station d’épuration située dans la ville d’Albion a commencé à tester le nouvel agitateur Flygt 4220 de Xylem pour voir s’il pouvait améliorer l’efficacité du mélange. Conclusion : l’agitateur Flygt 4220 a permis d’obtenir les mêmes résultats que l’agitateur précédent tout en réalisant 92 % d’économies d’énergie.

À l’automne 2017, la ville d’Albion, dans le Michigan (États-Unis), a modernisé sa station d’épuration traitant 15 millions de litres d’eaux usées par jour. Kent Phillips, directeur de la station, a ensuite voulu tester l’impact de l’optimisation de l’agitation sur d’autres aspects du processus de traitement.

La configuration de la station est idéale pour ce type d’expérience. L’usine applique en effet un processus de traitement classique par activation des boues dans deux chaînes fonctionnant en parallèle. Ainsi, il est facile d’en modifier une et d’observer les conséquences de cette modification sur les effluents tout en maintenant l’autre chaîne telle quelle.

Phillips pensait que la modulation de la vitesse permettant de maintenir l’agitation tout en réduisant le « bouillonnement » de surface réduirait l’oxygène dissous dans cette partie du processus, ce qui améliorerait l’élimination biologique du phosphore et diminuerait la consommation d’énergie et de produits chimiques de l’usine.

Test de l’agitateur submersible compact et adaptable Flygt 4220

La possibilité d’adapter le processus de traitement s’est présentée lorsque M. Phillips a contacté Kennedy Industries, un distributeur Xylem de confiance, pour organiser une démonstration en conditions réelles du nouvel agitateur Flygt 4220.

L’agitateur Flygt 4220 représente un progrès considérable par rapport aux agitateurs compacts actuels. Grâce à la forme de cône lisse de l’agitateur, les blocages autour des pales sont limités, ce qui réduit au minimum la maintenance. L’appareil est également équipé d’un moteur à aimants permanents équivalent IE4, ce qui permet d’obtenir un rendement inégalé.

En outre, l’agitateur Flygt 4220 intègre un dispositif de contrôle à fréquence variable, une caractéristique unique. Grâce à ce dispositif de contrôle avancé, la poussée et la consommation d’énergie peuvent être ajustées en fonction des modifications du processus. En outre, le système communique en permanence avec l’opérateur. L’agitateur est facilement commandé à distance par des employés ou par d’autres dispositifs tels que des systèmes SCADA ou des systèmes de contrôle via Modbus.

Installation simple, pas de démarreur nécessaire

Il est facile de retirer un vieil agitateur monté sur colonne et de le remplacer par un agitateur Flygt 4220. Celui-ci ne crée pas d’appel de courant (la mise en route est progressive). Ainsi, l’installation électrique prévue pour un agitateur à la puissance nominale plus élevée convient parfaitement à un appareil Flygt 4220 à la poussée similaire. Les agitateurs Flygt 4220 n’ont pas besoin de démarreur. L’installation est donc simplifiée, surtout lorsqu’il s’agit d’une infrastructure nouvelle.

Résultat : une consommation d’énergie qui passe de 1,3 kW à 0,1 kW

L’agitateur Flygt 4220 d’Albion a été installé dans un réservoir anoxique mesurant 5 m de long, 4 m de large et 4,5 m de profondeur pour remplacer un agitateur compact consommant 1,3 kW en permanence. L’installation s’est achevée le 2 août 2017, puis l’agitateur a été mis en fonctionnement en respectant la poussée recommandée par l’outil du fabricant pendant quelques jours.

Dès le début, le nouvel agitateur consommait 0,53 kW pour une poussée équivalente à celle de l’ancien appareil. Puis, M. Phillips a réalisé quelques expériences. Il a découvert qu’il pouvait activer l’agitateur à une vitesse beaucoup plus faible et obtenir un mélange adéquat.

Dans le réservoir expérimental, la vitesse est ainsi passée de 180 à 100 tr/min pour une consommation d’à peine 0,10 kW permettant un mélange suffisant. Cela représente 8 % de la consommation énergétique de l’agitateur précédent. Le test a ainsi montré que la poussée de l’agitateur pouvait être considérablement réduite lorsque l’équipement le permettait.

L’agitateur Flygt 4220 de Xylem est disponible en version 1,5 ch, 2 ch, 3 ch et 4 ch. Un appareil de quatre chevaux peut fonctionner à une puissance inférieure et offrir le même rendement que les modèles moins puissants.