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Agitateurs hyperboloïdes au design unique

La société allemande Invent, spécialisée dans l’agitation et l’aération dans les traitements de l’eau potable et des eaux usées, propose un agitateur atypique, consommant particulièrement peu d’énergie : l’agitateur HyperClassic evolution 7. Cette technologie, déjà bien connue en Allemagne et en Suisse, s’invite sur le marché français.

 

La conception du dispositif d’agitation se base sur des calculs complexes en théorie du potentiel et des simulations
hydrodynamiques (CFD).

En introduisant la technique de brassage hyperboloïde sur le marché du traitement de l’eau et des eaux usées il y a plus de deux décennies, Invent a grandement contribué à l’amélioration de tels systèmes, que ce soit en termes d’efficacité ou d’économie d’énergie. Depuis, la technique de brassage hyperboloïde a sans cesse été perfectionnée et améliorée. Forte de son implémentation réussie dans plusieurs milliers de stations d’épuration communales et industrielles à travers le monde, la technique de brassage hyperboloïde a indéniablement confirmé son nouveau statut de nouvelle norme de l’industrie dans ce domaine d’application. La version actuelle HyperClassic evolution 7 est la septième version complètement remaniée et encore plus performante de l’agitateur hyperboloïde classique.

 

Un agitateur dédié au traitement de l’eau

Contrairement aux autres produits, il a été spécialement conçu et développé pour être utilisé dans le domaine de l’épuration de l’eau et des eaux usées. Les agitateurs dédiés au traitement de l’eau et des eaux usées sont la plupart du temps employés pour des tâches de mise en suspension et d’homogénéisation ainsi que pour les mélanges intensifs et extrêmement rapides (flash mixing). L’accomplissement de ces tâches doit, autant que possible, se prévaloir des caractéristiques suivantes : fiabilité, sécurité, économie d’énergie et facilité d’entretien. L’agitateur HyperClassic d’Invent est un agitateur vertical comportant un dispositif agitateur de forme hyperboloïde installé à proximité du fond et un moteur placé au sec. Contrairement aux autres produits, il a été spécialement conçu et développé pour être utilisé dans le domaine de l’épuration de l’eau et des eaux usées. Jantoon Reyers, représentant d’Invent en France, explique : « Invent a conçu un agitateur au style unique, pour être le plus efficace possible, en consommant le moins d’énergie possible. Dans un bassin classique d’anoxie on relève une consommation d’environ 1,7 watt par mètre cube avec des particules à 5 grammes, ce qui est très faible. »

 

Installation d’un agitateur HyperClassic
à Bahia Blanca, en Argentine.

Un flux optimisé

L’agitateur est constitué de trois composants principaux : l’unité motrice, l’arbre et le dispositif agitateur hyperboloïde dans un bassin classique qui peut être rectangulaire ou rond en fonction du type d’installation. D’autres formes de bassin sont également tout à fait imaginables. « L’énergie a été concentrée là où il faut, c’est-à-dire en bas de bassin, déclare le représentant. Les ailettes longues génèrent l’accélération du flux et permettent une mise en suspension des matières qui ont tendance à se déposer. » L’agitateur hyperboloïde tourne à proximité du fond et ses huit ailettes intégrées et spécialement optimisées génèrent au fond un flux radicalement orienté vers l’extérieur. À proximité du fond en particulier, ce flux est turbulent grâce aux vortices générées par les ailettes et soulève efficacement tous les dépôts. Au niveau des parois, le flux monte et transporte toutes les particules, juste sous la surface de l’eau. À la surface de l’eau, la vitesse se réduit jusqu’à ce qu’aucune turbulence ne puisse plus se produire et que toute oxygénation via la surface de l’eau soit évitée efficacement. Grâce au flux orienté vers l’arbre à la surface de l’eau, toutes les particules sont uniformément réparties dans le bassin. Enfin, au centre du bassin, l’eau est de nouveau acheminée vers le bas, le long de l’arbre. Un flux principal tourbillonnant se forme ainsi dans tout le bassin, ce qui permet une excellente homogénéisation. Également pour cette raison, les courants de court-circuit sont évités efficacement.

 

Fonctionnement de l’agitateur hyperboloïde.

L’unité motrice est placée au sec et agencée sur une passerelle ou une console afin d’être facile d’accès pour les interventions d’entretien.

Un dispositif d’agitation innovant

Le dispositif d’agitation développé dans les laboratoires d’Invent, en accord avec les dernières connaissances en matière de mécanique des fluides, est réalisé avec des éléments en matière plastique. Ici, l’utilisation des composites les plus modernes garantit un composant léger à rigidité élevée qui résiste à la corrosion. Le dispositif hyperboloïde est relié à l’extrémité inférieure de l’arbre par une connexion arbre/moyeu. En l’occurrence, Invent emploie la technologie Safety Lock Technology qui permet un montage facile et rapide ainsi qu’un démontage aisé même après plusieurs années d’exploitation. En service, la liaison est sécurisée contre le desserrage automatique. De par sa forme optimisée et ses ailettes intégrées dans le dispositif d’agitation, l’intégralité de l’agitateur hyperboloïde est non seulement particulièrement avantageuse sur le plan de l’écoulement, mais également absolument libre de toute obstruction. Conjointement à l’augmentation des ouvertures pour les flux secondaires, l’efficacité pouvait être optimisée jusqu’à 20 % en comparaison aux modèles antérieurs.

 

Agitateur Tripod de Geppert.

Représentation de Geppert Mixer en France

En plus de représenter le constructeur Invent, Jantoon Reyers représente également la marque Geppert Mixer sur le marché français. Le constructeur Geppert est l’un des seuls fabricants capables de fournir des agitateurs tripodes répondant aux normes EN ISO 80079-36 2016-12 et TGRS 727. Conformément à ces normes, les liquides présents dans des conditions atmosphériques explosives (zone 0), avec une conductivité inférieure à 10-8 S/m, ne peuvent être agités que dans des conditions spéciales : il est nécessaire d’ajouter des gaz inertes pour remplacer l’oxygène atmosphérique du réservoir. Ce n’est pas un problème pour les réservoirs sédentaires. Il n’a jamais vraiment existé de solution pratique pour les réservoirs mobiles, jusqu’à présent. Afin de pallier ce manque, Geppert s’appuie sur les agitateurs tripodes éprouvés, avec lesquels même les substances les plus dangereuses peuvent être agitées dans des réservoirs mobiles. Leur conception tient compte de la taille du réservoir ainsi que du potentiel de danger des liquides. Des fûts de 40 à 1 000 litres, IBC ou en acier inoxydable sont possibles. Le contrôleur présente les niveaux de performance requis et permet une utilisation facile. Le débit de gaz inerte contrôlé et la mécanique des fluides garantissent que seul un minimum de gaz inerte est consommé. Ainsi, la protection contre les explosions autour des mélangeurs sur pieds, généralement de zone 1, peut être fortement limitée.

 


QUELQUES INSTALLATIONS RÉALISÉES EN FRANCE

  • STEP de Valenton (94)
  • STEP d’Annecy (74)
  • STEP de Bourg-Saint-Maurice (73)
  • STEP de Sarre-Union (67)
  • STEP de Besançon (25)
  • Usine d’eau potable à Choisy-le-Roi (94)

QUELQUES AVANTAGES

  • Optimisation hydrodynamique
  • Excellentes caractéristiques de mise en suspension et d’homogénéisation
  • Faible consommation d’énergie
  • Construction robuste
  • Entretien facile
  • Faible coût d’exploitation
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