Groupes motopompes submersibles : à la conquête des eaux usées

Un groupe motopompe submersible est normalement installé en mode immergé dans un poste ou un bassin. Pour cela, il est positionné en place au moyen de guidage par câble ou par étrier. L'aspiration se situe sur la partie inférieure et le refoulement sur la partie supérieure de la pompe. Pendant son fonctionnement, la pompe se trouve normalement au fond de la cuve. En cas de blocage ou pour les interventions de maintenance, la pompe à l’arrêt peut être sortie de l’eau. Les eaux usées brutes, non traitées, domestiques ou industrielles contiennent souvent différentes matières solides ou fibreuses (lingettes, bois, plastique de toutes sortes, déchets agricoles, etc.), le déblocage de pompes est une intervention dangereuse (H2S) aussi désagréable que fréquente dans les stations d’épuration.

Réduction du coût total de possession (Total Cost of Ownership)

Les coûts de main-d’œuvre représentent la principale composante du coût total de possession d'une pompe submersible. En deuxième position viennent les frais de consommation électrique, suivis des coûts de réparation et de remplacement de pièces usées ou endommagées. Si l’on prend en compte toute la durée de vie de la pompe, son coût d’achat représente seulement 5 % du coût global.
Que nous révèle ce constat ? Pour réduire les coûts, il faut impérativement :

Réduire les coûts d’exploitation

Même s’il est possible de sortir les groupes motopompes submersibles en cas de bouchage, mieux vaut éviter ce genre d’étape improductive en faisant le choix d'un équipement qui vient à bout de la plupart des matières solides et fibreuses présentes dans les effluents, sans bloquer ni obstruer la pompe. Un grand passage libre permet d’éviter le risque de bouchage. (Le « passage libre » décrit le diamètre maximal d’un objet solide de forme sphérique qui peut traverser la pompe sans rester bloqué). Les fabricants de pompes proposent un grand nombre de roues imbouchables pour limiter les colmatages dus aux matières fibreuses (lingettes, cordons, plastiques, déchets, etc.). Il s’agit notamment des roues dilacératrices, capables de découper de longs morceaux de matières fibreuses dans le flux d’effluents, des roues vortex qui aspirent l’eau dans la pompe en générant un tourbillon dépressionnaire à l’aspiration, ainsi que des roues semi-axiales dotées de contours spécialement conçus pour éviter l’accumulation de matières fibreuses. Chacun de ces modèles possède ses points forts et ses points faibles. La solution optimale dépend de l’analyse précise des contenus du mélange d’eaux usées.

Des pompes pour eaux usées nouvelle génération : associées aux roues imbouchables et aux moteurs KSB à haut rendement, les gammes Amarex et Amarex KRT offrent un rendement global optimisé.

Maximiser l’efficacité énergétique

Les coûts énergétiques représentent une part non négligeable des coûts d’exploitation d’une pompe. Il est donc judicieux d’examiner les différentes possibilités d’améliorer l’efficacité énergétique. Adapter le comportement de la pompe aux besoins de l’installation peut s’avérer utile afin que la pompe fonctionne à son point de meilleur rendement ou à proximité de ce point. Cependant, il est difficile de l’ajuster précisément dans les stations d’épuration, car les caractéristiques de l’installation évoluent au fil du temps en raison de l’accumulation progressive de dépôts à l’intérieur des tuyauteries.

Un moyen complémentaire d’améliorer l’efficacité énergétique consiste à choisir un modèle de roue adapté. Les roues semi-axiales peuvent atteindre des débits supérieurs à ceux des roues dilacératrices ou vortex. Elles constituent donc un bon choix dans les cas où l’ajout d’une sécurité anti-bouchage n’est pas nécessaire.

Maximiser la durée de vie des pompes

Outre les colmatages et les tresses de filasses occasionnels, les pompes submersibles sont aussi confrontées à d’autres défis. Les matières retenues dans la roue peuvent engendrer des problèmes d’équilibrage, même sans obstruer complètement la pompe. Cette situation peut générer des vibrations et une usure supplémentaire des étanchéités et des paliers. L’alignement incorrect des paliers après la révision peut également entraîner un fonctionnement irrégulier. Une pompe équipée de paliers robustes et dont la conception contribue au bon alignement des paliers et des garnitures dure plus longtemps.

L’infiltration d’eau dans l’enceinte moteur peut également causer des dommages sérieux aux pompes submersibles. Des fuites peuvent apparaître au niveau des garnitures d’étanchéité d’arbre ou par l’entrée des câbles électriques. Certaines pompes, en particulier celles de grande taille, sont équipées de capteurs d’humidité qui signalent à l’exploitant toute fuite éventuelle. La pose d’entrées de câble et de garnitures éliminant toute pénétration de liquide dans l’enceinte moteur permet cependant de résoudre ce problème avant même son apparition.