Dans le cadre du programme de rétablissement du caractère maritime, le Mont-Saint-Michel a été doté d’une nouvelle station de relevage des eaux usées.

Le projet : construction d’une station de pompage pour l’évacuation efficace des eaux usées du Mont-Saint-Michel

L’abbaye millénaire (fig. 1), construite sur un rocher à près d’un kilomètre de la côte entre l’embouchure du Couesnon et la Manche, domine l’une des plus grandes baies du monde où ont lieu les plus grandes marées de l'Europe continentale, avec jusqu'à 15 mètres de différence entre basse et haute mer.

Au fil du temps, le caractère insulaire de l’abbaye s’est profondément modifié. L’action combinée de l'homme et de la nature ont conduit jusqu’en 2005 à un ensablement massif de la baie, entraînant la progression des prés salés qui auraient fini par entourer le rocher. Un projet de grande envergure a été lancé pour y remédier en restaurant l’environnement mis à mal et en rendant à ce site exceptionnel toute son attractivité.

Le projet de rétablissement du caractère maritime du Mont-Saint-Michel, lancé en 2005, comprenait la construction d’un barrage doté d’une écluse de chasse en amont de l’embouchure du Couesnon, la suppression de la digue-route construite il y a 130 ans pour relier l’îlot au continent et son remplacement par un pont-passerelle, le désensablement des abords directs du rocher pour favoriser le flux de la marée autour du Mont, ainsi que la modernisation des installations et de l’infrastructure pour les visiteurs du site.

Les travaux prévoyaient également l’amélioration de l’infrastructure en vue d’assurer l’évacuation fiable, efficace et respectant l’environnement des eaux usées ainsi que leur acheminement jusqu’à une station d’épuration distante de 2,5 km.

À l’initiative du Syndicat Mixte « Baie du Mont-Saint-Michel » (groupement des régions, départements et communes compris dans le périmètre des travaux), une nouvelle station de pompage (fig. 2) a été construite dans le cadre du projet afin de pouvoir réagir aux variations considérables du volume des eaux usées dues à la fréquentation inégale du site selon les saisons. Il s’agissait en outre de prévenir tout risque de contamination par les eaux usées lors des très grandes marées. 

La planification, l’équipement et la construction de la station de pompage ont été confiées à Sogea Nord-Ouest TP (groupe Vinci Construction) et KSB.

La mission : une solution écologique pour l’évacuation des eaux usées et eaux chargées

Pour respecter les exigences du cahier des charges sur le plan technique et environnemental et assurer les performances requises tout en tenant compte des contraintes économiques et de sécurité, Sogea Nord-Ouest TP (groupe Vinci Construction) et KSB S.A.S. ont dû mettre au point une solution sur mesure.

Les exigences :  

Planification et construction d'une station de pompage en fosse sèche située au-dessous du niveau de la mer afin de rester invisible lors de l’accès au site par l’entrée principale. 

Impact minimal de l’ouvrage sur l’environnement du Mont-Saint-Michel.

Exigences à respecter par KSB pour la construction et l’exploitation :

• Pas de dégagement d’odeurs ou de gaz
• Débits variables
• Sécurité de fonctionnement en cas de tempête
• Transport des eaux usées sur une distance de 2,5 km
• Espace disponible et accès limités
• Pas de bassins de stockage
• Hautes performances, haute efficacité énergétique 
• Faible impact environnemental
• Entretien facile

La solution : installation de pompes Amarex KRT dans une station de pompage en fosse sèche

Le concept proposé par KSB prévoyait l'installation de quatre pompes Amarex KRT en configuration 3+1 et dotées de variateurs de fréquence pour la régulation de la vitesse.

« L’Amarex KRT (fig. 3) est une pompe spécialement conçue pour les eaux usées, qui est idéale pour le transport de liquides chargés de matières solides. Les eaux usées à transporter proviennent d’installations diverses utilisées par les touristes et la population locale, comme les toilettes, les cuisines, etc.

Il fallait également trouver une solution fiable pour le transport des eaux pluviales. La construction de la roue et du corps de pompe de l’Amarex KRT assure un transport fiable des liquides chargés de matières solides (fig. 3A) directement jusqu’à la station d’épuration, sans nécessiter de bassin de stockage en amont des pompes », explique Stéphane Quertain, chef de produit Stations de pompage, KSB S.A.S.

Un argument décisif en faveur des pompes Amarex KRT de KSB pour ce projet a été leur degré de protection IP68 qui leur permet de fonctionner également en submergé – une exigence explicite du contrat étant donné que l’eau de mer pourrait pénétrer à l'intérieur de la station de pompage lors des grandes marées.    

Chacune des pompes Amarex KRT est entraînée par un moteur IE3 à haute efficacité énergétique et peut fournir des débits atteignant 540 m³ avec des pressions de 10 bar. La capacité de l’Amarex KRT à s’adapter en fonction des besoins est primordiale pour la station de pompage du Mont-Saint-Michel car elle permet de renoncer à des bassins de stockage ou à des dégrilleurs, et de réduire ainsi l’espace requis (fig. 4).

Un autre avantage est que les odeurs et gaz restent prisonniers des canalisations et ne risquent pas de s’échapper et de stagner dans la station. Aucune nuisance n'est donc à craindre pour les visiteurs ou les riverains, et le personnel chargé de l’entretien peut travailler sans contact avec les eaux chargées.

Pompes à vitesse variable

En raison des variations du débit liées aux fluctuations du nombre de visiteurs au cours de la journée mais aussi durant l’année, la régulation de la vitesse des pompes est un important facteur de réduction des coûts.  Des débitmètres placés sur les canalisations en amont mesurent le volume arrivant. Dès que le volume préréglé est atteint, le nombre de pompes nécessaire se met en route à une vitesse déterminée par le variateur de fréquence.

Les quatre pompes sont équipées de variateurs de fréquence qui permettent d’adapter la vitesse de chacune des pompes au débit d’amenée de manière à optimiser la consommation d’électricité et à la réduire considérablement. Ceci permet de réaliser jusqu’à 30 % d’économies par rapport à un entraînement à vitesse fixe.

Chaque pompe dispose de son propre module de commande avec écran tactile ergonomique dans un boîtier robuste étanche à l'eau. Le logiciel dédié permet aux opérateurs de mettre en marche les quatre pompes, d’enregistrer et de consulter l'historique des évènements, de surveiller la puissance des pompes, et sert aussi à la communication externe.  L’interface de communication assure une double protection pour la continuité et l’adaptation du fonctionnement en période de pointe et en période de charge réduite. 

En période de pointe, l’électronique assure l’adaptation du régime des pompes aux variations du débit et l’équilibrage de l’évacuation entre eaux usées et eaux chargées. Lors des périodes de faible charge saisonnières ou au cours de la journée, les pompes sont automatiquement adaptées aux besoins réduits et font l’objet d'une surveillance constante de manière que tout problème ou dysfonctionnement puisse être immédiatement détecté par des personnels non formés.

L'accès à la station de pompage, située dans une salle souterraine spécialement construite à cet effet (fig. 5), se fait par un trou d'homme directement devant l’abbaye. L’espace disponible étant réduit, avec un accès limité, KSB et Sogea Nord-Ouest TP ont opté pour un système de pompage compact, robuste et énergétiquement efficace capable de satisfaire les exigences actuelles mais aussi d’évoluer le cas échéant en fonction des besoins.

Chiffres I Données I Faits

• Site : Mont Saint Michel, Normandie, France
• Client : Syndicat Mixte Baie du Mont St Michel
• Secteur d’activité  : Eaux usées et eaux chargées
• Produits installés : Quatre pompes Amarex KRT en configuration 3+1 dotées de variateurs de vitesse