Des équipements de transport personnalisables et durables sont indispensables pour les systèmes de traitement des boues actuels. Toute une gamme d’équipements peut contribuer à atteindre cet objectif, mais ce sont les convoyeurs à spirale sans arbre qui offrent le meilleur rendement, avec une durée de vie prévue du système comprise entre 20 et 25 ans.
Transport des boues
Dans de nombreuses installations, l’espace est une ressource précieuse ; c’est pourquoi le convoyeur hélicoïdal sans arbre est conçu pour s’intégrer dans de nombreuses configurations, qu’il s’agisse de nouvelles installations ou de modernisations. L’entretien est considérablement réduit par rapport aux méthodes de convoyage traditionnelles. À long terme, cette réduction des besoins en entretien permet aux usines de se concentrer sur l’amélioration d’autres domaines opérationnels plutôt que de devoir effectuer des réparations fréquentes.
La suppression d’un arbre central permet d’atteindre un taux de remplissage nettement plus élevé, ce qui se traduit par un meilleur rendement, des diamètres de spirale plus petits et, par conséquent, une usure et une consommation d’énergie réduites.
La manutention peut exercer une forte pression sur les équipements, notamment dans de nombreuses applications nécessitant la manipulation de substances nocives ou potentiellement corrosives. Les boues d’épuration peuvent présenter des caractéristiques très variables d’un site à l’autre, même si les boues très abrasives peuvent généralement être identifiées en raison de leur effet sur les autres équipements. Par exemple, des boues abrasives réduiront la durée de vie de la spirale d’une centrifugeuse et du rotor/stator d’une pompe à cavité progressive. La mise en place d’un revêtement adapté pour l’auge du convoyeur est essentielle pour réduire l’usure. Les revêtements DURAFLO SPX® sont idéaux pour une grande variété de boues. Le revêtement est fabriqué à partir d’un matériau bicolore très résistant à l’usure, qui indique l’usure et permet de déterminer de manière précise (par un changement de couleur) quand il est temps de remplacer le revêtement.
La fiabilité tient souvent à la simplicité, et les systèmes de transport à vis sans fin fonctionnent à un régime très faible, ce qui garantit une longue durée de vie aux composants. Ce faible régime se traduit également par une faible consommation d’énergie, ce qui est essentiel pour réaliser des économies d’énergie plus importantes.
Le transport horizontal et incliné peut être assuré efficacement à l’aide de carter hélicoïdaux de type « U », qui peuvent être utilisés pour des pentes allant jusqu’à 30 degrés (figure 1). Les goulottes octogonales peuvent être utilisées pour des pentes comprises entre 30 et 90 degrés (figure 2). Ces deux types de goulottes sont entièrement fermés, ce qui permet d’éliminer les odeurs et les déversements. Les tronçons horizontaux peuvent dépasser 150 pieds sur un seul réducteur. Les convoyeurs verticaux peuvent élever les boues de 40 pieds par étage, sur un maximum de 3 étages.
Figure 1 : U via (SPIROLINE®)
Figure 2 : Goulotte OK (SPIROLIFT®)
Hélice sans arbre (vis sans fin) Cette technologie s’avère extrêmement pratique et efficace lorsqu’il est nécessaire d’assurer la jonction entre des convoyeurs multidirectionnels pour le transfert horizontal, incliné et vertical des boues. (Figure 3)
Figure 3
Stockage et évacuation des boues
Les silos de stockage des boues et les systèmes de déchargement sont de plus en plus utilisés et appréciés ; ils peuvent être configurés sous forme de silos au niveau du sol ou surélevés, de forme rectangulaire ou cylindrique. (Figure 4)
Figure 4 : Silo rectangulaire à fond mobile
Figure 4 : Silo cylindrique à fond mobile
Le déchargement des silos peut s’effectuer à l’aide de fonds mobiles (figure 5) ou de systèmes à châssis coulissant (figure 6). Les débits de déchargement sont régulés par la vitesse du convoyeur et par des vannes coulissantes motorisées (figure 7)
Les fonds mobiles se composent de plusieurs convoyeurs à spirale qui forment un lit rectangulaire de vis en mouvement, permettant d’éviter la formation de ponts ou le colmatage des boues les plus collantes. Les spirales sont conçues avec une section inversée afin d’empêcher l’accumulation de matière à l’extrémité de la spirale. La vitesse est régulée de manière à garantir des débits de déchargement adaptés au mode de déchargement souhaité, qu’il s’agisse d’un remplissage rapide de camions ou d’une alimentation par pompe. Bien que ces silos respectent des caractéristiques de conception standardisées, leurs dimensions et leur orientation peuvent être adaptées pour répondre à la plupart des besoins. Ces silos sont alimentés par le haut, généralement à l’aide de convoyeurs hélicoïdaux inclinés sans arbre ou de convoyeurs verticaux/horizontaux, et vidés à l’aide de vis sans fin à fond mobile, de grand diamètre et à grand pas. Ces systèmes à fond mobile garantissent l’élimination de la formation de voûtes, de cavités ou de toute perte de fluidité due à des goulots d’étranglement, même pour les boues les plus collantes ou les plus sèches.
Grâce à une vitesse de rotation très faible, les revêtements des auges n’auront que très rarement besoin d’être remplacés (peut-être une fois par décennie). Son fonctionnement simple, son entraînement direct et le nombre réduit de pièces mobiles garantissent un entretien quasi nul. Il n’est pas nécessaire d’inspecter l’intérieur de ces silos, sauf peut-être tous les 5 à 10 ans.
Figure 5 : Silo à fond mobile
Les fonds de châssis coulissants sont équipés d’un châssis en acier à mouvement alternatif lent, actionné hydrauliquement, qui pousse ou tire les boues vers une vis d’extraction centrale. Le mouvement du châssis coulissant à commande hydraulique brise les ponts qui pourraient se former au-dessus de la vis d’extraction et pousse/tire le matériau vers le centre du silo en vue de son déchargement. La vitesse est à nouveau régulée afin d’assurer des débits de déchargement adaptés au remplissage rapide des camions ou à l’alimentation par pompe.
Pour les silos ronds, le châssis coulissant est conçu sous la forme d’un châssis elliptique, constitué de barres d’acier massif profilées en forme de coin. Ce châssis elliptique, grâce à son profil en coin, pousse les boues dans un sens et les attire vers l’orifice de décharge dans l’autre, permettant ainsi une vidange quasi totale d’un silo à fond plat.
Les silos à châssis coulissant rectangulaire sont conçus selon une forme rectangulaire en « échelle » ; ils transfèrent les matériaux d’une « marche » en forme de coin de l’« échelle » à la suivante au fur et à mesure qu’ils oscillent d’avant en arrière. Cette conception convient aux silos ou bunkers en acier ou en béton.
Figure 6 : Système à châssis coulissant
Figure 7 : Portails coulissants motorisés
Autres applications des convoyeurs à spirale sans arbre de SPIRAC
Cette technologie est également parfaitement adaptée à de nombreuses autres applications dans les réseaux d’eau et d’assainissement, ainsi qu’à des applications industrielles. Il s’agit notamment de la manutention et du transport efficaces des déchets de dégrillage provenant des stations de pompage et des ouvrages de prise d’eau, ainsi que du transport des sables, y compris dans le cadre d’applications submergées.
Lors de la conception d’un système de convoyage, il convient de prendre en compte plusieurs facteurs pour déterminer les dimensions de la goulotte, de la spirale et du moteur/réducteur d’entraînement. La mise en place d’un système de convoyage à spirale sans arbre fiable pour une station d’épuration commence par le choix d’un convoyeur de dimensions adaptées.
