Les exigences croissantes en matière de protection de la santé et de préservation des eaux ont entraîné une hausse importante des coûts d’exploitation des stations de traitement des eaux usées et une forte augmentation de leur consommation énergétique. L’évolution des prix de l’électricité et le changement climatique ajoutant à la pression, des mesures urgentes d’économies d’énergie s’imposent – sans compromis sur la qualité du traitement. La technique d’air comprimé moderne offre de nombreuses possibilités. Les 6,2 millions de MWh consommés annuellement par les stations de traitement des eaux usées représentent environ 1% de la consommation d’énergie totale de l’Allemagne estimée à 611 TWh. Et bien souvent, lorsqu’il est question de rendement énergétique et d’optimisation des coûts : les plus grandes économies se réalisent là où les consommations sont les fortes. L’Institut pour la protection de l’environnement de Baden-Württemberg estime le potentiel d’économie d’énergie des stations de traitement des eaux entre 20 et 30%.1 Pour pouvoir exploiter ce potentiel, il est nécessaire de mettre en œuvre différentes mesures adaptées. Il y aura lieu par exemple de réduire la dépense énergétique pour la ventilation des bassins de décantation. Ici interviennent les surpresseurs à pistons rotatifs KAESER. Analyse globale et planification Le potentiel de rentabilité d’une station de surpresseurs ne peut être exploitée optimalement et la disponibilité maximum de l’air comprimé assurée fiablement qu'en considérant la station dans son ensemble. Tous ses composants doivent non seulement être efficients mais encore adaptés les uns aux autres. Pour cela, une étude exacte de la consommation d'air comprimé actuelle et éventuellement future est nécessaire. Les analyses assistées par ordinateur tels que l’analyse du besoin en air comprimé "ADA" de KAESER ne demandent qu’un investissement relativement faible. Cette analyse sera suivie de la planification également assistée par ordinateur.
Le logiciel spécial de planification et d’optimisation "KESS" de KAESER permet aux techniciens de planifier la nouvelle station jusque dans le moindre détail, de comparer les différentes configurations et de déterminer la solution la mieux appropriée pour le cas d’utilisation prévu. Les jalons pour l’optimisation des coûts et le rendement énergétique sont posés dès la phase de planification. Le seul fait d’une planification minutieuse permet d’économiser 17% d’énergie par rapport aux solutions standards. Parmi les moyens mis en oeuvre : aspiration de l’air process de l’extérieur, dimensionnement approprié des tuyauteries (limitation des pertes de pression) et des systèmes d’aération, configuration exacte des surpresseurs et commande efficiente par ex. par un système de gestion d’air comprimé prioritaire. Systèmes modulaires optimisés a) Surpresseurs à pistons rotatifs efficients Les systèmes modulaires constituent la base d’une alimentation en air comprimé fiable et efficiente. Citons par ex. les surpresseurs à pistons rotatifs modernes de construction compacte tels que les machines de la série "Compact" KAESER (Photo). Elles se laissent installer côte à côte ; leur manipulation et leur entretien s’effectuent par l’avant. Les surpresseurs à trois lobes avec "Profil Omega" économique en énergie et le carter de construction spéciale se caractérisent par un débit élevé et une faible consommation énergétique. La stabilité thermique des blocs supporte des températures d’aspiration élevées, offre une large plage de régulation en fonctionnement avec régulation de vitesse, et permet le réglage du surpresseur à de très bas débits, pour une plus grande économie d’énergie.
Les moteurs d’entraînement "EU-eff1" ou à rendement élevé conformes aux recommandations EPACT* contribuent également à l’économie d’énergie. Un entraînement par courroie avec tendeur automatique assure une transmission optimale de la puissance du moteur au bloc surpresseur.
Les surpresseurs "Compact" sont équipés côtés aspiration et refoulement de silencieux à absorption à large bande qui amortissent les émissions sonores et les vibrations engendrées par la circulation de l’air. Ils sont performants sur toute la plage de fréquence, c’est à dire à toutes les vitesses et en tous points de fonctionnement. Des capots d’insonorisation de dimensionnement approprié – également disponibles pour machines avec un débit supérieur à 3000 m³/h – permettent d’obtenir des niveaux sonores très faibles.
Les circuits séparés d’air process et air de refroidissement moteur aspirés directement un rendement énergétique élevé. L'air pénètre dans le surpresseur sans être préchauffé, ce qui permet d'obtenir un plus grand débit d'air pour la même puissance motrice. L’air aspiré de l'extérieur pour le refroidissement du moteur et non préchauffé permet d’obtenir de plus longs intervalles de graissage des roulements moteur et donc une réduction des coûts d'entretien. L'aération contrôlée du capot d'insonorisation garantit toujours un refroidissement efficace du surpresseur et du moteur, indépendamment de la vitesse de rotation du surpresseur. En fonctionnement avec variation de vitesse, la totalité de la plage de fréquence disponible peut être exploitée ce qui permet d’économiser l’énergie en conséquence. b) Commandes à économie d’énergie Les surpresseurs KAESER travaillent avec un haut rendement énergétique même en charge partielle, grâce à l'utilisation de diverses versions de commande interne telles que le variateur de fréquence. Des systèmes de gestion d’air comprimé prioritaire tels que "Sigma Air Manager" avec régulation de la plage de pression permettent l’exploitation en interconnexion de plusieurs surpresseurs avec le meilleur rendement énergétique, leur surveillance et la documentation de leur fonctionnement à des fins de contrôle.
Toutes ces mesures permettent d’alimenter une station de traitement des eaux usées en air soufflé en réalisant des économies d’énergie jusqu’à 30%.
_____________________________________________ 1 : Cornel, Peter : Sparpotenziale im Klärwerksbetrieb. Dans : Umweltmagazin, Jan. – Fév. (2007), P. 18
2 : Ces moteurs sont conformes aux hautes exigences d’efficacité de la norme américaine EPACT (Energy Policy Conservation Act) et à la norme européenne de rendement EU-eff1 (engagement volontaire des constructeurs de moteurs européens pour un rendement plus élevé). | 
