Depuis 2018, un quart des eaux usées de la Région de Bruxelles-Capitale est épuré au moyen d’un excellent système. Les eaux usées de 360.000 habitants sont débarrassées des déchets bactériologiques et des microplastiques. Les eaux usées épurées peuvent être réutilisées efficacement pour l’arrosage ou l’irrigation. INVENT Umwelt und Verfahrenstechnik AG a fourni, pour la station d’épuration d’eau, quatorze mélangeurs pour la coagulation et la floculation, quatre mélangeurs pour la dénitrification et quatorze mélangeurs/aérateurs pour la nitrification.
Un système d’épuration exceptionnel
En raison de l’espace limité pour l’épuration des eaux, on a opté pour la construction d’une installation compacte avec un bioréacteur à membrane (BRM). L’épuration commence par une étape de coagulation et de floculation de manière à garantir une pré-épuration suffisante pour de hauts débits. Ensuite, les eaux usées sont conduites à un bassin de dénitrification, un bassin de nitrification et un bassin à membrane. Grâce à ces étapes, les impuretés dissoutes, en particulier l’azote et le phosphore, sont traitées à l’aide de bactéries spécifiques qui se nourrissent de ces particules dissoutes. Cette nouvelle installation est particulière étant donné que l’eau pure et les bactéries (ce qu’il est convenu d’appeler les « boues d’épuration ») sont séparées les unes des autres par des membranes. La surface de la membrane fait de Step Sud la deuxième unité de ce type par ordre d’importance en Europe.
Réservoirs très profonds
Les bassins sont exceptionnellement profonds pour créer un volume suffisant. Grâce aux bassins de dénitrification et de nitrification d’une profondeur de 15 mètres, le traitement biologique peut avoir lieu. Le mélange et l’aération des boues dans ces bassins représentent donc un défi très particulier. Invent a donc installé un mélangeur hyperboloïde immergé et un mélangeur/aérateur hyperboloïde immergé.
Pour prévoir le fonctionnement du mélangeur et garantir le succès de cette installation, on a procédé à une simulation. Avec un modèle CFD de pointe, le mélange optimal a été simulé dans un bassin asymétrique. Avec son ordinateur CFD interne personnel, INVENT a réalisé un calcul très détaillé grâce auquel 4 mélangeurs ont été déterminés pour le bassin de dénitrification.
Mélangeurs hyperboloïdes
Invent a combiné la théorie de l’écoulement à des matériaux modernes grâce au développement d’un mélangeur hyperboloïde unique. Cela donne un mélangeur fiable et très efficace, qui est même particulièrement efficient dans des bassins très profonds.
« En fait, le mélangeur hyperboloïde est un grand rotor à aubes sans corps de pompe », indique Marcel Huijboom, directeur des ventes d’Invent. « Parce qu’il n’y a pas de corps de pompe, le fonctionnement de la pompe est converti en un mélange du bassin. Grâce à l’action efficace de la pompe et à un rotor à aubes de 2,5 de diamètre, un volume de pompage énorme est créé. »
Pour la nitrification, on a utilisé un mélangeur/aérateur pour pourvoir les bactéries d’oxygène. Les quatorze mélangeurs/aérateurs sont distribués sur deux bassins et distribuent ensemble quelque 35.000 m3/h d’air venant d’un compresseur. Le débit peut varier pour doter les bactéries de la quantité correcte à tout moment donné.
Pour ce projet, Invent a livré trois éléments : mélangeurs de floculation, mélangeurs de dénitrification et mélangeurs/aérateurs pour la nitrification. Dans les années à venir, Invent contribuera à l’entretien de ces machines, d’abord pour Vinci et ensuite pour la Région bruxelloise.
