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Jul 29, 2023

Bière, nourriture, produits chimiques, eaux usées : apprenons les équipements de traitement à la pointe des petites

3 mai 2022Rédaction CBB La prochaine fois que vous profiterez d'un moment rafraîchissant

3 mai 2022Rédaction CBB

La prochaine fois que vous dégusterez une bière artisanale fraîche et rafraîchissante, n'hésitez pas à porter un toast en hommage aux écrans, pompes et écumeurs qui ont permis à la brasserie de traiter son volume élevé d'eaux usées. Eh bien, ne vous attardez peut-être pas trop longtemps sur le fait que l'équipement de traitement fabriqué par Tsurumi Pump est tout aussi à l'aise dans une microbrasserie que dans une usine de traitement des eaux usées d'une petite ville. En effet, les procédures de traitement de ces types d'eaux usées très différents sont étonnamment similaires, mais comment tout cet équipement de traitement garantit-il que même les eaux usées les plus polluées quittent finalement l'usine suffisamment propres pour retourner en toute sécurité dans l'environnement ?

Une fois prélevée des cuves de fermentation de la brasserie, le premier obstacle que l'eau devra surmonter lors de son voyage vers l'océan sera inévitablement le prétraitement par un dégrilleur automatique. Alors que les stations d'épuration s'appuient généralement sur les modèles à tamis grossier KE, KS, KW et KM de Tsurumi pour former une barrière précoce et efficace contre les déchets, petits et grands, des lingettes hygiéniques aux chaussures et aux bouteilles en plastique, la plupart des brasseries trouveront que les débris tamisés plus fins dans les mêmes gammes sont suffisants.

Offrant une gamme d'espacements de barres de 1 à 5 mm et de 10 à 50 mm, les cribles avant KE, KS et KW et les cribles arrière KM filtreront une variété de solides et de sédiments minuscules, réduisant encore le risque d'endommager les pompes et les vannes de l'équipement en aval. Chaque modèle est équipé de deux râteaux ou plus, alimentés par un moteur économique à faible puissance, qui se déplacent entre les barres du crible, raclant les matières solides avant que le colmatage ne se produise. Les déchets sont ensuite déplacés vers le haut du crible avant d'être évacués vers le transporteur ou la poubelle par glissière à gravité.

"Nos tamis à barres offrent une excellente durabilité même dans les environnements les plus difficiles", a déclaré Glenn Wieczorek, directeur général de Tsurumi Pump. "Nous nous appuyons sur l'acier inoxydable 304 et 316 pour une meilleure résistance à la corrosion et n'incluons aucune pièce rotative dans la section submersible. Par exemple, nous proposons à la fois un type de râteau à chaîne traditionnel [humide] et un type de chaîne caténaire [sèche] ; où la chaîne et les pignons évitent le contact avec le liquide et ne nécessitent donc pratiquement aucun entretien."

Tout comme pour les eaux usées, la dénitrification des eaux usées est la prochaine étape de traitement clé dans le processus de brassage en raison des niveaux accrus d'azote produits à partir des protéines des grains. Les deux industries adopteront des traitements biologiques tels que des bactéries réduisant les nitrates (dénitrifiantes) pour y remédier, aidés par un mélange anaérobie et/ou aérobie pour stimuler le flux.

La vaste gamme de mélangeurs submersibles MR et MRL de Tsurumi convient à une utilisation dans tous les niveaux d'eau couramment rencontrés dans ces industries. Comme les écrans à barres, ces modèles sont également extrêmement économiques, avec une puissance de leurs moteurs submersibles allant de seulement 0,33 ch à 5,56 ch. Ces moteurs sont directement couplés à une hélice à haut rendement qui génère un puissant jet d'eau, permettant soit un traitement aérobie/aération par mélange d'air et d'eau, soit un traitement purement anaérobie.

La couverture de la série MR a été élargie en proposant des configurations avec ou sans bague de guidage (augmentation de l'effet de régulation du débit, ou amélioration de l'effet de mélange et augmentation du débit d'eau, respectivement), permettant ainsi d'adapter précisément chaque mitigeur à son application. Des débits allant de 370 à 4 914 gallons par minute (gpm) sont donc possibles.

Pour les applications en eau peu profonde (moins de 500 mm), la série de mélangeurs MRL fournira un mélange anaérobie à des débits allant jusqu'à 2 985 gpm. D'une puissance d'agitation jusqu'à 3,1 cv (sous eau claire), ils sont équipés d'une bague de guidage qui se prolonge vers l'arrière, évitant l'aspiration des bains bouillonnants et les rendant particulièrement efficaces pour mélanger l'eau dans les réservoirs régulateurs de débit. Disponibles en fonte ou en acier inoxydable, ils sont également idéaux pour des applications telles que la préservation de l'environnement dans les étangs et les rivières ou l'amélioration du débit d'eau artificiel dans les parcs et les installations de loisirs.

La stimulation du processus naturel des bactéries décomposant la matière organique est au cœur de la prochaine étape du processus de traitement et est encouragée en pompant de l'oxygène dans le réservoir et/ou en agitant agressivement l'eau.

En fournissant une aération sur les 360 degrés environnants, le mélangeur/aérateur submersible auto-aspirant TRN est parfait pour favoriser le mélange aérobie dans des réservoirs cylindriques et peut fonctionner aussi bas que 20 pieds de profondeur et même plus en utilisant simplement le tube de tirage ou le système de soufflage supplémentaire. Avec une puissance allant de 1 à 54 ch, ils produisent un fort débit d'eau mélangé à de l'air qui garantit que chaque partie du réservoir est aérée et qu'aucun sédiment ne se forme.

Directement relié à l'arbre du moteur, son rotor provoque un mouvement circulaire de l'eau, entraînant une dépression autour d'elle. L'air est ensuite automatiquement amené par le haut par la conduite d'aspiration, avant d'être mélangé intensivement à l'eau qui s'écoule dans la zone autour du rotor. Cela forme des milliers de bulles d'air microscopiques qui sont projetées radialement vers l'extérieur à grande vitesse à travers les canaux de l'aube directrice, atteignant chaque partie du réservoir pour garantir que l'eau est uniformément oxygénée.

"Il est essentiel que ce mélangeur qui travaille dur offre la plus grande durabilité, nous commençons donc par l'évidence - le boîtier est en fonte solide et les pièces soumises à une usure particulière telles que l'arbre, les vis, la roue et la plaque d'aspiration sont construites en acier inoxydable ", a déclaré Wieczorek.

"La pointe creuse de la turbine permet la formation d'un coussin d'air, ce qui empêche le joint d'arbre de toucher l'eau et augmente considérablement sa durée de vie. De plus, les roulements et le bain d'huile autour du joint d'arbre sont surdimensionnés, donc qu'il fonctionne dans une brasserie, un abattoir ou un site de traitement des eaux usées, le TRN assurera un fonctionnement 24h/24 sans problème."

Alternativement, la série d'éjecteurs submersibles Tsurumi BER peut être utilisée pour fournir les niveaux les plus élevés de mélange et de transfert d'oxygène. Idéal pour les systèmes de traitement Sequence Batch Reactor, cet aérateur à aspiration combine une pompe submersible avec un diffuseur à jet venturi pour éliminer le besoin de soufflantes, de conduites d'air et d'air comprimé. Le courant d'éjection génère une pression négative auto-alimentée autour de la buse qui aspire l'air de la surface à travers un tuyau d'entrée, le mélange avec l'eau en dessous, puis éjecte le mélange. Le résultat est une force de barattage remarquablement forte qui produit une dissolution de l'oxygène exceptionnellement efficace sur une large zone.

"Le BER est une option très flexible", a poursuivi Wieczorek. "Les applications réussies incluent les usines de traitement des eaux usées dans les petites villes qui avaient auparavant du mal à faire face au triplement de leurs eaux usées pendant la saison estivale."

Une fois que les eaux usées ont atteint l'étape de clarification du processus, l'accent est mis sur l'élimination des boues. Tout d'abord, tous les débris flottants seront retirés de la surface de l'eau. L'écumeur d'écume flottante FSP de Tsurumi se compose d'une pompe submersible, d'un mécanisme d'injecteur à jet, de trois flotteurs et s'appuie sur le principe Venturi pour éliminer les huiles flottantes et les graisses solides avec une quantité minimale d'eau. Une dérivation fixée à l'ouverture de refoulement recycle une partie de l'eau pompée vers l'admission pour générer un flux de jet, ce qui entraîne la génération d'une puissance d'aspiration constante et stable dans la coupelle de collecte ou l'admission.

Les flotteurs permettent de régler sa profondeur d'immersion au millimètre si désiré, en maintenant cette distance indépendamment des changements de niveau d'eau. Une simple torsion des flotteurs, cependant, peut rapidement augmenter le débit en réglant la bouche d'aspiration plus profondément (jusqu'à 60 mm), l'écume étant ensuite pompée vers le réservoir de concentration pour le traitement.

Encore une fois, avec une puissance allant de 1/2 à 1 CV, le FSP est une option extrêmement économique et a été utilisé avec succès pour éliminer une variété d'autres débris flottants, allant des lentilles d'eau aux déversements d'hydrocarbures.

Fonctionnant dans le même réservoir de clarification secondaire, juste en dessous du niveau de l'écumoire d'écume, une pompe de décantation flottante sera chargée de décharger le liquide surnageant - qui devrait maintenant approcher les spécifications d'effluent attendues - vers le drain lorsqu'il est utilisé dans une application de brasserie. Avec des sorties de 1/3 à 2 CV, la gamme complète de solutions FHP de Tsurumi comprend un flotteur qui maintient la pompe submersible stable même dans les bassins à fort débit et un photocapteur. Lorsque celui-ci détecte une diminution de la pureté de l'eau près de l'entrée, une vanne à bille flottante intégrée à l'entrée arrête la pompe pour empêcher l'afflux de boues et de sédiments.

A ce stade, le seul processus restant est la gestion du retour des boues et de l'évacuation du lisier. Ici, de très petits solides, ou «fines», auront coulé au fond du réservoir, mais plutôt que tout soit collecté pour être utilisé comme engrais, une partie de ces boues activées sera renvoyée vers les réservoirs de dénitrification et d'aération en amont pour relancer la décomposition de la matière organique.

Pour faciliter l'évacuation des boues, une pompe agitatrice sera nécessaire pour homogénéiser le milieu. Tsurumi propose un vaste choix de modèles adaptés, mais un favori de longue date des brasseurs a été sa série VANCS PU de pompes en résine avec une roue vortex qui assure un fonctionnement pratiquement inébranlable. L'utilisation de l'acier inoxydable 304 améliore encore sa résistance à la corrosion, tandis que l'utilisation de la paraffine liquide comme huile lubrifiante élargit son application aux installations de haute qualité telles que les cascades décoratives, les étangs à poissons et l'aquaculture.

"Notre équipement de traitement est si flexible qu'il peut être utilisé dans plusieurs industries, que ce soit pour les eaux usées, le traitement chimique ou les applications de transformation alimentaire", a conclu Wieczorek. "L'une des principales caractéristiques est la façon dont cet équipement fonctionne en conjonction avec les pompes, garantissant les opérations les plus efficaces tout en nous permettant d'être un guichet unique où les clients peuvent obtenir tous leurs besoins en matière de pompes en un seul endroit. Cela vaut vraiment la peine de lever un verre !"

Pour plus d'informations sur l'équipement de traitement de Tsurumi, cliquez ici.