Moteurs électriques pour stations d’épuration des eaux usées

Dans une station qui épure les eaux usées urbaines ou les effluents d’usine, les moteurs électriques se concentrent dans trois zones : le prétraitement où l’on retire les gros déchets et le sable, les bassins biologiques où l’on apporte l’oxygène aux micro-organismes, et le bâtiment des boues où celles-ci sont déshydratées. Selon la documentation des constructeurs, les moteurs de dégrilleurs et de classificateurs à sable sont petits, autour de 0,37–0,75 kW ; les surpresseurs d’aération montent à 1,5–250 kW, les aérateurs de surface à 0,75–110 kW et les moteurs principaux de décanteuses à 11–160 kW. L’aération représente le plus souvent la plus grosse part de l’électricité de la station. Cette page ne traite pas de la production d’eau potable : elle porte sur l’installation qui épure l’eau sale avant rejet.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Nous ne vendons pas de dégrilleurs, dessableurs, surpresseurs, aérateurs, agitateurs, pompes, décanteuses, filtres à bandes, réducteurs ni variateurs ; nous fournissons le moteur d’entraînement de ces machines lorsqu’il est installé hors de l’eau. La liste complète des modèles se consulte sur Acheter un moteur électrique en ligne.

Carte des moteurs d’une filière eaux usées : du prétraitement au bâtiment des boues

Les eaux usées passent d’abord par les dégrilleurs et le dessableur, puis par le décanteur primaire, avant de rejoindre les bassins à boues activées. Dans ces bassins, surpresseurs ou aérateurs de surface fournissent l’oxygène et des agitateurs maintiennent le mélange en mouvement. Les boues séparées dans le clarificateur sont en partie recirculées, l’excédent étant épaissi puis déshydraté. Dans chaque zone, le choix du moteur répond à une question différente.

Dégrillage et dessablage

Les dégrilleurs à tambour ou à râteau, ainsi que les classificateurs à vis qui lavent le sable et le remontent, tournent lentement. Le moteur est petit et le rapport du réducteur élevé ; comme le couple peut monter brusquement lorsque la grille se colmate, la plupart des fabricants ajoutent un limiteur de couple ou une surveillance du courant. Ces moteurs travaillent en bord de canal, dans une ambiance odorante et exposée aux éclaboussures.

Bassin biologique : surpresseurs et aérateurs de surface

En insufflation d’air, des surpresseurs à lobes, à vis ou turbo envoient l’air vers des diffuseurs posés au fond du bassin ; la machine doit vaincre la hauteur d’eau et les pertes de charge. Avec un aérateur de surface, le moteur se trouve au-dessus du bassin et entraîne la turbine directement ou par réducteur ; la fiche d’un fabricant précise que le moteur est refroidi par l’air et n’est jamais en contact avec l’effluent. La puissance et la vitesse d’un surpresseur Roots sont détaillées dans un article dédié.

Agitateurs et pompes : les modèles immergés sortent de notre gamme

Les agitateurs immergés des bassins d’anoxie et des bassins tampons, ainsi que les pompes immergées des postes de relèvement, portent leur moteur sous l’eau, dans un même carter que l’équipement. Leur construction étanche à chambre d’huile interdit toute substitution par un moteur IEC ordinaire, et nous ne proposons aucun moteur immergé. Un moteur DRG ne convient ici qu’aux entraînements installés à sec : pompe centrifuge à boues en fosse sèche, pompe de recirculation, agitateur à arbre vertical suspendu à une passerelle. Pour l’approvisionnement en pompes immergées, voir notre article sur les pompes immergées.

Épaississement et déshydratation des boues

Les boues en excès extraites du clarificateur passent par un épaississeur avant d’aller vers une décanteuse, un filtre à bandes ou une presse à vis. Sur la décanteuse, le moteur principal qui fait tourner le bol lourd est distinct du moteur de vis ; sur un filtre à bandes, le moteur qui entraîne les toiles fait quelques kW. Pour le démarrage d’une décanteuse calculé pas à pas, reportez-vous à notre page consacrée aux moteurs de déshydratation ; ici, nous situons seulement ces machines dans l’ensemble de la station.

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Quelle puissance pour un moteur de station d’épuration ? Valeurs de catalogue

A) Voici ce qu’indiquent, pour la puissance du moteur, les documents des fabricants d’équipements d’épuration :

Selon ces valeurs, les moteurs de prétraitement se situent vers 0,37–0,75 kW, le côté aération couvre 0,75–250 kW et la déshydratation 0,75–160 kW (avec, sur une décanteuse, un moteur de vis séparé de 4 à 55 kW). Les chiffres concernent une seule machine ; si plusieurs surpresseurs ou aérateurs desservent le même bassin, la puissance totale est leur somme. Une charge polluante plus forte et un bassin plus profond exigent plus de puissance de surpresseur ; un débit de boues plus élevé, une décanteuse plus grosse.

B) Recouvrement avec la gamme DRG : dégrilleurs, classificateurs, filtres à bandes, pompes à sec, surpresseurs, aérateurs de surface et décanteuses ont tous des moteurs dont la puissance se situe entre notre plancher de 0,25 kW et notre plafond de 355 kW, quelle que soit la polarité retenue. L’écart porte ici sur la technologie du moteur plutôt que sur sa puissance : les moteurs intégrés des agitateurs et pompes immergés sont hors gamme. Les gros surpresseurs turbo dépassant 355 kW par unité le sont aussi.

Exemple de calcul : puissance moteur d’un surpresseur d’aération

Pression et puissance pneumatique

Supposons qu’il faille envoyer 20 m³ d’air par minute dans un bassin à boues activées, avec des diffuseurs à 5 m de profondeur et 8 kPa de pertes dans les conduites et les diffuseurs. Le surpresseur doit alors fournir une pression différentielle d’environ 57 kPa. Avec la relation de compression adiabatique, la puissance transmise à l’air vaut environ 16,1 kW. En prenant ensemble les pertes du surpresseur et de la courroie avec un coefficient de 0,70, la puissance à l’arbre est d’environ 23 kW.

Choix du moteur

Pour une puissance à l’arbre d’environ 23 kW, le palier normalisé suivant est 30 kW ; le DRG-200L-4, un 4 pôles, occupe ce palier avec une vitesse nominale de 1475 tr/min et un courant nominal de 53,8 A sur réseau 400 V. Le 22 kW DRG-180L-4, un palier plus bas, est ici trop juste : dès que la tension de courroie ou l’encrassement des diffuseurs augmente la charge, le moteur dépasse sa valeur de plaque. Pour trouver la vitesse du surpresseur à partir du rapport de poulies, utilisez le calculateur poulie-courroie.

Énergie quotidienne et variateur

Si ce surpresseur fonctionne 18 heures par jour à environ 23 kW à l’arbre, la consommation quotidienne atteint grossièrement 414 kWh. Comme l’oxygène dissous du bassin varie au cours de la journée, les grandes stations pilotent les surpresseurs par variateur et règlent le débit d’air sur la mesure d’oxygène. Si le moteur doit tourner longtemps à basse vitesse sur variateur, signalez-nous le refroidissement et les courants de palier dans votre demande ; nous ne vendons pas le variateur lui-même.

Le moteur en ambiance humide et odorante

Humidité, sulfure d’hydrogène et extérieur

Dans une station d’épuration, le sulfure d’hydrogène (H2S) et l’humidité attaquent boîtes à bornes, presse-étoupes et peinture. Pour nos moteurs IP55, le catalogue fixe ces limites : température ambiante au minimum −15 et au maximum +40 °C, implantation à 1000 m au plus au-dessus de la mer. Placer les moteurs de dégrilleurs en bord de canal hors du jet de l’eau de lavage, munir d’un auvent les moteurs des passerelles de bassins à ciel ouvert et contrôler l’isolement avant toute redémarrage après un long arrêt prolongent la vie du moteur.

Cas hors de notre gamme

Digesteurs, conduites de biogaz et locaux de dégrillage clos sont souvent zonés ATEX ; ces zones réclament des moteurs Ex, hors de notre gamme. Chaque actionneur de vanne arrive équipé de son moteur ; quant au moteur frein du levage et au moteur monophasé des petites pompes doseuses, nous n’en proposons pas. Adressez-vous alors au fabricant de l’équipement.

Station d’épuration équipée de moteurs DRG

Huit modèles qui couvrent les paliers de puissance de la station, du moteur de dégrilleur au gros surpresseur d’aération :

Conservez la polarité de l’ancien moteur : les entraînements à réducteur de dégrilleurs, classificateurs et filtres à bandes sont souvent en 4 pôles, tandis qu’un surpresseur peut être en 2 ou 4 pôles puisque sa vitesse se règle par les poulies. Les carcasses aluminium (jusqu’à 11 kW) conviennent aux petites puissances, la fonte aux gros entraînements comme surpresseurs et décanteuses. Côté fixation, nous livrons des moteurs à pattes (B3), à bride (B5) ou mixtes (B35). Pour établir une offre, il nous faut la plaque photographiée, l’arbre et sa rainure de clavette, l’écartement des trous de pattes ou la taille de bride, ainsi que l’emplacement de la machine dans la station ; tant que ces mesures ne sont pas vérifiées, la compatibilité n’est pas confirmée.

Tableau de prix en direct

Les prix actuels des moteurs adaptés aux équipements d’épuration proviennent directement de la boutique :

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie).

Moteurs de cette puissance

• DRG-801-4 – 0,55 kW – 1400 tr/min – 80 fonte
• DRG-100L1-4 – 2,2 kW – 1450 tr/min – 100L fonte
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1470 tr/min – 180L fonte
• DRG-200L-4 – 30 kW – 1475 tr/min – 200L fonte
• DRG-280S-4 – 75 kW – 1486 tr/min – 280S fonte

Cliquez pour voir les prix actuels et commander ces moteursVOIR LES PRIX →

Choisissez un moteur ou demandez une offre : les moteurs de surpresseurs, dégrilleurs et filière boues sont sur la page Acheter un moteur électrique en ligne. Précisez le type de machine, la photo de plaque, la durée de marche quotidienne et la fréquence de démarrage par WhatsApp, ou appelez le +90 (542) 666 11 11.

Questions fréquentes

Peut-on remplacer le moteur d’un aérateur de surface par un moteur standard ?

Si le moteur se trouve au sec au-dessus du bassin et entraîne la turbine par bride ou réducteur, oui, à condition que puissance, vitesse, bride et arbre correspondent. Sur les modèles dont le moteur immergé fait corps avec la turbine, non.

Un moteur de surpresseur plus gros augmente-t-il l’aération ?

Pas à lui seul. Le débit d’air dépend de la vitesse et de la pression du surpresseur ; un moteur plus puissant peut seulement supporter plus de charge. Pour augmenter le débit, consultez d’abord la courbe du fabricant.

Pour vos questions : +90 (542) 666 11 11 · info@drgmotor.com · contact. Un panorama des autres moteurs de la station se trouve dans ce guide de sélection.