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La problématique du transport des eaux usées demande toujours de considérer toutes les options possibles, à la lumière de l’ensemble des paramètres : le réseau existant (ou non), la géomorphologie du site, le budget, la spécificité éventuelle des utilisateurs, etc. C’est à cet exercice que s’est confrontée récemment la direction de l’aménagement durable de la Communauté Université Grenoble Alpes, dans l’objectif de choisir la meilleure solution pour le remplacement des postes de pompage pneumatique de son Campus de St Martin d'Hères/Gières. Etude de cas.

« Nos installations étaient vieillissantes, avec un dispositif aéro-pneumatique qui présentait certes certains intérêts, mais aussi des inconvénients, comme celui d’être très énergivore pour le pompage par air comprimé, et de requérir des compétences rares sur le marché pour l’entretien des aéroéjecteurs », rappelle Jean-François Vaillant, Directeur de l’aménagement de la Communauté d’Universités et Établissements (COMUE) « Communauté Université Grenoble Alpes ». Une COMUE qui doit gérer l’ensemble du domaine universitaire de Grenoble, hébergeant sur 180 hectares 530 000 m² de bâtiments d’enseignement et de recherche, dont son réseau d’assainissement d’eau usées de 16 km et 400 000 m3. Soit une « ville dans la ville » de 35 000 personnes. « Nous devions donc explorer d’autres technologies » indique Jean-François Vaillant, précisant qu’une première phase de diagnostic, une seconde de faisabilité, et une troisième concernant l’appel d’offres pour le renouvellement de 16 postes de pompage ont été conduites avec le bureau d’études annecien Profils Etudes.

 

Un cahier des charges exigeant 

Le quadruple objectif de la COMUE était : d’opter pour une technologie utilisant un système plus simple à entretenir par l’exploitant, de réaliser une économie substantielle quant à la consommation d’énergie, de ne pas avoir le désagrément d’odeurs liées à des gaz nocifs, et enfin de bénéficier d’un coût d’exploitation plus faible. A noter que le campus étant plat, toute solution utilisant un réseau gravitaire ne pouvait être envisagé.   « Nous avons cherché à définir des solutions dans le cadre du diagnostic et avons appliqué le code des marchés publics pour tester un poste grandeur nature en cale sèche », explique David Ucar de la société Profils Etudes, spécialisée dans l’ingénierie et la maîtrise d’œuvre des infrastructures au service des collectivités territoriales et des industriels.

La SRL, station de relevage en ligne, supprime le stockage des eaux polluées, le dégrillage et le curage. Elle est équipée, en fosse sèche, de 2 pompes monobloc verticales à volute, fonctionnant en variation de fréquence, optimisées pour les eaux usées. La section de passage intégral ainsi que les roues profilées évitent le bouchage.

« Ce premier poste test mis en œuvre en 2015 ayant apporté une complète satisfaction, nous avons validé avec la COMUE l’équipement des 15 postes restants » résume-t-il, soit l’adoption de deux gammes de pompage selon la taille des postes : une technologie en cale sèche tout inox (9 unités à partir de 20 m3/h) et une technologie de pompage en ligne pour les postes les plus importants (6 autres unités, jusqu’à 100 m3/h). « Nous avons donc pu nous adapter au génie civil du réseau d’assainissement en séparatif existant afin de moderniser l’ensemble du système de refoulement des eaux usées du domaine universitaire » se réjouit Jean-François Vaillant, satisfait de l’optimum technico-économique validé par le maître d’oeuvre.

 

KSB remporte le marché

Après le chantier test réalisé sur un premier poste de relevage, c’est une technologie KSB de pompage en ligne en colonne sèche qui a été retenue pour 7 postes sur les 16 que compte le campus. Les 9 autres postes, plus petits, étant remplacés par des pompes classiques dotées de moteurs standard (IP55).

« Les avantages d’une solution de pompage en ligne avec une station en fosse sèche, compte tenu des spécificités du site grenoblois, sont multiples » explique Stéphane Quertaín, responsable produits stations de relevage chez KSB. Au premier rang desquels le fonctionnement en variation de vitesse pour s’adapter au débit entrant – grâce à un capteur qui vérifie le niveau d’eau dans le conduit-, ce qui est de toute évidence intéressant sur un site rythmé par la vie universitaire. Parmi les autres points forts figurent l’absence d’odeurs et de gaz mortels, la haute efficacité énergétique (-20% sur le coût énergétique) et les coûts d’exploitation réduits (-50%). « Avec le choix de cette solution, il y a un seul circuit donc on pompe au fil de l’eau dans l’affluent » souligne Stéphane Quertain. Le « prix à payer » pour le choix de cette solution est un coût d’investissement plus important (+20%), lié à une interface électronique homme-machine assez sophistiquée, et nécessairement, ce qui va de pair, l’exploitation par du personnel qualifié. 

En effet, chacune des 7 stations équipées par le dispositif est dotée en surface d’un « coffret intelligent » comprenant un variateur de fréquence par pompe, un écran tactile intuitif pour piloter l’installation, la gestion automatique par un programme expert KSB et enfin un coffret double porte largement dimensionné. En contrepartie du surcoût d’acquisition du système de Stations de Relevage en Ligne (SRL) l’ensemble des autres coûts sont diminués (dont ceux liés aux arrêts : -18%) et l’installation devrait être rentabilisée en 10 ans.

A Grenoble, chacune des 7 stations équipées est dotée en surface d’un « coffret intelligent » comprenant un variateur de fréquence par pompe, un écran tactile intuitif pour piloter l’installation, la gestion automatique par un programme expert KSB et enfin un coffret double porte largement dimensionné.

 

 Un chantier mené en 5 mois

Démarré en mars, le chantier a été livré fin juillet. « La complexité était de réaliser 16 chantiers en simultané tout en maintenant le réseau en activité puisque le campus était évidemment occupé » commente Jean-François Vaillant. « Nous avons pu réaliser les installations électro-mécaniques au rythme de deux postes par semaine en mobilisant deux équipes de trois personnes » rapporte Romain Dandel-Deville, conducteur de travaux pour la société Fileppi, précisant l’intervention au préalable d’une dérivation amont sur chaque poste. 

A noter que l’ensemble des pompes installées sont submersibles mais montées en pompes sèches, de sorte qu’elles puissent être intégralement noyées (en cas d’inondations et de ruissellements) sans conséquence. 

Enfin, les conduites ont bénéficié d’un design innovant pour l’optimisation du refoulement grâce à des sections de passage plus importantes, limitant la perte de charge en cas de débit important.

Désormais opérationnelle depuis 4 mois, la nouvelle installation a vécu sa rentrée universitaire début septembre sans encombre…

 

Nathaly Mermet