Le Mont St Michel se dote d'une nouvelle station de pompage des eaux usées dans le cadre d'un programme de restauration de l'environnement

Station de relevage des eaux usées et pluviales innovante, performante, sur-mesure

Construite sur un éperon rocheux à un kilomètre au large, entre l'embouchure du Couesnon et la Manche, l'abbaye vieille de 1 000 ans surplombe l'une des plus grandes baies du monde, où la montée des marées (jusqu'à 15 mètres) est l'une des plus fortes d'Europe.

Au fil des décennies, le caractère maritime des environs de l'abbaye a changé de façon spectaculaire. En 2005, une combinaison de forces naturelles et humaines a entraîné l'envasement d'une grande partie de la baie et l'abbaye s'est retrouvée presque isolée dans un marais salant. Cette situation regrettable a fait l'objet d'un projet majeur visant à restaurer l'environnement dégradé et à renouveler l'attrait touristique.

Le projet de restauration du Mont St Michel, qui a débuté en 2005, comprend la construction d'un nouveau barrage sur le Couesnon, près de l'estuaire, afin d'augmenter la capacité hydraulique ; la suppression de la chaussée vieille de 130 ans entre le continent et l'abbaye et son remplacement par une passerelle ; l'enlèvement du sable à la base du rocher afin d'améliorer l'écoulement hydraulique de l'eau de mer et la mise en place d'installations et d'infrastructures d'accueil améliorées. 

Ce programme de travaux comprenait des améliorations de l'infrastructure pour l'évacuation des eaux usées et des effluents d'une manière sûre, efficace et écologiquement acceptable du Mont St Michel vers une station d'épuration située à 2,5 km de là.  

Inspiré par le Syndicat Mixte Baie du Mont St Michel, le projet comprenait la construction d'une station de pompage capable d'absorber les fluctuations considérables du débit d'effluents liées aux périodes de l'année où le nombre de visiteurs peut être à la fois élevé et faible. En outre, elle devait être isolée des effets des grandes marées de printemps. 

Le contrat pour la conception, l'équipement et la construction de la station de pompage a été attribué à Sogea North West Construction (groupe Vinci) et à KSB.

Syndicat Mixte Baie du Mont St Michel

Le site du Mont Saint-Michel, classé au patrimoine mondial de l'UNESCO, est la deuxième attraction touristique de France, attirant plus de 2,5 millions de visiteurs chaque année. 

Construite sur un éperon rocheux à un kilomètre au large, entre l'embouchure du Couesnon et la Manche, l'abbaye vieille de 1 000 ans surplombe l'une des plus grandes baies du monde, où la montée des marées (jusqu'à 15 mètres) est l'une des plus fortes d'Europe.

Recherche d'options respectueuses de l'environnement pour le rejet des effluents et des eaux usées

Afin de répondre aux nombreux défis techniques, environnementaux, de performance, économiques et de sécurité, les entrepreneurs Sogea North West Construction (Groupe Vinci) et KSB S.A.S. ont dû trouver une solution presque unique.  

Concevoir et construire une station de pompage en ligne submersible à fosse sèche, discrètement placée sous le niveau de la mer aux abords de l'entrée principale de l'abbaye. 

Tenir compte de l'impact minimal de la fosse sur l'environnement du Mont St Michel.

Les exigences de conception et d'exploitation que KSB a dû prendre en compte sont les suivantes :

• la non-émission d'odeurs et de gaz,
• les demandes de débit variable sur les pompes, 
• les conditions d'orage potentielles, 
• l'évacuation des eaux usées et des effluents sur une distance de 2,5 km
• les contraintes d'espace et d'accès
• l'absence de stockage d'eau 
• haute performance, efficacité énergétique 
• faible impact sur l'environnement 
• facilité d'entretien

Installation de pompes Amarex KRT dans une station de pompage submersible en fosse sèche

Le projet proposé par KSB prévoyait l'installation de quatre pompes Amarex KRT dans une configuration 3 + 1, avec des convertisseurs de fréquence pour le contrôle de la vitesse.

"L'Amarex KRT est une pompe dédiée aux eaux usées et est tout à fait capable de traiter le type de fluides chargés de solides qui sont rejetés par les toilettes, les cuisines et d'autres installations utilisées par les résidents et les touristes. En outre, il fallait tenir compte de l'évacuation en toute sécurité des eaux de pluie. La conception de la roue Amarex KRT et du corps de pompe garantit un écoulement libre des liquides chargés de matières solides directement vers les stations d'épuration, sans qu'il soit nécessaire d'installer un réservoir de rétention en amont des pompes", explique Stéphane Quertain, chef de produit stations de pompage chez KSB S.A.S.

La pompe Amarex KRT de KSB a été choisie en raison de son indice de protection IP68, qui lui permet de fonctionner en immersion totale. La capacité de se conformer à cette exigence était une stipulation du contrat, car pendant les périodes de marées exceptionnellement hautes, l'eau de mer pourrait pénétrer dans la station de pompage.

Chacune des pompes Amarex KRT utilise des moteurs IE3 à haut rendement et peut fournir des débits allant jusqu'à 540 m³ à des pressions de 10 bars. La capacité de l'Amarex KRT à fournir un pompage à la demande est d'une importance majeure pour la station de pompage du Mont St Michel car elle supprime le besoin de stockage de liquide et d'installations de tamisage, réduisant ainsi la surface au sol.

Un autre avantage de cette installation est que les odeurs et les gaz sont contenus dans les tuyaux d'effluents et ne s'attardent jamais dans la station de pompage. Les visiteurs et les résidents ne sont donc pas incommodés et le personnel d'entretien n'a plus à travailler avec de l'eau sale.

Vitesse variable de la pompe

En raison des variations de débit au cours de la journée et de l'année dues au nombre de visiteurs, il est économiquement judicieux de faire varier la vitesse des pompes pour répondre à la demande.  Des contrôleurs de débit placés dans les conduites d'alimentation mesurent le débit entrant et, lorsqu'un niveau déterminé est atteint, le régulateur de débit à fréquence active le nombre requis de pompes et la vitesse à laquelle elles doivent fonctionner.

En équipant les quatre pompes d'un régulateur de fréquence, la vitesse de chaque pompe est adaptée au débit entrant, ce qui permet d'optimiser et de réduire considérablement la consommation d'énergie. Des économies de l'ordre de 30 % peuvent être réalisées par rapport à un variateur de vitesse fixe équivalent. 

Chaque pompe dispose de son propre panneau de commande, doté d'un écran tactile facile à utiliser et installé dans des armoires robustes et résistantes à l'eau. Le logiciel conçu à cet effet permet aux opérateurs de commuter le fonctionnement des quatre pompes, d'enregistrer et d'interroger les événements historiques, de surveiller les performances des pompes et de fournir des communications externes.  L'ensemble des communications offre une double protection pour la continuité du service et la flexibilité d'utilisation entre les heures de pointe et les heures creuses.

Pendant les heures de pointe, le contrôle électronique garantit que les pompes fonctionnent en fonction des fluctuations de débit et qu'elles rejettent les effluents et les eaux usées dans les mêmes proportions. Pendant les heures creuses et les saisons, les pompes sont automatiquement réglées pour répondre à une demande de débit réduite et sont constamment surveillées pour détecter tout problème ou toute opération non autorisée par un personnel non formé.

Accessible par un trou d'homme situé juste devant les murs menant à l'abbaye, la station de pompage a été construite dans une chambre souterraine spécialement conçue à cet effet. Compte tenu des contraintes d'espace et d'accès, KSB et SOGEA North West ont fourni une solution de pompage robuste et économe en énergie qui répond à la fois à la demande d'utilisation existante et peut s'adapter à une croissance future de la demande.

"La conception que nous avons proposée impliquait l'installation de quatre pompes Amarex KRT dans un arrangement 3 + 1, avec des convertisseurs de fréquence pour le contrôle de la vitesse".

Stéphane Quertain.

Lieu : Mont-Saint-Michel, Normandie, France

Client : Syndicat Mixte Baie du Mont St Michel

Application : Eaux usées

Produits utilisés

4 pompes Amarex KRT en configuration 3+1, avec variateurs de fréquence pour le contrôle de la vitesse.