Centrifugeuse ou presse à vis pour la déshydratation des boues ? Où perdez-vous inutilement de l’argent ?

La centrifugeuse est typiquement le choix à privilégier lorsque vous devez traiter des quantités massives de boues. C’est une technologie qui gère bien les très grands débits.Cependant, il est juste de mentionner l’envers du décor. Une centrifugeuse est une machine à haute vitesse. Elle tourne couramment autour de 3 000 tr/min, ce qui entraîne naturellement des besoins plus élevés en énergie et en infrastructures. En pratique, cela signifie des vibrations, du bruit et des exigences de maintenance élevées.

Ainsi, la centrifugeuse peut être un excellent choix si vous recherchez une performance élevée et la gestion de gros volumes. Mais si votre priorité concerne les coûts d’exploitation, le calme et la simplicité, il devient intéressant de se pencher sur la presse à vis.

La presse à vis est la technologie de ceux qui recherchent la tranquillité, la stabilité et des coûts prévisibles. Elle convient là où vous ne voulez pas passer votre temps à faire des réglages, où vous voulez maintenir les coûts d’exploitation (principalement l’énergie et souvent l’eau) au plus bas sur le long terme, et où il est logique de minimiser les interventions humaines.La presse à vis VOLUTE™ est une machine à vitesse lente fonctionnant entre 2 et 5 tr/min avec zéro vibration, ce qui explique pourquoi ces machines ont des coûts d’exploitation inférieurs.

Il est important de le dire simplement : quand une technologie tourne lentement, cela signifie généralement moins de stress pour l’équipement, moins de vibrations, une maintenance plus simple et plus rapide, une intensité énergétique moindre et, surtout, pas d’arrêts imprévus ni de risques liés à la panne de machines à haute vitesse comme les centrifugeuses. C’est exactement sur cet argument pratique que repose le choix de la presse à vis partout où l’objectif est d’économiser de l’énergie et de simplifier l’exploitation.

Avec une centrifugeuse, les utilisateurs apprécient souvent la puissance et l’efficacité de séparation, mais ils doivent souvent gérer une consommation d’énergie élevée et une maintenance plus exigeante. Avec une presse à vis, on parle au contraire d’une technologie « calme » avec une faible consommation d’énergie, souvent des besoins en eau moindres et une exploitation plus simple.Il est toutefois important de garder à l’esprit un point : vous êtes sur le site d’un fabricant de presses à vis et, comme tout autre fabricant, nous avons naturellement tendance à présenter notre méthode sous son meilleur jour. Les fabricants de centrifugeuses font de même, soulignant les avantages de « leur » technologie tout en pointant les faiblesses de la concurrence.

C’est pourquoi il est bon de regarder ces comparaisons avec un œil indépendant : chaque fabricant peut (sans nécessairement mentir) choisir un exemple et des conditions d’exploitation où sa technologie surpasse dramatiquement l’autre.

De plus, les coûts ne concernent pas seulement l’énergie, mais aussi le polymère, l’eau de rinçage, la maintenance et le transport/élimination. C’est pourquoi il est bon de penser à la technologie dans son ensemble, et pas seulement à un paramètre. Pour cette raison, il est plus sensé de baser sa décision sur des données réelles provenant d’une exploitation concrète (idéalement un test pilote ou une référence sur des boues similaires), et non uniquement sur des graphiques marketing.

À quoi cela ressemble-t-il en pratique lorsque l’on prend une installation et que l’on met les technologies côte à côte?Nous comparons ici une VOLUTE DUO™ RVP-601 face à une centrifugeuse (Alfa Laval) actuellement utilisée. D’après nos calculs et les données du client pour cette référence, voici la comparaison annuelle :

Consommation cumulée d’énergie (10 ans) [MWh]

Émissions cumulées de CO₂ (10 ans) [t]

Consommation annuelle d’énergie

• Presse à vis VOLUTE DUO™ : 25,1 MWh/an
• Centrifugeuse : 254,1 MWh/an
• Différence : Environ ~10× moins de consommation (env. −90 %)

Émissions annuelles de CO₂ (dérivées de la consommation d’énergie)

• Presse à vis VOLUTE DUO™ : 6,0 t CO₂/an
• Centrifugeuse : 60,2 t CO₂/an
• Différence : Là encore environ −90 %, car le CO₂ est ici directement lié à la consommation électrique.

Coûts cumulés d’électricité

• 1 an : Environ 5 023 € contre 50 820 €
• Avec le temps, la différence ne fait que s’additionner.

Pour ne pas se limiter à un seul exemple local, une tendance similaire est montrée par une étude de cas approfondie [1], qui aboutit à une énergie spécifique de 31,1 kWh/tMS pour les centrifugeuses contre 3,51–3,76 kWh/tMS pour la VOLUTE, concluant à une économie allant jusqu’à 84 %.

Non seulement sur la base de l’exemple ci-dessus, mais aussi d’après l’expérience d’autres installations, nous avons observé que la consommation d’énergie d’une centrifugeuse est généralement environ 10 fois supérieure à celle d’une presse à vis.

Coûts cumulés d’électricité (10 ans) [€]

Il est important d’ajouter une nuance : de telles comparaisons doivent toujours être lues avec prudence.Par exemple, dans une étude de cas documentée par la société GEA [2] pour des boues digérées concentré à 30g/l de matière sèche (MS) et un débit de 8 m³/h, la centrifugeuse ressort « plus avantageuse » dans leur configuration par rapport à une presse à vis concurrente. Cependant, ces conclusions sont extrêmement sensibles aux paramètres d’entrée spécifiques (siccité réelle et ses fluctuations, type de boue, siccité requise du gâteau, dosage et type de polymère, taux de capture requis, mode opératoire, prix de l’énergie, coûts d’élimination, etc.).

À l’inverse, sur un type de boue très similaire dans la référence [3], nous constatons qu’avec une conception et des réglages corrects, la presse à vis VOLUTE™ peut obtenir des résultats nettement meilleurs tant en qualité de siccité qu’en efficacité énergétique.

Une règle simple s’applique donc : lorsque vous choisissez entre des technologies, un test pilote directement sur vos boues est toujours rentable. C’est le moyen le plus rapide d’obtenir des données réelles pour vos conditions et d’éviter une décision basée uniquement sur un « tableau de présentation ».

Avant de tirer une conclusion, essayez de faire passer vos critères de sélection des paramètres catalogue à la réalité de l’exploitation. Il ne s’agit pas seulement de ce que la machine peut traiter par heure, mais de ce qu’elle vous coûtera chaque jour.

• Voulez-vous principalement un débit maximal, ou votre priorité est-elle de réduire les coûts d’exploitation ?
• Quel type de boue traitez-vous et à quel point change-t-elle au cours de la journée ?
• Avez-vous besoin d’un fonctionnement continu 24h/24 ?
• Préférez-vous une gestion manuelle ou une automatisation pour un fonctionnement silencieux sans surveillance constante ?

C’est à ce moment-là que les coûts totaux d’exploitation entrent en jeu, et pas seulement l’électricité. L’énergie est importante, mais c’est souvent la somme qui décide : polymère + eau de rinçage + maintenance + coûts de personnel, et enfin transport/élimination en fonction de la siccité réellement atteinte.

C’est pourquoi il est judicieux d’analyser la technologie « à la tonne de matière sèche » et de considérer la stabilité de l’exploitation. Dans les références, vous pouvez voir que les résultats varient, et on ne peut pas répondre à tout depuis un ordinateur. C’est pourquoi un essai pilote est toujours nécessaire : il permet d’ajuster le processus, de connaître tous les coûts d’exploitation, et ce n’est qu’ensuite que vous pourrez décider.

Et un dernier point pratique qui se perd souvent dans les tableaux : le confort et la « tranquillité » d’exploitation. Une technologie à basse vitesse est généralement beaucoup plus silencieuse et vibre moins que les machines à haute vitesse, ce qui simplifie le régime d’exploitation et aide là où vous voulez vraiment « laisser la machine faire le travail », même en dehors des heures de présence.

Si vos objectifs clés sont de réduire la consommation d’énergie et de CO₂, de simplifier l’exploitation et de réduire les coûts opérationnels, la presse à vis VOLUTE™ est un choix très fort dans la plupart des exploitations. Et les références mentionnées le montrent clairement : la différence n’est pas cosmétique, elle est d’un ordre de grandeur. D’un autre côté, les centrifugeuses ne peuvent pas être remplacées efficacement dans les stations d’épuration municipales d’une capacité de plusieurs centaines de milliers d’Équivalent-Habitant (EH), où leur intensité énergétique et opérationnelle est compensée par un débit très élevé.

Dans cet article, nous voulions surtout souligner une chose : les affirmations des fabricants doivent toujours être prises avec du recul, qu’il s’agisse des références que nous montrons ou de celles présentées par d’autres. Parallèlement, nous croyons que dans de nombreuses installations, il existe une alternative nettement plus avantageuse aux centrifugeuses. Mais cela reste une affirmation tant qu’elle n’est pas vérifiée dans des conditions spécifiques.

C’est pourquoi notre approche ne repose pas sur des promesses, mais sur la preuve par la pratique : sur vos boues, chez vous, en conditions réelles. Si un essai pilote a du sens, nous sommes prêts à l’organiser et à baser les résultats sur des données mesurables, de manière juste et transparente.

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Sources :

• [1] Case Study – VOLUTE vs Centrifuge (Davyhulme WwTW, UK)

• [2] GEA report – Screw press vs Decanter comparison (2022)

• [3] Reference – AMCON Europe (ES-302, Tranås, Sweden)