Grâce aux technologies intelligentes de gestion de l’eau, les stations d’épuration peuvent optimiser leurs processus et réduire considérablement leur consommation d’énergie. Découvrez comment deux stations ont réduit leur consommation d’énergie de plus de 90 % grâce à des équipements intelligents et à la surveillance en temps réel.
Lorsqu’il s’agit de traiter les eaux usées, les services de l’eau doivent faire face à un certain nombre de difficultés quotidiennes et de problèmes à long terme. Ils doivent s’assurer que leurs équipements fonctionnent efficacement, optimiser la consommation d’énergie et respecter les exigences réglementaires et les obligations en matière de communication de rapports, le tout avec un budget et des ressources limités.
Les solutions intelligentes pour l’eau proposent des façons innovantes de résoudre ces difficultés liées à l’eau et ouvrent de nouvelles perspectives. Les stations d’épuration peuvent par exemple faire appel à des équipements intelligents, comme des agitateurs et des pompes, qui optimisent eux-mêmes leurs performances.
L’étape suivante consiste à connecter ces équipements intelligents à des capteurs et à des réseaux sans fil. Ainsi, les opérateurs gèrent le traitement en temps réel, ce qui permet de renforcer leurs décisions et de mieux respecter la réglementation.
Les stations d’épuration peuvent également analyser toutes les données qu’elles recueillent grâce à des algorithmes complexes. Grâce à ce type de solutions numériques, le système adapte automatiquement le processus de traitement afin d’optimiser les performances des équipements, la consommation d’énergie et l’utilisation des ressources.
Les technologies de Xylem pour le traitement des eaux usées
Xylem a créé des équipements intelligents destinés aux eaux usées permettant d’obtenir rapidement des résultats. L’agitateur Flygt 4220, par exemple, intègre un dispositif de contrôle à fréquence variable, une caractéristique unique. Grâce à ce dispositif de contrôle avancé, la poussée et la consommation d’énergie peuvent être ajustées en fonction de l’évolution des conditions. En outre, le système communique en permanence avec l’opérateur. L’agitateur est facilement commandé à distance par des employés, par d’autres dispositifs tels qu’un système SCADA ou par des systèmes de contrôle via Modbus.
De plus, les services de l’eau peuvent réduire considérablement leur consommation d’énergie grâce au système OSCAR avec contrôleur DINO. Il adapte automatiquement la durée d’aération requise dans le digesteur en fonction du taux de potassium détecté. Le contrôleur DINO alterne les conditions aérobies, anoxiques et anaérobies dans le digesteur afin d’optimiser le traitement pour l’azote et le phosphore tout en réduisant au minimum la consommation d’énergie.
Étude de cas : Ville d’Albion, Michigan (États-Unis)
Un agitateur intelligent permet de réduire la consommation d’énergie de plus de 92 %
Le défi : À Albion, une station d’épurationsouhaitait étudier l’impact de l’optimisation de l’agitation sur d’autres aspects du processus de traitement. L’usine appliquait un processus de traitement classique par activation des boues dans deux chaînes fonctionnant en parallèle. Les opérateurs souhaitaient déterminer de quelle manière la modulation des vitesses d’agitation réduirait l’oxygène dissous, ce qui améliorerait l’élimination biologique du phosphore et diminuerait la consommation d’énergie et de produits chimiques de l’usine.
La solution et les résultats : L’agitateur Flygt 4220 de Xylem a été installé dans un réservoir anoxique pour remplacer un agitateur compact consommant 1,3 kW en permanence. Au début, le nouvel agitateur consommait 0,53 kW pour une poussée équivalente à celle de l’ancien appareil. À la fin de l’essai, la station a découvert que l’agitateur Flygt pouvait fournir une agitation adéquate en consommant 0,10 kW, soit 8 % de la consommation énergétique de l’agitateur précédent.
Étude de cas : Station d’épuration de Green Lake
Un système intelligent réduit la consommation d’énergie de 95 %
Le défi : La station d’épuration de Green Lake était confrontée à une augmentation des coûts d’exploitation due à la flambée des coûts de l’énergie et des produits chimiques. Elle devait également respecter les limites plus strictes des permis de rejets d’effluents. Afin de relever ces défis, une étude des contrôles de processus avancés a été réalisée dans un digesteur aérobie de la station.
La solution et les résultats : Le digesteur aérobie équipé du système OSCAR avec contrôleur DINO de Xylem a réduit de plus de 90 % la quantité d’azote et de phosphore renvoyés vers le principal processus de traitement. Il a également permis de diminuer la consommation d’énergie de plus de 95 %.