Ingénieur Application pour la marque de Xylem YSI, Rob Smith aide les sociétés de traitement des eaux usées à optimiser leurs performances. Il est titulaire d’un doctorat en génie de l’environnement, et a travaillé comme consultant dans le domaine de la planification et de la conception d’usines de récupération d’eau. Lisez notre série de questions et réponses pour découvrir comment les usines de traitement des eaux usées utilisent la surveillance en temps réel pour réduire leur consommation d’énergie.
Q : Quelle est votre mission à YSI et comment aidez-vous les clients à améliorer leurs processus de traitement des eaux usées ?
Rob : Je suis actuellement ingénieur Application à YSI, dans l’équipe « municipalités ». Ma mission est de conseiller et de former les clients sur la meilleure utilisation des instruments d’analyse pour le fonctionnement et la conception des usines de récupération d’eau.
YSI propose un autre moyen d’apprentissage en matière de traitement des eaux usées. Il ne s’agit pas uniquement de donner des informations sur les capteurs et les équipements de surveillance, mais également de mieux faire connaître les processus de traitement afin d’améliorer les compétences des opérateurs, des managers et des ingénieurs.
Q : Quelle importance revêt le rendement énergétique dans les installations de traitement ?
Rob : C’est capital. Aux États-Unis, les installations d’eau potable et de traitement des eaux usées consomment environ 3 % de l’électricité du pays. C’est un chiffre important. En outre, il ne faut pas oublier que cette consommation d’énergie est très concentrée dans les services publics de l’eau des collectivités.
En ce qui concerne les installations de récupération, la plus grande partie de leur budget énergétique concerne généralement l’aération des boues activées. Généralement, cette partie du processus représente 50 % à 80 % de la consommation totale d’énergie. Malheureusement, on constate un important manque d’efficacité de ces systèmes, ce qui signifie qu’une grande quantité d’énergie qui pourrait être conservée est gaspillée.
La surveillance continue de la qualité de l’eau permet aux opérateurs de toujours connaître l’état de leur processus. Ils peuvent en permanence ajuster leurs aérateurs, leurs agitateurs et leurs diffuseurs afin de réduire au minimum leur empreinte énergétique sans incidence sur le traitement. Ainsi, si les taux d’oxygène dissous dépassent le taux nécessaire à l’aération, et que l’installation consomme trop d’énergie, ces données peuvent immédiatement être transférées au système de contrôle de l’aération qui réduira l’intensité du processus, et donc la consommation d’énergie.
Q : Quelles sont les technologies d’YSI et de Xylem utilisées pour la surveillance et le contrôle des processus ?
Rob : Les technologies de surveillance et de contrôle auxquelles je pense sont la plateforme IQ SensorNet d’YSI, le système OSCAR de Sanitaire, et le système de pompage des eaux usées Flygt Concertor.
IQ SensorNet d’YSI est une plateforme de surveillance des processus conçue spécifiquement pour la récupération de l’eau. Elle comprend un réseau de capteurs qui recueillent en permanence des mesures in situ telles que la turbidité, l’oxygène dissous, le taux d’ammonium et de nitrate. Le système recueille toutes les données dont la société a besoin pour exploiter son installation avec efficacité.
Ces données peuvent être transmises à un automate programmable/système SCADA ou à l’optimiseur de performances des processus OSCAR qui peut être programmé pour automatiser les procédures importantes, augmenter l’efficacité énergétique du traitement et améliorer les performances.
Flygt Concertor est un système comportant un moteur, une pompe et un ordinateur. Le colmatage des pompes représente un gros problème, notamment à cause des lingettes dites « jetables ». La technologie Concertor permet d’évacuer les potentiels blocages automatiquement. Il s’adapte également de lui-même pour atteindre le point de fonctionnement optimal.
Q : À quoi ressemblera l’avenir de la récupération des ressources en eau ?
Rob : Je suis assez optimiste pour l’avenir, et je dirais que le développement durable constituera un facteur important pour ce secteur dans les années à venir. Les services publics découvrent qu’il existe des méthodes beaucoup plus efficaces pour traiter l’eau que celles utilisées ces dernières décennies.
Il est logique que les « installations de traitement de l’eau » se rebaptisent « installations de récupération des ressources en eau » (WRRF = Water Resource Recovery Facilities), car leurs activités vont au-delà du traitement de l’eau. Bien sûr, elles traitent l’eau, mais elles récupèrent également les nutriments et l’énergie.
« Intensification du traitement » est une expression à la mode qui revient beaucoup lors des conférences. En gros, cela signifie obtenir des niveaux de traitement plus élevés avec des processus moins coûteux, l’objectif ultime étant de récupérer davantage de ressources. L’idée est de déplacer le carbone vers la digestion des boues où l’énergie peut être récupérée, et d’utiliser des processus courts d’élimination de l’azote afin de réduire au minimum les coûts d’exploitation relatifs à l’aération et aux produits chimiques.
C’est pourquoi l’avenir de la récupération d’eau est prometteur, et c’est très lié aux nouvelles technologies dont la plupart s’appuient énormément sur l’analyse de données et la surveillance continue. YSI jouera un rôle important dans cette transformation.