Une station d’épuration choisit un drain souterrain innovant pour atteindre de hautes performances
Le Lake County Public Water District (organisme chargé de la distribution de l’eau dans le comté des Lacs situé au nord de l’Illinois) aux États-Unis, avait besoin d’améliorer son système de lavage à contre-courant et de filtration afin de garantir des performances fiables à long terme. Le choix du drain souterrain Leopold Type 360 de Xylem s’est vite imposé. Voilà pourquoi.
Le District traite 24 600 mètres cubes d’eau par jour afin de fournir de l’eau potable aux différentes collectivités locales du nord de l’Illinois. Il n’est pas question de rogner sur la qualité, la sécurité ou la fiabilité. C’est pourquoi le District fait confiance à Leopold, une marque de Xylem, depuis près d’un demi-siècle.
Le district, dont le siège est situé à Zion en Illinois, a longtemps profité de la performance sans failles du système de drain souterrain Leopold. Leurs deux systèmes précédents ont fonctionné pendant 25 ans chacun avant d’être modernisés. Désormais, le District utilise la dernière innovation de Leopold en matière de drain souterrain : Drain souterrain Type 360, qui filtre et lace de manière optimale grâce à son design avant-gardiste.
« Xylem nous a orientés dans la bonne direction et nous a permis de faire les bons choix lors de la conception de notre nouveau système » explique Don White, le gestionnaire général du District.
Le fonctionnement des systèmes de filtration par gravité
La filtration, qui élimine les particules dissoutes de l’eau, est l’une des dernières étapes du traitement de l’eau potable. Dans les systèmes de filtration par gravité, l’eau s’écoule à travers différents matériaux tels que le sable ou le charbon anthraciteux, afin de filtrer les particules. Durant un cycle de filtration, des éléments solides sont récupérés par les matériaux et doivent être retirés régulièrement pour maintenir la performance. Un cycle dure généralement de 24 à 48 heures, mais cela peut être plus long selon les influents et la disposition des matériaux.
Les éléments solides sont retirés grâce au lavage à contre-courant. Durant ce processus, le drain souterrain, situé en bas du bassin de filtration, envoi de l’eau à travers les matériaux pour en déloger les particules. On peut combiner l’eau et l’air (on appelle cela le rinçage à l’air) afin d’optimiser le procédé.
Il est essentiel de surveiller la perte de charge afin de garantir une bonne filtration. On évalue la perte de charge en mesurant la distance entre le fond du système de drainage souterrain et la surface de l’eau. Lorsqu’un cycle de filtration commence, la perte de charge est moindre, puisque l’eau peut s’écouler plus librement à travers le filtre. Au cours du cycle, la perte de charge augmente, puisque l’accumulation des particules perturbe un peu l’écoulement. La perte de charge maximum généralement observée pour un cycle est de 1,5 mètre. Au-delà de cette limite, le système ne fonctionne pas de manière optimale.
Concevoir un système de filtration optimal
L’équipe Leopold de Xylem a travaillé main dans la main avec les ingénieurs et les entrepreneurs locaux afin de concevoir une solution offrant des performances fiables sur le long terme. L’un des principaux enjeux était de s’assurer que le système disposerait à l’avenir de la tuyauterie nécessaire pour le lavage à l’air, afin de réduire la consommation d’eau de lavage à contre-courant.
« Ils étaient proactifs et voulaient passer à un nouveau système de drain souterrain qui nécessiterait moins ou pas d’entretien », explique Bruce Wolfe, manager régional chez Leopold.
Le drain souterrain Type 360 de Leopold
Le Type 360 est un système de drain souterrain sans joint qui est fixé avec des boulons. Cela permet d’accéder aux canalisations latérales individuelles pour l’entretien. Le drain souterrain assure la meilleure fluidisation possible pendant le lavage à contre-courant En permettant un lavage à contre-courant du média à 100 % au-dessus et entre les canalisations latérales, le drain souterrain Type 360 élimine les zones mortes dans le matériau filtrant. Cela permet d’augmenter la durée de fonctionnement du filtre, de réduire la consommation d’eau de lavage à contre-courant, de prolonger la durée de vie du matériau et de réduire les coûts énergétiques.
Il intègre également un système d’autonettoyage efficace pour encore plus de fiabilité et de disponibilité. Ce sont là quelques-unes des nombreuses qualités qui ont séduit le district, qui s’est projeté des décennies plus tard lorsqu’il a pris la décision de se moderniser.
Leopold a également fourni le matériau de filtration technique, composé de 38 centimètres sable siliceux et de 51 centimètres d’anthracite. L’installation a été finalisée en mars 2022, et le District observe déjà des résultats prometteurs.
« Le système fonctionne au-delà de nos attentes, se réjouit M. White. Le cycle de filtration dure plus de 150 heures. Les turbidités de l’effluent du filtre sont énormes. La perte de charge ne dépasse pas le mètre cinquante (1,5 m) lorsque nous procédons à un lavage à contre-courant. Les performances du filtre sont extraordinaires. »
Et lorsque la santé des habitants locaux est en jeu, c’est exactement ce qu’on attend.
« Un système de drain souterrain est l’une des dernières étapes dans une station d’épuration, explique M. Wolfe. Et c’est sans doute la partie la plus essentielle de l’équipement. C’est pour ça qu’il est nécessaire d’avoir un système fiable qui fournit de l’eau potable saine à la collectivité. »
Découvrez les systèmes de filtration par gravité Leopold plus en détail (vidéo en anglais).
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