Histoire à succès | Gestion de l´eau

Ventilation personnalisable sur le lieu de naissance de l'indépendance américaine

La ville d'Ipswich, dans l'État américain du Massachusetts, a réduit de 47 % la consommation d'énergie dans la salle des surpresseurs de sa station d'épuration. Ce résultat a été obtenu grâce à la modernisation de la station de surpresseurs avec quatre surpresseurs à vis KAESER, commandés par un SIGMA AIR MANAGER 4.0.

Vue d'ensemble du projet

Nom de l'entreprise : Ville d'Ipswich Marché : Gestion de l´eau
Site : USA Application(s) : Systèmes de ventilation pour le traitement biologique | Systèmes de ventilation biologique | Traitement biologique
Filiale ou partenaire : KAESER USA
Portée du projet : Afin de couvrir de manière fiable et efficace les besoins en air à basse pression dans le processus des boues activées, il est nécessaire de disposer d'une solution qui réagisse aux fluctuations des besoins en oxygène, permette un contrôle précis de la ventilation et réduise considérablement la consommation d'énergie.
Solution KAESER :

4 surpresseurs à vis KAESER EBS 410 CL SFC avec variation de vitesse 

1 système de gestion de l'air comprimé SIGMA AIR MANAGER 4.0

Résultats du projet : La consommation d'énergie dans la salle des surpresseurs a été réduite de 47 %, ce qui a permis d'améliorer l'efficacité et de réduire les coûts d'exploitation. Le nouveau système offre un meilleur contrôle de la ventilation, garantit des niveaux d'oxygène stables et améliore le traitement des eaux usées. La commande intelligente et la technologie SIGMA FREQUENCY CONTROL (SFC) de KAESER permettent en outre une adaptation rapide aux fluctuations de la demande, ce qui rend le système de ventilation de la station d'épuration plus fiable et plus économique.
Vue aérienne de la station d'épuration aux États-Unis qui a réduit sa consommation d'énergie de 47 % grâce à KAESER.
La modernisation du système de surpresseurs a permis d'améliorer les performances du procédé de boues activées dans la station d'épuration d'Ipswich.

Depuis 1687, la ville d'Ipswich s'engage en faveur d'une utilisation responsable des fonds publics, une tradition qui perdure encore aujourd'hui. Lorsqu'il a fallu équiper sa station d'épuration d'un nouveau système de ventilation, elle a cherché une solution offrant une valeur ajoutée à long terme. En collaboration avec le cabinet de conseil Tighe & Bond, elle a utilisé le processus de présélection prévu par le chapitre 30B du code du Massachusetts pour évaluer les coûts du cycle de vie, l'efficacité et les qualifications des fournisseurs. Cette approche lui a permis de choisir le meilleur système en fonction de son utilité globale et non uniquement de son coût d'achat.

Portée du projet

Amélioration de l'efficacité de la ventilation pour un traitement durable des eaux usées

Les turbosurpresseurs existants de la station d'épuration d'Ipswich étaient obsolètes, surdimensionnés et incapables de s'adapter efficacement aux besoins variables en oxygène de l'installation. La station avait besoin d'un système offrant une meilleure contrôlabilité, capable de s'adapter aux charges fluctuantes dues aux variations quotidiennes et à la charge variable des boues, tout en améliorant l'élimination globale de l'azote. Le projet comprenait le remplacement de deux turbosurpresseurs obsolètes de 55 kW (75 ch) avec engrenage.

Deux surpresseurs à vis KAESER EBS 410 CL SFC vus de face dans la salle des surpresseurs de la station d'épuration.
Quatre surpresseurs à vis KAESER EBS 410 CL SFC présentés de profil, équipés de moteurs de 37 kW, en service dans la station d'épuration.
Le nouveau système de surpresseurs KAESER installé dans la station d'épuration d'Ipswich a permis d'améliorer l'efficacité et de réduire les coûts d'exploitation.

Solution de KAESER

Une main de maître

Après un examen minutieux, le choix s'est porté sur KAESER KOMPRESSOREN, car l'entreprise était en mesure de répondre aux exigences strictes de la station d'épuration en matière de ventilation et d'efficacité énergétique. KAESER et Tech Sales NE ont collaboré avec l'équipe d'ingénieurs et le prestataire tout au long de la phase de planification, d'installation et de test. La solution choisie comprenait quatre surpresseurs à vis KAESER EBS 410 CL SFC à régulation de vitesse variable et moteurs de 37 kW (50 ch), le système de gestion de l'air comprimé SIGMA AIR MANAGER 4.0 (SAM 4.0), ainsi que de nouvelles commandes API pour la ventilation, des vannes modernisées, des tuyauteries reconfigurées et de nouveaux débitmètres. 

Cette configuration a permis d'étendre la plage de débit de la station d'épuration de 510 à 9 516 Nm³/h (300 à 5 600 SCFM), contre 1 869 à 7 816 Nm³/h (1 100 à 4 600 SCFM) pour le système précédent. Le système de gestion de l'air comprimé SAM 4.0 ajuste les valeurs de pression de consigne de manière dynamique et garantit ainsi une efficacité optimale en équilibrant automatiquement les charges des surpresseurs et en fournissant une redondance. En raison des retards dans la chaîne d'approvisionnement liés à la pandémie, qui ont eu un impact sur le calendrier du projet, KAESER a fourni gratuitement un surpresseur, tandis que Tech Sales NE a fourni un générateur et les tuyaux nécessaires pour respecter le calendrier du projet. Cette solution temporaire a permis à l'usine de poursuivre ses activités sans interruption en attendant l'installation de l'équipement définitif.

Le SIGMA AIR MANAGER 4.0 utilisé dans la station d'épuration intelligente
Le système de gestion de l'air comprimé SAM 4.0 ajuste les valeurs de pression de consigne de manière dynamique et garantit ainsi une efficacité optimale en équilibrant automatiquement les charges des surpresseurs et en fournissant une redondance.

Résultats du projet

La référence en matière de performances

Le compteur électrique spécial de la station d'épuration a fourni des données précises sur la consommation d'énergie avant et après la modernisation. L'analyse effectuée après l'installation a montré que la consommation d'énergie des surpresseurs avait diminué de 47 % en moyenne
 
Les nouveaux surpresseurs à vis KAESER offraient non seulement une contrôlabilité supérieure et un débit maximal plus élevé, mais aussi un rendement élevé et constant à toutes les vitesses de fonctionnement, contrairement aux turbosurpresseurs qui perdent généralement en efficacité à basse vitesse.
 
Grâce à l'optimisation de la performance des surpresseurs et à la réduction du gaspillage d'énergie, l'installation a pu réduire considérablement ses coûts d'exploitation, ce qui a profité à la fois au budget municipal et aux contribuables. La modernisation a également permis de stabiliser les niveaux d'oxygène dans le processus des boues activées, améliorant ainsi les performances globales du traitement des eaux usées.