Gestion et surveillance pourl’exploitation des stockages dedéchetsPOLLUTEC 27-30 Novembre 2012
Introduction : la problématique actuelle      Energy represents a significant cost                Energy économies provide...
La situation actuelle (en France )                                                          Number of WWTPs               ...
Gestion de l’énergie  18 830 Stations d’épuration en France (environ)* : Pour un eq 94 M     ● 17,5 % : de taille < 2 000 ...
Gestion de l’énergie                       5
Le contrôle avancé des processus ( APC )  APC : contrôle avancé des processus:      •Contrôle globale de la Step      •Con...
Le contrôle avancé des processus ( APC )             Raw water pH                                                         ...
Pré-requis et références  Prenons quelques exemples d’économies d ‘énergie après Audit de sites:     ● Italie : station d’...
Focus sur un projet spécifique:Station d’épuration de Lyon  Résultats de l’Audit :     ● Amélioration potentielle de la co...
Schneider Electric et l’Energie  Schneider Electric propose un ensemble cohérent de solutions en Efficacité    Energétique...
Les services avancés proposés  Première opération : quelle est la situation  Audit de sites     ● Pré–Audit : nécessaire ...
Conclusion : Les axes d’améliorations● Les systèmes de régulation en place sont inexistants ou pas à jour. Exemple :  déso...
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Présentation lors du salon Pollutec 2012 : Une station de traitement des eaux usées est une grosse consommatrice d'énergie. Bien gérer sa consommation, améliorer son contrôle...

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Gestion et surveillance pour l’exploitation des stockages de déchets

  1. 1. Gestion et surveillance pourl’exploitation des stockages dedéchetsPOLLUTEC 27-30 Novembre 2012
  2. 2. Introduction : la problématique actuelle Energy represents a significant cost Energy économies provide a real cost component for water plant operators saving opportunity of the total operating In an environment of rising costs but OPEX cost is Energy (mostly electricity) steady water prices, Energy économies become a MUST Source: 2
  3. 3. La situation actuelle (en France ) Number of WWTPs T1 T2 T3 T4 Total Nb of PE (population equivalent) <10 000 10 000-100 000 100-500 000 > 500 000 WWTP * Average PE 2 000 50 000 250 000 1 000 000 Average m³/d 400 10 000 50 000 200 000 76% 21% 2,3% USA 12 216 3 420 364 16 000 Brazil n/a 67% 30% 2,0% 1,00% Mexico 1 228 550 37 18 1 833 91% 8% 0,9% 0,15% France 15 713 1 410 154 26 17 302 78% 19% 2,6% Germany 7 761 1 911 261 9 933 95% 5% 0,2% 0,04% Italy 16 056 811 27 7 16 901 70% 15% 14,0% 1,00% Spain 1 291 277 258 18 1 844 90% 9% 1,0% 0,15% UK 8 402 826 93 14 9 336 68% 20% 11,0% 1,00% Russia 4 124 1 213 667 61 6 064 10% 20% 55,0% 15,00% China 152 304 837 228 1 521 20% 40% 35,0% 5,00% India 229 458 400 57 1 144 50% 20% 17,0% 13,00% Gulf (UAE + Kuwait + Qatar) 39 16 13 10 78 0% 40% 30,0% 30,00% KSA - 13 10 10 32 35% 35% 27,0% 3,00% Australia 125 125 96 11 356 Total number of WWTPs 67 335 11 333 3676 82 344 Average plant size distribution 81,8% 13,8% 4,5% 100% 3
  4. 4. Gestion de l’énergie 18 830 Stations d’épuration en France (environ)* : Pour un eq 94 M ● 17,5 % : de taille < 2 000 eq habitants – 3280 Step (7% NC fin 2009) ● 73,8 % : > 2000 et < 10 000 : 13 900 ● 7,5 % : > 10 000 et < 100 000 : 1410 ● 1,1 % : > 100 000 et < 500 000 : 210 ● 0,1 % : > 500 000 : 30 (dont 21 > 1 000 000) (*) : source ministère de l’écologie du développement durable et de l’énergie Une consommation globale d’environ 800 GWh, 52 Millions d’euros rien que pour les step de taille > 10 000 eh : ● Gains d’énergie : 10 à 20 %  5 Millions d’euros/an ● Optimisation des contrôles des processus : Amélioration du suivi et du contrôle de la qualité de l’eau ● Recherches d’économies : anticipation des événements et adaptation du comportement Une nécessité unitaire et globale ● Unitaire pour les opérateurs ● Globale pour la France* 4
  5. 5. Gestion de l’énergie 5
  6. 6. Le contrôle avancé des processus ( APC ) APC : contrôle avancé des processus: •Contrôle globale de la Step •Contrôle et gestion des boues (qualité et processus) •Contrôle et gestion de l’aération No filtering of process data •Contrôle et gestion des pompes et moteurs >50 Alarms •Capteurs logiciels prédictifs 5 Alarms •Qualité temps réel des données (DQM) Two •Corrélation multi-variables Weeks •Modèle de données et du processus dédié à la Step •Nettoyage des données Advanced Process •Visualisation optimisée des données Control (APC) •Outil de recherches optimisé 100 Optimisation 100 80 80 •Modèle prédictif de contrôle Advanced Multivariable Control 60 Potentia •Modèle de processus statistique Process Control l 40 Gain multi-variables (APC) 30 % 20 •Supervision des conditions d’états 15 Basic Control •Détection automatique des situations 0 anormales Capital Cost % (including manpower) Advanced Process Control: Project Report and Technical Papers Warren Centre for Advanced Engineering Sydney 1987 6
  7. 7. Le contrôle avancé des processus ( APC ) Raw water pH Water supplyRaw water conductivity Treated water pH Flow rate Colour Biological Organic loading loading Suspended solids Water Treatment Water Treatment Taste Colour ContaminationPesticide contamination Sludge handling Temperature Storage Demand Treatment cost Predictive Control Process Optimisation Upper Constraint σ Process Variable eg Energy £ $ € Tim e Predictive Engine: predicts the impact of process disturbances More typically, the DO fluctuates between 0.3-6mg/l 7
  8. 8. Pré-requis et références Prenons quelques exemples d’économies d ‘énergie après Audit de sites: ● Italie : station d’épuration de Milan -15 à 25 % d’économies possible – 1.4 M eq Habitants ● France : Station d’épuration de Lyon – 15 à -20 % d’économies possible – 1 M eq habitants ● Japon : Station dépuration plant Hiroshima – 15 à 30 % économies – 1.5 M eq habitants ● Chine : Station dépuration plant Beijing n°14 – 15 à 30 % économies – 3.5 M eq habitants ● France Sud – Ouest : Station d’épuration 100.000 eq Habitants ● France Ile de France : Station d’épuration 20 000 et 40 000 eq Habitants ● France Nord : Station d’épuration 120 000 eq Habitants Les pré-requis : ● Les économies étant liées à la consommation électriques, il est clair que plus la station est grosse plus les économies sont importantes et le ROI (payback) court. 8
  9. 9. Focus sur un projet spécifique:Station d’épuration de Lyon Résultats de l’Audit : ● Amélioration potentielle de la consommation en énergie de l’aération et de la gestion des boues ● Amélioration potentielle de la désodorisation ● Amélioration potentielle de l’utilisation des moteurs pompes et vannes (Variation de Vitesse) ● Un projet d’investissement proposé avec un ROI < 3,5 ans. 9
  10. 10. Schneider Electric et l’Energie Schneider Electric propose un ensemble cohérent de solutions en Efficacité Energétique (EE) et en Système de gestion de l’énergie (EMS) ● Solution de mesurage sur les ateliers nécessitant d’être surveillé. Choix des ateliers, des sites, création d’indicateurs temps réel et de tableaux de bord, surveillance contrôle et plan d’action Process/énergie ● Experts à disposition, assistance et conseils visant à établir des plan d’action et à optimiser le réseau électrique et l’utilisation de l’énergie consommée ● Solution de gestion de réseau d’eau. Gestion en ligne et en temps réel, des réseaux de distributions d’eau potable. Amélioration des performances : flux, pression, disponibilité, âge de l’eau, gestion des interventions 10
  11. 11. Les services avancés proposés Première opération : quelle est la situation  Audit de sites ● Pré–Audit : nécessaire pour évaluer les gains potentiels (traversées de site) ● Audits : utilisation des moteurs, des vannes, des pompes, l’éclairage, les régulations en place, celles qui manquent : Boues, Aération, Incinérateurs, pompage, Deuxième opération : Mise en place de solutions : ● De gestion de l’énergie : mesurage, contrôle, plans d’actions … ● D’amélioration du contrôle du process par la mise en œuvre de solutions basée sur du contrôle avancé de process. (solutions multi-variables … ) ● Aide à l’exploitation des résultats et à la construction de solutions spécifiques d’optimisation de l’énergie (Efficacité Energétique) ● Tout ceci dans des contraintes de temps de délais de ressources et de budget. Payback ou ROI < 3 à 5 ans. 11
  12. 12. Conclusion : Les axes d’améliorations● Les systèmes de régulation en place sont inexistants ou pas à jour. Exemple : désodorisation : très rarement pris en compte. Avec quelques capteurs il est possible de réguler efficacement les flux d’air dans les zones à risque sans surconsommation des moteurs des ventilateurs et cela sans risque de surconcentration du niveau de gaz (H2S).● L’utilisation de variateurs de vitesse évite régulièrement des surconsommations d’énergie● La régulation de l’extraction des boues et du recyclage de celles-ci en prenant en compte les valeurs temps réels des capteurs de DO, Redox, Ammoniac permettent d’obtenir une même qualité mais avec des gains d’énergie appréciables.● Quand ils existent la combustion des boues dans les incinérateurs ( brûleurs ) peuvent être optimisée pour produire plus mieux, et da façon plus constante. Idem que pour les brûleurs de chaudières● La qualité des eaux rejetées est bien souvent largement en dessous des valeurs réglementaires. Cette sur qualité a nécessairement un coûts. Un système de contrôle automatisé permet de gérer cette donnée au mieux et en accord avec les autorités de tutelle. 12
  13. 13. Merci de votre attention 13

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