Déshydratation des boues d’épuration dans la station d’épuration principale de Trèves à l’aide de décanteurs centrifuges Flottweg

En tant que précurseur dans les domaines de l'intelligence artificielle et de la durabilité, la station d'épuration principale de Trèves ne cesse d'optimiser ses processus et de se développer depuis des années. C’est pourquoi la déshydratation des boues avait besoin d'être modernisée en 2021. En collaboration avec le spécialiste de la technique de séparation Flottweg, le système a été converti en centrifugeuses industrielles. Depuis, les machines Xelletor de Flottweg sont en service et aident la station d’épuration à réaliser d’importantes économies. Dans le même temps, les décanteurs centrifuges contribuent à la neutralité énergétique de l’ensemble de l’installation et permet de mettre en œuvre des projets innovants.

 

La station d’épuration principale de Trèves, qui compte parmi les deux stations d’épuration de la ville, traite les eaux usées de 100 000 habitants, couvrant également les entreprises et les industries régionales. Sa mission principale est l'épuration et le traitement des eaux usées en amont de leur rejet dans la Moselle.
La neutralité énergétique est au centre des préoccupations de la station d’épuration. Les différentes mesures réalisées depuis 2013 à cet égard ont permi d'obtenir un bilan énergétique positif : « Dès 2013, nous avons commencé à remettre en question les processus existants et à les repenser », explique Marius Barbian, responsable de l’exploitation des deux stations d’épuration à Trèves. « Nous avons installé des panneaux photovoltaïques sur les toits, intégré une turbine d'évacuation, utilisé l'intelligence artificielle et optimisé l'utilisation du gaz d'épuration dans nos centrales de cogénération. Ces nombreuses mesures ont progressivement permis à la station d'épuration d'être à la fois durable et innovante. En effet, nous sommes fiers que la station d’épuration fonctionne de manière neutre en énergie depuis 2016.

L’intelligence artificielle joue un rôle important

L’intelligence artificielle utilisée apporte une contribution particulière au thème de la neutralité énergétique : les données du système de contrôle des processus existant sont analysées par l’IA à l’aide d’un algorithme intelligent et auto-apprenant. Cela permet d’adapter et d’optimiser différents processus dans le contexte de l’efficacité énergétique. « Nous avons déjà installé l’IA pour optimiser le contrôle de la station d’épuration en 2017. Grâce à elle, nous pouvons désormais économiser plus de 300 000 kilowattheures d'électricité par an tout en exploitant plus efficacement notre système de traitement des eaux usées. La réduction de notre consommation d’électricité et donc de CO2 est un atout considérable », explique M.Barbian. Avec l’utilisation de l’IA dans la station d’épuration, Trèves fait figure de pionnier et n’a cessé de perfectionner cette technologie au cours des dernières années.  

Jusqu'à 2021 : Les boues d’épuration sont un poste de coûts important

Après diverses mesures de modernisation, l’élimination des boues d’épuration est finalement devenue l’une des priorités en 2019 : après stabilisation dans les digesteurs, les boues produites (env. 40 000 tonnes par an) étaient dirigées vers des lagunes où elles sédimentaient naturellement. Ensuite, les boues d'épuration étaient épandues dans les champs comme engrais, ce qui entraînait des coûts élevés pour la station d'épuration. Afin de travailler de la manière la plus rentable possible, la station d’épuration principale de Trèves a décidé en 2019 de construire une déshydratation mécanique des boues d’épuration afin de pouvoir déshydrater les boues d’épuration produites de manière autonome.

Lors de la phase de planification, la ville de Trèves a examiné différents procédés. Finalement, le choix s’est porté sur la déshydratation des boues d’épuration à l’aide de centrifugeuses : « Nous nous sommes demandé : souhaitons-nous utiliser des centrifugeuses ou des presses à vis ? Dans la mesure où la station d’épuration principale est déjà bien automatisée, nous avons rapidement pris notre décision : des centrifugeuses. Nous avons donc cherché un partenaire fiable sur lequel nous pouvons compter », explique M. Barbian, responsable des eaux usées.

 

Pour la déshydratation des boues excédentaires, en service depuis 2016, nous disposons d'un C4E : « Pour nous, l’avantage absolu de la machine Flottweg existante est qu’elle fonctionne 24h/24, 365 jours par an. Depuis sa mise en service, nous n'avons eu aucun problème, ni aucune réparation majeure, et elle est toujours en service aujourd'hui. »
Après un appel d'offres réussi, le choix s'est finalement à nouveau porté sur Flottweg. Un nouveau local a également été construit pour la déshydratation des boues afin de disposer de suffisamment d'espace pour les machines et les équipements techniques.

« Les deux machines ont parfaitement fonctionné dès la première seconde »

Depuis 2021, la station d’épuration principale de Trèves utilise désormais deux Xelletor X4E présentant un débit maximal de 800 kilos par heure par machine. Marius Barbian est très satisfait que le choix s'est porté sur Flottweg : « Ces machines ont fourni un excellent résultat dès le premier jour et ont pu être parfaitement intégrées dans le process. Lorsque nous avons effectué le transfert, de l'épandage de boues humides à la déshydratation, nous n'avions aucune marge de manœuvre. Pratiquement du jour au lendemain, il nous fallait impérativement une machine qui fonctionnait directement. Nous n'avons pas été déçu : les deux machines ont parfaitement fonctionné dès la première seconde. » C'était pour nous primordial pour que les processus de travail dans la station d’épuration principale ne soient pas compromis et que la déshydratation des boues soit intégrée dans les opérations quotidiennes de manière optimale.

Face au haut niveau d'automatisation de la station d'épuration, la capacité d'adaptation des deux décanteurs Xelletor nous a également convaincus : « Pour pouvoir utiliser une machine de manière vraiment durable, nous avons besoin de machines sur lesquelles nous pouvons nous-mêmes exercer une influence dans tous les processus. Sur les machines Flottweg, nous pouvons effectuer nous-mêmes tous les réglages, qu'il s'agisse de la vitesse de rotation du tambour ou d'autre chose. De cette manière, nous pouvons nous-mêmes, au fil du temps, régler l'exploitation de manière optimale, que ce soit au point technique ou énergétique. » Pour M. Barbian, c'est un point décisif qui a non seulement un impact sur les aspects de durabilité de la station d’épuration, mais qui joue également un rôle pour les collègues qui sont en contact quotidien avec la station. Cela leur permet de bien s’identifier à l’ensemble du processus.

Pour des raisons de sécurité au travail, la station d’épuration principale de Trèves a également choisi d'insonoriser ses machines afin de maintenir le niveau sonore aussi bas que possible. L'environnement de travail dans le nouveau bâtiment de déshydratation est désormais très agréable pour tous les employés, tout en répondant aux normes de travail actuelles.

Mais ce n'est pas uniquement pour ses machines que la sation d'épuration a choisi Flottweg, c'est également pour son service de proximité : « Comme le site de production de Flottweg est situé en Allemagne, la livraison de pièces de rechange et l’assistance sont très rapides et flexibles. » Pour M. Barbian et la station d’épuration principale de Trèves, cela représente un facteur essentiel pour éviter de longs arrêts de production. Ils connaissent l'importance de cette condition. En effet, depuis l’achat du premier décanteur pour la déshydratation des boues excédentaires en 2016 : « nous sommes entièrement satisfaits du service, de la longévité et de la faible maintenance des machines Flottweg. Les nouvelles machines Xelletor ont également confirmé nos expériences passées. »

Dialogue important pour l’innovation et le développement

L'expérience dans les domaines de la durabilité et de l'IA a été acquise par la station d'épuration au cours des dernières années grâce à de nombreux tests et essais. Mais la station d’épuration de Trèves ne souhaite pas seulement garder ces connaissances pour elle-même, au contraire, son objectif est de les partager avec d'autres exploitants. Un thème qui tient à cœur à M. Barbian : « Nous nous réjouissons d’échanger avec d’autres stations d’épuration et sommes prêts à partager nos connaissances. Nous souhaitons dissiper les craintes autour des nouvelles technologies et montrer à quel point l’IA et les entreprises peuvent s’intégrer de manière ciblée. » En effet, selon M. Barbian, c’est ce dialogue et cet échange qui permettront de nous développer en aliant innovation et durabilité.

 

Auteur :

Julia Deliano, PR & Content Manager, Flottweg SE