Consommation énergétique élevée et fonctionnement limité et inefficace

LOTT Alliance a obtenu une subvention de Puget Sound Energy (PSE) afin de remplacer ses surpresseurs à déplacement positif existants par des surpresseurs turbo APG-Neuros à haute efficacité Dual Core, ce qui a permis une réduction de puissance de 100 HP et des économies d’environ 300 HP basées sur le fonctionnement moyen de la station.

Défi
La station de traitement Budd Inlet de LOTT Alliance faisait face à une consommation énergétique élevée ainsi qu’à un fonctionnement limité et inefficace de ses surpresseurs à déplacement positif (P.D.) utilisés pour le processus d’aération. Le système d’aération de la station comprenait quatre surpresseurs Roots P.D. de 500 HP fonctionnant à vitesse constante. Par conséquent, les opérateurs ne pouvaient pas moduler les surpresseurs pour répondre aux besoins minimaux et moyens en débit d’air, ce qui entraînait une production d’air excédentaire. Afin d’éviter la sur-aération des bassins, l’excès d’air devait être évacué vers une chaîne d’eau propre (environ un million de gallons).

Solution
En 2010, le Department of General Administration de l’État de Washington a attribué un contrat de performance énergétique à Trane Climate Solutions afin de concevoir et installer un nouveau système de cogénération ainsi qu’une modernisation des surpresseurs d’aération à la station Budd Inlet pour Lott Clean Water Alliance.

Dans la conception du nouveau système, les ingénieurs ont cherché une solution de surpresseur plus efficace capable d’assurer une large plage de modulation (turndown) afin de couvrir l’ensemble des besoins en débit de la station.

Le nouveau système d’énergie renouvelable, combiné à la modernisation des surpresseurs, devait permettre une réduction de plus de 2,8 millions de kilowattheures (kWh) par an, représentant plus de 228 000 $ d’économies annuelles en coûts énergétiques. Grâce à ces économies potentielles, le projet a été admissible à une subvention de Puget Sound Energy (PSE) estimée à plus de 300 000 $, couvrant environ 70 % du coût total du projet.

Avec cette subvention, l’un des quatre surpresseurs P.D. existants a été remplacé par un surpresseur turbo APG-Neuros Dual Core haute efficacité NX400-C100. Les trois autres surpresseurs P.D. ont été conservés en secours pour répondre aux besoins futurs. Le surpresseur APG-Neuros est désormais l’unité principale de fonctionnement, assurant environ 95 % des besoins en aération de la station.

Le surpresseur innovant Dual Core est composé de deux moteurs de 200 HP dans une même enceinte, permettant d’atteindre les débits minimum et maximum de 1 300 à 6 000 SCFM, grâce à un taux de modulation (turndown) de 75 %. Le directeur d’ingénierie de LOTT Alliance, Brian Topolski, a indiqué qu’en général, un seul des deux cœurs de 200 HP suffit pour couvrir les débits moyens de la station. Le choix du modèle Dual Core a permis une réduction de puissance de 100 HP, avec des économies d’environ 300 HP basées sur l’exploitation moyenne.

Résultats positifs
Cette modernisation a permis d’améliorer l’efficacité globale du système d’aération et de réduire les coûts annuels liés aux surpresseurs. Le projet devait générer plus de 48 000 $ d’économies annuelles en énergie et en maintenance pour LOTT Alliance.

En raison de leur engagement envers la responsabilité environnementale et l’optimisation des procédés de traitement des eaux usées, les responsables de LOTT Alliance ont reçu le prix Trane « Energy Efficiency Leader Award » pour leurs améliorations en efficacité énergétique et opérationnelle.