Le remplacement de surpresseurs centrifuges multiétagés par une turbosoufflante APG-Neuros améliore l’efficacité de 22,7 %

L’usine de contrôle de la qualité de l’eau (WQCP) a remplacé l’un de ses surpresseurs centrifuges par une nouvelle turbosoufflante APG-Neuros. La nouvelle turbosoufflante fournit la majeure partie de l’air d’aération nécessaire à l’une des deux filières parallèles du procédé de traitement par boues activées.

Grâce à une roue centrifuge haute vitesse unique, cette nouvelle technologie de soufflante permet de réaliser d’importantes économies d’énergie tout en offrant une plus grande plage de modulation du débit.

Contexte du projet

La WQCP utilise principalement un procédé de traitement par décantation, suivi d’un procédé biologique à boues activées avec aération pour éliminer les matières organiques et autres constituants des eaux usées.

Le procédé à boues activées comprend deux filières de traitement fonctionnant en parallèle. Chaque filière comporte plusieurs bassins d’aération et plusieurs soufflantes d’air qui fournissent l’air nécessaire au processus de traitement.

Comme le débit et la charge des eaux usées varient au cours de la journée, avec un débit quotidien moyen de 8,6 millions de gallons, le débit d’air fourni aux bassins doit être ajusté en fonction des besoins du procédé. Chaque jour, le débit d’air varie entre 35 % et 100 % du débit maximal mesuré lors des essais.

Le procédé à boues activées représente la plus importante consommation d’électricité de l’usine de traitement. Des technologies plus récentes, comme les turbosoufflantes haute vitesse APG-Neuros, ont depuis été commercialisées et offrent une efficacité énergétique nettement supérieure à celle des soufflantes existantes.

Développement du projet

L’audit énergétique de la WQCP a permis d’examiner la consommation d’électricité de l’usine afin de trouver des possibilités de réduire sa consommation énergétique tout en répondant aux besoins du procédé.

À la suite de discussions avec le personnel de l’usine et d’un examen préliminaire du procédé, il a été décidé de concentrer les efforts sur la réduction de l’énergie électrique nécessaire à la fourniture d’air d’aération au procédé secondaire à boues activées.

Les soufflantes d’air d’aération étaient les plus importantes consommatrices d’électricité de l’usine, et les équipements existants étaient nettement moins efficaces que les nouvelles générations de soufflantes disponibles sur le marché au cours des cinq dernières années.

Dans le cadre du projet, une soufflante de 300 HP a été remplacée par une APG-Neuros NX300M-C070 destinée aux bassins d’aération 5 à 7. La WQCP prévoit également ajouter une deuxième soufflante de 300 HP afin de remplacer les équipements existants des bassins d’aération 8 et 9.

Afin d’obtenir la réduction maximale de la consommation électrique, la nouvelle soufflante APG-Neuros NX300M-C070 fonctionne en permanence comme unité principale.

Résultats

Le California Wastewater Process Optimization Program (CalPOP) et la WQCP ont confirmé que le remplacement de la première soufflante par une APG-Neuros NX300M-C070 a permis à la ville d’économiser 55 673 $ par année, grâce à une réduction de la consommation d’électricité de 448 525 kWh par année.

Le coût de mise en œuvre du projet s’élevait à 302 343 $. Grâce à une remise incitative de 45 487 $ accordée par le programme CalPOP, le coût net du projet a été ramené à 256 856 $, pour une période de récupération de quatre ans.

Forte de ces résultats, la Ville de South San Francisco et la WQCP envisagent maintenant de remplacer une autre soufflante existante par une deuxième turbosoufflante haute vitesse APG-Neuros.