Consommation énergétique élevée et fonctionnement limité et inefficace

Défi
Comme de nombreuses stations d’épuration aux États-Unis confrontées à des coûts énergétiques élevés et à des équipements vieillissants, la station Lakota Wastewater Treatment Plant cherchait des solutions pour répondre à ses enjeux tout en évoluant vers une exploitation plus respectueuse de l’environnement.
La station était équipée de deux surpresseurs à déplacement positif de type Roots (250 HP et 350 HP) utilisés pour alimenter le processus biologique de traitement secondaire. En service depuis près de 17 ans, le surpresseur de 250 HP était bruyant et inefficace, consommant une quantité importante d’énergie pour répondre aux besoins en air et en pression de la station.

En raison de sa faible flexibilité opérationnelle, ce surpresseur de 250 HP ne pouvait pas répondre aux faibles exigences de pression en aération, obligeant les opérateurs à démarrer le second surpresseur de 350 HP, ce qui entraînait une consommation énergétique supplémentaire.

Solution
En 2008, la station Lakota WWTP a remplacé le surpresseur P.D. de 250 HP par un surpresseur turbo APG-Neuros de 300 HP. Le projet de remplacement a été admissible à une subvention énergétique de Puget Sound Energy (PSE).

Avec l’aide d’APG-Neuros, après une analyse approfondie des économies d’énergie estimées, PSE a accepté de financer 70 % du coût en capital du projet, fournissant plus de 156 000 $ en subvention.

Le surpresseur turbo APG-Neuros a permis à la station d’économiser plus de 86 000 $ par an en coûts d’électricité (à 0,075 $/kWh), ce qui a entraîné un retour sur investissement de 1,3 an (avec la subvention PSE).

En plus des économies d’énergie, le surpresseur a réduit la demande électrique de 1 380 kWh/an. Le modèle NX300 est capable de répondre à l’ensemble des besoins en aération basse pression de la station, éliminant ainsi la nécessité d’utiliser le surpresseur P.D. de 350 HP.

Le passage de deux unités (250 HP et 350 HP) à une seule unité (NX300) démontre une flexibilité opérationnelle accrue face aux variations de débit et de pression. Le PLC de la station communique avec le contrôleur intégré du surpresseur pour réguler la vitesse, maintenir un point de consigne de pression et ajuster le débit en fonction des variations de profondeur et de pression.

Le PLC de la station surveille également les niveaux de D.O. dans chaque bassin, régulant les vannes motorisées des collecteurs d’air afin d’ajuster le débit et maintenir les consignes d’oxygène dissous.
Le surpresseur turbo APG-Neuros a démontré une fiabilité exceptionnelle avec un taux de disponibilité supérieur à 99,8 % sur quatre ans et 35 000 heures de fonctionnement.