Effet de mode ou nécessité absolue ? Une chose est sûre : d'ici 2030, la demande d'électricité sera multipliée par deux, alors que dans le même temps, les émissions de CO2 devront, elles, être divisées par deux pour limiter les effets du réchauffement climatique. Comme tous les autres secteurs, le domaine de l'eau n?échappera pas à cet enjeu qui va contraindre les exploitants à mieux consommer. Pas de solutions miracles à attendre : le salut ne passe que par un réexamen des pratiques et une optimisation des procédés.
Qu’il s’agisse d’une usine de production d’eau potable, d’un réseau de distribution, d’une station de relevage ou d’une station d’épuration, il en va des ouvrages de gestion de l’eau comme de n’importe quelle autre exploitation industrielle : le combat pour l’efficience énergétique est bel et bien engagé. L’objectif ? Abaisser les coûts d’exploitation en améliorant le bilan carbone de l’exploitation sans pour autant diminuer ni la qualité ou la fiabilité des traitements ni mettre en cause le principe de la continuité du service. Un triple challenge qui concerne désormais aussi bien les usines importantes que les ouvrages plus modestes, notamment en milieu rural. Fini le temps des précurseurs où ce type de préoccupations ne concernaient que les stations d’épuration importantes dans quelques grandes villes de France. Aujourd’hui, chaque fontainier, chaque technicien, chaque exploitant, même en charge d’un ouvrage de taille moyenne ou petite, et même s’il ne dispose que d’un budget modeste, se doit de mettre en place des solutions efficientes énergétiquement, souvent peu coûteuses, qui lui permettent d’optimiser ses coûts tout en améliorant son bilan carbone.
Mais par quoi commencer ? La solution qui vient le plus rapidement à l’esprit consiste bien souvent à remettre en cause la nature même des procédés de traitement existants. Dans le domaine de l’épuration, par
Traiter les effluents chargés en graisses et en protéines tout en produisant de l’énergie
La technologie Biopaq®AFR de Paques BV est particulièrement adaptée aux industries ayant des effluents riches en graisses, protéines, amidon et huiles (plage de DCO acceptable : 20-150 g/l). Ces déchets organiques solubles et insolubles peuvent être efficacement convertis en biogaz valorisable pouvant être réutilisé au sein des procédés. La solution Biopaq®AFR se présente sous la forme d’un réacteur compact tout-en-un dont le temps de rétention hydraulique est court : seulement 1,5 à 5 jours, comparé aux 20-30 jours dans un CSTR. Mis en place au sein de l’entreprise néerlandaise de nettoyage de cuves ITC, l’installation, dimensionnée pour traiter 4 200 kg DCO/jour, a démarré début 2010 et fonctionne de manière satisfaisante. Le volume total du réacteur est de 500 m³. Le biogaz produit, 1 700 Nm³/jour, est envoyé dans une chaudière pour réchauffer jusqu’à 85 °C les eaux utilisées pour nettoyer les cuves. Les effluents du réacteur sont en partie réutilisés.
Exemple, quel exploitant n’a jamais rêvé de traiter la pollution sans consommer d’énergie mais en en produisant tout en ne générant que peu de boues ? La méthanisation, parfaitement maîtrisée par Vinci, Proserpol, Ondeo IS, Ovive, Veolia Water STI ou Paques BV, le permet. Très répandue en Allemagne, elle ne s’impose que bien plus lentement en France. C’est que, sur un ouvrage existant, elle implique une refonte des installations pas toujours compatible avec les contraintes financières des exploitants qui, au surplus, risquent d’aller croissantes ces prochaines années. Pourtant, écarter d’emblée une réflexion sur l’adéquation de procédés de traitement mis en œuvre il y a parfois plusieurs décennies serait une erreur. Car une association de différents procédés peut générer d’importantes baisses de coûts tout en diminuant de façon spectaculaire l’empreinte écologique des ouvrages.
Un exemple ? L’adjonction d’une unité de méthanisation dans une step à boues activées permet de générer de l’énergie et non plus d’en consommer, tout en évitant les transports de boues. Sur ce type d’applications, Seres Environnement propose par exemple des analyseurs adaptés, notamment au suivi de la DCO et de la turbidité dans des effluents fortement chargés (DCO 2000 Micro-ondes et Turbisonde) qui assistent l’exploitant et permettent de banaliser cette technique. Pour René Moletta, gérant de Moletta Méthanisation, cette technique est à la base de nombreuses voies énergétiques nouvelles. « On sait déjà utiliser le méthane du biogaz en carburant et faire tourner des moteurs, générer de la chaleur. De nouvelles filières d’exploitation du biogaz ont déjà vu le jour qui en sont au… »
Surpresseurs : une solution adaptée au biogaz
Le biogaz, généré par la décomposition de la matière organique, est essentiellement composé de méthane (60 %) et de gaz carbonique. C’est un fluide dangereux, explosif, dont le traitement exige l’utilisation de matériels robustes et fiables. Aerzen a développé une solution spécifique pour véhiculer le biogaz de son lieu de production jusqu’à une valorisation en chaudière ou brûleur.
Constructeur depuis 1868 de groupes surpresseurs, Aerzen propose un matériel conforme à la directive européenne ATEX 94/9/CE dont l’application était exigible dès le 1ᵉʳ juillet 2003. Également conforme aux normes PED, le surpresseur Biogaz Aerzen admet une surpression jusqu’à 1 000 mbar (pression différentielle jusqu’à 4 bar). Enfin, le savoir-faire de la société garantit les machines contre les risques d’explosion jusqu’à 12 bar (20 bar en pression statique).
La compression est garantie exempte d’huile grâce à ses bagues d’étanchéité. Les surpresseurs Biogaz sont munis de pignons de synchronisation à emmanchement conique et à denture oblique qui assurent leur fixation absolue sur l’arbre et contribuent à accroître la solidité de l’ensemble. Compact, le surpresseur Biogaz s’installe in-door ou out-door, avec un capot adapté aux intempéries si nécessaire. Ce capot, doté d’un ventilateur directement entraîné par l’arbre d’entrée du surpresseur, permet une mise en service plus rapide et une meilleure sécurité d’exploitation.
Ces machines biogaz présentent une plage de débit volumétrique aspiré comprise entre 30 et 3 600 m³/heure, permettant de s’adapter aisément à tous les cas en vitesse fixe ou variable.
Atlas Copco publie un livre blanc sur l’efficacité énergétique des surpresseurs d’air basse pression
« Au cours des 50 dernières années, les seules avancées notables sur les surpresseurs à lobes de type Roots ont porté sur la réduction des pulsations. Autant dire qu’il reste une belle marge de progression en matière d’efficacité énergétique », constate Chris Lybaert, Président de la Division Oilfree Air d’Atlas Copco. « En développant un surpresseur basse pression à vis, Atlas Copco comble ce retard ».
Récemment lancés, les surpresseurs vis exemptes d’huile de la gamme ZS d’Atlas Copco innovent en utilisant la compression interne, contrairement aux surpresseurs à lobes de type Roots qui génèrent la pression par compression externe. En se basant sur les lois de la thermodynamique, le livre blanc d’Atlas Copco explique pourquoi la compression interne est plus efficace que la compression externe à partir de 0,4 bar. Cette démonstration est confirmée par les tests effectués par l’organisme indépendant TÜV (Technische Überwachungs-Verein, association de surveillance technique allemande) : ainsi, à 0,5 bar, un surpresseur ZS affiche un rendement énergétique supérieur de 23,8 % à celui d’un surpresseur trilobe. Le gain énergétique culmine à 39,7 % à la pression de 0,9 bar.
Optimisé par différents procédés comme le plancher chauffant développé par Ternois et Huber, il permet de diviser la masse des boues par un facteur quatre. « En France, une trentaine d'unités exploitent cette nouvelle technologie qui donne toute satisfaction » souligne Loic Darcel, président de Ternois. La station d'épuration de Laval exploite ce procédé qui porte la siccité des boues jusqu'à 80 %. Ainsi, chaque année, sur les 4 000 tonnes de boues produites, il n'en restera que 1 000 tonnes. Le système de chauffage du plancher par le biogaz produit par la digestion des boues permet à l'installation d'être opérationnelle toute l'année et surtout totalement autonome en énergie. Mieux encore : des dispositifs permettant de récupérer la chaleur des effluents et celle dégagée par les compresseurs d'air permettront...
Efficience énergétique : Actemium accompagne les exploitants dans leur démarche d’optimisation
Spécialisé dans l’accompagnement des industriels en vue de moderniser leurs sites et d’optimiser les performances de leurs process, Actemium intervient à toutes les étapes de la production, des procédés jusqu’aux infrastructures, dans le cadre d’une organisation spécifique en réseaux spécialisés par secteurs d’activités.
Dans le domaine de l’eau, les équipes Actemium disposent de multiples expertises depuis le captage de l’eau jusqu’à l’incinération des boues d’épuration, en passant par les usines de production d’eau potable, les stations de surpression, les stations d’épuration ou encore les bassins d’orage. Actemium propose également une offre globale en ingénierie électrique, automatisation, instrumentation et hydraulique. Pour Dominique Ferreira, directeur du réseau Actemium, le bilan énergétique des ouvrages de gestion de l’eau est devenu une préoccupation majeure : « Il y a quelques années à peine, c’est l’efficacité globale des procédés qui était au centre de toutes les préoccupations. L’aspect énergétique était secondaire. Depuis la hausse des coûts de l’énergie et la prise de conscience favorisée par le Grenelle de l’environnement, il est devenu prépondérant et constitue désormais une préoccupation majeure dès le stade de la conception des systèmes ». Sensibilisé de longue date à cette problématique, Actemium a notamment pris en charge toute la partie automatismes du concept EcoSave de VINCI Environnement (voir page 53), les experts du réseau s’attachent à sensibiliser les exploitants aux enjeux d’une consommation énergétique optimisée : « Nous proposons désormais systématiquement à nos clients des variantes qui peuvent s’avérer un peu plus onéreuses au départ mais qui, dans la durée, permettent aux exploitants de réaliser de substantielles économies, en générant par exemple des certificats d’économies d’énergie (CEE) rachetés par EDF ou tout autre obligé » explique Dominique Ferreira. Composants hydrauliques, moteurs, variation de vitesse, automatismes, tous les composants des process de traitement de l’eau sont passés à la moulinette pour minimiser les consommations sans pour autant peser sur les performances des procédés ni sur la continuité du service.
Pour favoriser la réflexion et l’émergence de bonnes pratiques en la matière, le Club Eau d’Actemium, qui regroupe toutes les entreprises intervenant dans le domaine de l’eau, consacre une partie croissante de ses travaux au thème de l’efficience énergétique. « Ces échanges permettent de valoriser et de partager les expertises acquises par les différentes équipes en croisant les expériences » souligne Dominique Ferreira.
Sans même toucher ni à la nature des procédés mis en œuvre, ni à la structure des ouvrages, de nombreuses solutions existent qui permettent de réaliser de grosses économies.
Réexaminer le fonctionnement des procédés en vue de les optimiser
Une station d’épuration « type » à boues activées nécessite en moyenne entre 1,7 et 5,2 kWh/kg de DBO₅, éliminée avec une moyenne qui s’établit autour de 3,1 kWh/kg DBO₅. Cette consommation se répartit très inégalement aux différents stades des filières de traitement : 60 % concernent en moyenne l’aération, 20 % le pompage, 15 % la déshydratation et 5 % divers. Des chiffres évidemment variables en fonction de différents paramètres comme la taille des stations, le volume des charges traitées et la qualité de l’exploitation. Or, si l’on ne peut pas grand-chose sur les deux premiers paramètres, le troisième, c’est-à-dire la qualité de l’exploitation, est fondamental. Une conduite correcte de l’aération qui représente, rappelons-le, 60 % de l’énergie consommée en station d’épuration, impose un suivi précis de certains paramètres, par exemple en complétant la mesure de l’oxygène dissous avec la concentration en ammonium en sortie de bassin de nitrification. Endress+Hauser a ainsi pu démontrer qu’une station d’épuration de 10 000 EH qui dépense en moyenne 20 000 €/an en énergie pour l’aération pourrait économiser avec son système de mesure ISEmax CAS40 environ 20 % de ce montant soit 4 000 €/an. De plus, cela permet d’éviter le rejet d’environ 22 tonnes de CO₂ par an. Le retour sur investissement est atteint après environ deux ans.
Amonit est un autre outil de contrôle avancé adapté aux systèmes à boues activées qui traitent la pollution azotée, développé par Veolia Eau dans le cadre de Veolink®, un support d’échanges environnemental.
mentaux et techniques qui met en œuvre les technologies informatiques et internet, au service de la performance des usines.
Ces possibilités offertes aux exploitants de suivre de plus près la conduite de leur exploitation tendent à se généraliser. Pour leur permettre d’aller encore plus loin, Hach-Lange développe un nouvel outil nommé WTOS (Water Treatment Optimisation Solutions) qui combine trois composants : des instruments, un outil de diagnostic et des modules de régulation. WTOS est un petit automate qui va réagir aux variations de la composition de l’effluent, puis calculer et définir en permanence les points de consigne nécessaires à une régulation optimisée de l’installation.
WTOS permet déjà de mesurer les orthophosphates pour réguler l’injection de chlorure ferrique en station d’épuration. Testé par Lyonnaise des Eaux sur la station d’épuration d’Évry (voir E.I.N. n° 332), il a permis de réaliser une économie voisine de 30 % de réactif ! Trois autres applications vont suivre très prochainement : une application liée au traitement biologique de l’azote associant les capteurs ammonium et nitrates NH₄⁺ et NO₃⁻, oxygène dissous LDO, un système de régulation pour la dénitrification qui permettra, par l’intermédiaire de la mesure de nitrates, de réguler l’injection de méthanol, un réactif coûteux, et une application dédiée aux boues qui permettra de réguler l’injection des polymères.
À la clé, une exploitation optimisée, moins coûteuse et moins consommatrice de réactifs. Pour Sylvie Denuzière, Directeur général d’Hach-Lange France, « tous les essais actuellement menés en France et en Europe sont très prometteurs en termes d’optimisation des procédés comme en termes d’économies réalisées. En économies d’énergie (nitrification/dénitrification), l’application WTOS, disponible dès cet été, concernera même les plus petites stations d’épuration ».
Car jusqu’à présent, ces solutions restaient encore onéreuses pour les “petites” stations de traitement, mais les coûts pourraient baisser rapidement. Déjà, l’arrivée des électrodes spécifiques (environ 5000 € pour une électrode avec son transmetteur) et l’abondance de l’offre en matière d’analyseurs proposés par Swan, Seres Environnement, Endress+Hauser pour le suivi et la régulation de paramètres tels que le COT, la DCO, l’azote, le phosphore ou la turbidité, constituent un gros progrès et permettent d’optimiser les procédés de traitement en matière d’eaux usées mais aussi, dans une moindre mesure, en eau potable.
Car dans le domaine de l’eau potable, les gisements d’économies les plus consé-
Variation de vitesse : sécuriser les réseaux en luttant contre les harmoniques
En ces temps d’énergie chère, les économies sont impératives. Sur des applications quadratiques telles que le pompage ou la ventilation, la variation de vitesse exploite d’importants gisements. Mais pas seulement. Elle suscite également l’intérêt des exploitants pour les autres avantages qu’elle procure en matière d’optimisation des procédés ou encore du fait des économies qu’elle génère en exploitation et en maintenance.
D’une centaine de watts à quelques mégawatts, les fabricants proposent tous des solutions de variation de vitesse qui couvrent peu ou prou tous les besoins. Mais tous les variateurs de vitesse ne se valent pas. Car ces équipements sont susceptibles de créer des distorsions de courants et de tensions à leurs bornes d’entrée, les fameuses harmoniques, qui peuvent se propager sur le réseau et induire au sein des autres équipements branchés sur le même réseau des distorsions du signal sinusoïdal et des consommations accrues de courant.
Pour lutter contre ces harmoniques, source d’échauffements, de perturbations de mesure, de déclenchements intempestifs de protection, voire de destructions, ABB s’est très tôt penché sur la question en réglant le problème à la source et en présentant dès 2005 les premiers variateurs « propres », capables de réduire substantiellement les taux d’harmoniques avec un THDi (taux de distorsion harmonique en courant) inférieur à 5 %. Aujourd’hui, ABB propose en standard une gamme complète de variateurs propres de 7,5 à 2700 kW (200 V à 690 V) susceptibles de répondre à tous les besoins. « Le surcoût de ces variateurs par rapport à des appareils classiques 6 pulses n’est certes pas négligeable » explique Philippe Brem, responsable Vitesse variable de l’Activité Moteurs, Machines et Drives d’ABB. « Mais il se justifie amplement par la capacité des variateurs propres à prévenir les phénomènes de pollutions harmoniques à l’origine de dysfonctionnements coûteux, voire d’arrêts inopinés des installations ».
quents se situent dans le domaine de la distribution, c’est-à-dire des réseaux.
Les réseaux : un gisement d’économies conséquent
En France, les 850 000 km de réseau d’eau potable et les 250 000 km de réseaux d’assainissement sont truffés de groupes de pompage aux fonctionnalités variées : relevage, transferts, surpression… Ces groupes représentent à eux seuls 25 % de la consommation électrique dans l’industrie ! Le recours à la vitesse variable ainsi que l’optimisation des systèmes mécaniques et hydrauliques sont les principales pistes permettant d’atteindre un niveau d’économies élevé.
Côté vitesse variable, longtemps dédaignée par les exploitants du secteur de l’eau, les gisements sont avérés. Cette fonctionnalité toute simple qui permet de moduler le fonctionnement du groupe de pompage en fonction des besoins est proposée aussi bien par les fabricants de pompes comme ABS, Grundfos, ITT France ou KSB que par des automaticiens comme ABB, Schneider Electric, Rockwell Automation, Mitsubishi ou des spécialistes comme Vacon. L’offre est aussi importante que variée et pourrait troubler facilement l’exploitant non averti. Le plus souvent, la problématique résidera bien moins dans l’installation de tel ou tel variateur de fréquence que dans l’adéquation du matériel à un problème de pompage concret : eau potable ou assainissement, neuf ou rénovation, etc.
Le potentiel d’économies, en termes d’énergie électrique, peut aller jusqu’à 40 % (voir E.I.N. n° 314), sans parler des gains annexes et plus difficilement quantifiables comme l’optimisation des rendements, une moindre consommation de certains réactifs, des équipements moins sollicités et l’ouverture de fonctionnalités nouvelles en matière de télégestion ou d’automatismes.
C’est pourquoi les installations de pompage et de ventilation devraient faire l’objet de diagnostics systématiques pour identifier les postes énergivores, analyser leur fonctionnement et déterminer s’ils peuvent tirer parti de la variation de vitesse. Car il n’existe pas de règle absolue. Une pompe qui fonctionne à plein régime toute l’année ne nécessite pas de variateur. En revanche, un groupe confronté à des variations régulières pourra être utilement équipé d’un variateur de fréquence dont le temps de retour sur investissement excédera rarement une à deux années. Une chose est certaine : la réponse doit prendre en compte le process tout entier.
D’où l’apparition de solutions globales chez différents constructeurs. Leroy-Somer propose ainsi un éventail de solutions d’entraînement, que ce soit en technologie asyn-
Côté procédés, la compression mécanique de vapeur fait partie de ces techniques qui permettent d’économiser de l’énergie.
Synchrone, avec notamment des moteurs haut rendement selon classe IE3, pouvant être en plus associés à des variateurs de vitesse, ou en technologie synchrone à aimants permanents, la gamme de motovariateurs dyneo® permet d’atteindre des niveaux de rendement élevés parfois supérieurs aux minimas de la future classe IE4. Schneider Electric a également fait évoluer son offre : l’optimisation du pompage à l’aide de la vitesse variable a ouvert la voie à la standardisation d’armoires de pompage répétitives, à l'étude de l'ensemble du réseau électrique (courant harmonique et énergie réactive), ou encore à la mise au point de logiciels de contrôle (optimisation disponibilité et coût). Cette agrégation des solutions produits permet aujourd’hui au groupe de proposer des solutions globales développées pour le secteur de l'eau qui allient l’électrotechnique (systèmes complets), les automatismes (contrôle de procédé, communication), le logiciel (supervision et synchronisation multi-sites), les études (étude de fiabilité, de stabilité de réseau) sans oublier l'ingénierie financière (contrats de performance énergétique, optimisation d’abonnement). « Dans le secteur de l'eau, le montant de la facture énergétique ne représente que 3 % des investissements mais 30 % des coûts d’exploitation, explique Dominique Gayraud, Vice-Président Solutions Eau chez Schneider Electric. Si l'on veut améliorer l’efficacité énergétique, il faut aussi travailler l’efficacité du process, car les gains reposent aussi sur la partie process, ce qui se traduit nécessairement par un élargissement de nos métiers et de nos offres ».
Ces solutions ouvrent la voie à une prise en compte des procédés dans leur globalité. C’est essentiel car des investissements importants peuvent se révéler décevants en termes de gains si l'ensemble du process n’a pas fait l'objet d'études approfondies. En matière de pompage, par exemple, rien ne sert de s’équiper d'un moteur à haut rendement si la pompe entraînée présente un faible rendement hydraulique ou si son maintien dans le temps n’est pas assuré. D’où la position de certains constructeurs comme ITT France qui a choisi de faire porter l’essentiel de ses efforts sur l'amélioration du rendement hydraulique et surtout sur son maintien dans le temps. La nouvelle génération de pompes N s’annonce prometteuse. « Ces pompes ont été testées en laboratoire puis sur le terrain dans plusieurs pays du monde, explique Claude Berthier, Manager Solutions Clients à la direction commerciale d'ITT France. Ces tests indiquent que l'exploitant pourra, grâce à la nouvelle roue N, réaliser une économie d'environ 25 % sur les consommations en énergie par rapport aux hydrauliques traditionnelles. Ce gain est imputable à la diminution des colmatages partiels, à la constance des rendements dans le temps ainsi qu’à la réduction des interventions sur le poste de pompage donc de maintenance ».
Les eaux de process n’échappent pas à la rationalisation des consommations. Certains procédés en profitent plus que d'autres.
Eaux de process : des pratiques et des procédés
Les économies résident tout à la fois dans la généralisation de certaines pratiques et le recours à des procédés sobres.
Côté pratiques, d’importantes économies d’énergie peuvent être réalisées en recyclant ou en réutilisant les eaux de process et les eaux usées. Des techniques parfaitement maîtrisées par des prestataires tels que Veolia Water STI, Ondeo Industrial Solutions, Ovive, Actibio, Afig Foessel, Biome, Corelec, Proserpol, Serep, TIA, ou encore Vivlo. Car de nombreux procédés industriels nécessitent que l'eau soit chauffée ou refroidie par rapport à l'eau du réseau dont la température avoisine…
Biofluides
En moyenne, élever la température d’un mètre cube d’eau d’un degré coûte 0,07 €, la rabaisser d’un degré coûte 0,09 €. En réutilisant ces eaux, les besoins en énergie peuvent être moindres, suscitant ainsi des économies d’énergie substantielles. Biofluides a également développé une technologie permettant de recycler les calories perdues des fluides caloporteurs à moins de 50 °C au bénéfice d’autres process. Baptisé E.R.S. (système de recyclage énergétique), ce concept permet d’abaisser la température des fluides de process ou les eaux usées jusqu’à 7 ou 8 °C avant rejet et de préchauffer ou d’élever la température de l’eau sanitaire ou de process à 50 °C avec un coefficient de performance (COP) supérieur à 4.
Les applications de ce procédé sont nombreuses : immobilier d’habitation neuf ou réhabilité, tertiaire, hôtellerie, secteur hospitalier et para-sanitaire, station d’épuration, centre nautique, centrale thermique et tous secteurs industriels.
Côté procédés, la compression mécanique de vapeur fait partie de ces techniques qui permettent d’économiser de l’énergie. Dans les évaporateurs classiques, la solution est vaporisée avec de la vapeur issue d’une chaudière, ce qui consomme de l’énergie. La CMV permet de récupérer l’énergie des buées. La consommation électrique peut être divisée par deux, voire plus dans certains cas. Par ailleurs, les pertes calorifiques entraînées par la condensation des buées sont supprimées.
La CMV récupère la chaleur d’évaporation : l’eau évaporée se retrouve sous forme liquide, et non en vapeur perdue. Cette eau peut être utilisée dans l’usine, en lieu et place d’eau chaude produite à partir d’une chaufferie. Ridel Environnement a par exemple présenté un évaporateur à CMV qui permet de réaliser d’importan—
Un outil de pilotage en temps réel des consommations énergétiques
Spécialisée dans l’édition de logiciels de pilotage énergétique, Vizelia propose aux collectivités territoriales, aux gestionnaires de parcs immobiliers ou aux exploitants d’installations de nature diverse (piscines, hôpitaux, etc.), une plateforme web de monitoring baptisée Vizelia Green qui permet de suivre la performance énergétique des différents bâtiments et installations dont ils ont la charge. « L’objectif, explique Fabrice Haiat, PDG de Vizelia, est de permettre aux exploitants et gestionnaires d’améliorer la gestion de l’existant en utilisant nos outils pour identifier les dysfonctionnements ou les marges de progression en vue d’optimiser les consommations énergétiques sans s’engager dans de lourds travaux dont le temps de retour sur investissement est beaucoup plus long. L’outil s’adresse donc prioritairement aux gestionnaires d’installations qui ont pour point commun d’avoir des factures énergétiques ou fluides importantes et qui éprouvent le besoin de monitorer l’efficacité de leur dispositif, soit pour détecter des anomalies sur leurs installations, soit pour optimiser les réglages de leurs différents équipements ».
Dans le domaine de l’eau, la plateforme permet aussi bien de détecter et d’être alerté de l’existence d’une fuite que d’identifier de petits écoulements qui, par leur nombre, peuvent engendrer d’importantes surconsommations.
Des capteurs placés sur le réseau, l’espace privatif ou une connexion aux logiciels de GTB/GTC grâce à une interface multiprotocoles, permettent de collecter en temps réel des données quantitatives telles que volumes ou débits mais aussi qualitatives (pH, température...). Le client dispose d’un accès direct et en temps réel à ces consommations instantanées, avec, en plus, un dispositif d’alerte en cas de surconsommation ou d’anomalie par rapport à des seuils prédéfinis. Avec une particularité importante : la possibilité de centraliser sur un seul et même outil des données hétérogènes. « La vocation de notre plateforme est d’être multi-installateurs, explique Fabrice Haiat. Elle a été conçue pour pouvoir se connecter sur un grand nombre de dispositifs ce qui permet au client de disposer d’une supervision homogène de l’ensemble de son parc, même s’il gère des installations hétérogènes ».
En réduisant 1 °C la température des bureaux, nous pouvons réduire de 7 % notre consommation d’énergie. Assurez-vous de ne pas surchauffer vos bureaux !
Les délais de retour sur investissement observés sur les premières implantations oscillent entre 18 à 24 mois sur la base de gains réalisés qui se situent entre 8 et 20 % grâce à trois types d’actions : la détection et l’identification d’anomalies telles que des fuites qui vont pouvoir être rapidement colmatées, le réglage des équipements pour optimiser leur fonctionnement, et la sensibilisation des utilisateurs par l’intermédiaire d’écrans d’affichage placés dans les parties communes de manière à informer les usagers d’un bâtiment ou d’un équipement sur le volume d’eau consommé dans la journée.
L’offre de Vizelia a d’ores et déjà séduit de nombreux gestionnaires comme par exemple l’université de Rennes qui assure un monitoring de son campus principal avec 200 points de mesure qui permettent de remonter en temps réel les consommations d’eau et d’électricité. « C’est l’un des premiers campus français à avoir adopté une approche pragmatique du développement durable dans le cadre d’une démarche d’amélioration continue » souligne Fabrice Haiat.
Un deuxième projet est en cours de déploiement dans la région Nord-Pas-de-Calais qui a mis en place une solution de monitoring énergétique incluant eau, électricité et le chauffage sur les 200 lycées de la région. « Dans chaque lycée, une quarantaine de points de mesure permettent d’assurer un monitoring assez fin des consommations et d’identifier les axes de progression et d’optimisation » indique Fabrice Haiat.
Fort de ces succès, Vizelia poursuit ses développements. Pour réduire davantage les dépenses énergétiques tout en assurant un pilotage automatisé des engagements contractuels, l’éditeur vient d’intégrer à sa plateforme Vizelia Green de nouveaux algorithmes qui permettent de répartir les responsabilités énergétiques entre prestataires, propriétaires et locataires.
Ses économies : coût réduit du traitement des effluents, diminution significative de la consommation d'eau, moins d'entretien, rendement énergétique optimisé. Ses atouts : un fonctionnement en continu est un procédé qui recycle l'énergie thermique en circuit fermé. L'énergie thermique par la vapeur est recyclée pour distiller l'effluent. Au moins 90 % de l'eau propre est ainsi récupérée et renvoyée dans l'usine pour être réutilisée, par exemple, au niveau du process industriel. Pour des entreprises devant traiter, par exemple, 200 m³ d'effluents chaque année, la machine est amortie en deux ans.
L'extraction liquide-liquide est un autre procédé sobre en énergie promu par Veolia Water STI qui consiste en un transfert de matière entre deux phases liquides non ou partiellement miscibles. Il est déjà largement utilisé dans les industries minières et métallurgiques. Mais ce procédé pourrait permettre aux industries liées au domaine du vivant d'exploiter une méthode de séparation énergétiquement favorable qui répond à leurs contraintes en termes de pureté d'eaux de process et de traitement des eaux résiduaires.
Ce procédé associe une grande spécificité de séparation à de hauts rendements. En évitant les phénomènes de saturation, comme en adsorption, les arrêts du système pour « nettoyage » sont moins fréquents, d'où un gain de productivité. La boucle de réutilisation du solvant réduit les quantités de solvant neuf injecté à chaque opération d'extraction, ce qui permet de minimiser ses coûts d'exploitation. Et surtout, cette technique est moins consommatrice en énergie que d'autres procédés endothermiques comme l'évaporation ou la distillation.
Une autre solution consiste à combiner plusieurs techniques pour améliorer le bilan énergétique. L'une d'elles consiste à limiter fortement la taille de l'évaporateur en préconcentrant préalablement l'effluent. En sortie d'une station physico-chimique, Afig Fosessel est parvenu à concentrer un effluent d'un facteur 12 grâce à une double osmose inverse, l'évaporateur n'ayant plus qu'à traiter le concentrat du deuxième osmoseur.
Avantages : l’osmoseur consomme 4 kWh/m³ à comparer avec un évaporateur CMV qui consomme de 50 à 80 kWh/m³ ou avec une pompe à chaleur qui nécessite de 180 à 250 kWh/m³.
