L’Accord de Paris a permis de spécifier les objectifs pour la protection du climat et de l’environnement. Pour atteindre ces objectifs, les gouvernements fédéraux et nationaux offrent aux collectivités et aux particuliers toute une palette de subventions et de mesures de soutien pour accompagner les projets de rénovation et de modernisation des bâtiments et usines. L’objectif de ces mesures restant d’une part de réduire les émissions de CO2, mais aussi de promouvoir la durabilité et la protection de l’environnement par des soutiens conceptuels et financiers.
Les exploitants de stations d’épuration font effectivement partie du groupe-cible pouvant bénéficier de telles subventions. Au final, le traitement des eaux usées correspond à un secteur industriel nécessitant une grande quantité d’énergie opérationnelle, et dégage donc un énorme potentiel d’économies. Les stations d’épuration des eaux usées sont les postes les plus consommateurs d’énergie dans une collectivité. La principale raison pour laquelle ces installations consomment une telle quantité d’énergie est la production d’air comprimé.
Cet air joue un rôle central dans la ventilation des fameux bassins d’aération (la « biologie » de l’installation). Il est injecté dans les réservoirs à une pression d’env. 1,5 bar et permet d’introduire de l’oxygène dans les eaux usées. L’enrichissement en oxygène est une étape cruciale pour un traitement biologique adéquat des eaux usées. Ce sont les compresseurs qui vont permettre de générer le débit volumique nécessaire : selon le type d’installation, la solution intégrera des surpresseurs à pistons rotatifs, des turbocompresseurs, des compresseurs à vis, ou bien une combinaison de ces machines.
La compression d’air ou de gaz à l’aide de vis ou de pistons rotatifs est particulièrement énergivore. Il s’agit là d’un processus thermodynamique qui va permettre de convertir une quantité considérable d’énergie électrique en énergie thermique. Le fluide à véhiculer va être chauffé alors que parallèlement, de la chaleur est générée par le rayonnement des moteurs sous le capot d’insonorisation. Dans le passé, ce potentiel énergétique restait bien souvent inutilisé et la chaleur était simplement refoulée vers l’extérieur. Mais nous disposons aujourd’hui de nombreuses options pour faire un usage judicieux de cette énergie thermique (ou chaleur perdue) en l’intégrant à des processus en aval. AERZEN propose de nombreux concepts susceptibles d’être subventionnés et des solutions possibles pour la rénovation ou l’extension d’installations existantes.
La production d’air comprimé consomme une énergie phénoménale et ne constitue pas un indicateur de la qualité des compresseurs utilisés. Chaque machine délivrant un rendement maximal dans des conditions et des exigences différentes, il est essentiel que le client choisisse exactement la technologie de surpresseur satisfaisant ses exigences, et d’utiliser un système de contrôle-commande automatisé et optimisé pour les machines qui compriment l’air. Avec une expertise adaptée, il est possible de réduire considérablement la consommation d’énergie et les émissions de CO2, , en vous basant sur le choix du « bon » surpresseur ou compresseur. De plus, un système de contrôle-commande automatique tel que l’AERsmart sait à tout moment ajuster le débit volumique aux besoins réels en oxygène au sein des bassins d’aération. Cela permet d’éviter les excédents de production d’énergie. L’installation de nouvelles machines axées sur la demande et visant à préserver la consommation énergétique ne constitue que l’une des nombreuses mesures d’optimisation qu’AERZEN propose à ses clients.
Beaucoup de stations d’épuration nécessitent une rénovation et/ou optimisation du point de vue énergétique. De nombreuses options s’offrent à nous pour améliorer un rendement qui, en faisant un usage parcimonieux des ressources énergétiques, va contribuer à protéger l’environnement. Ces options vont du changement de la combinaison de machines et de l’automatisation d’un système de production d’air comprimé, à l’optimisation des salles machines en passant par les dispositifs de récupération d’énergie. Mais il n’est pas toujours simple d’identifier ces options. Il faut pour cela s’appuyer sur des mesures spéciales et une collecte de données, chose qui n’est pas forcément à la portée de n’importe quel exploitant.
En phase de conception d’une nouvelle installation, le concepteur va impérativement devoir adopter une vision durable et moderne, car un travail d’expertise approprié va pouvoir générer d’importantes économies sur de nombreuses années d’exploitation. En tant que leader mondial du marché dans le domaine de la gestion des eaux usées, AERZEN propose des concepts à la pointe dans ce domaine.
De telles mesures de modernisation sont non seulement écoénergétiques et économiques, mais aussi bénéfiques pour l’environnement, puisqu’une usine équipée de machines à haut rendement énergétique contribuent à la réduction des émissions de CO2, . Le gouvernement récompense les entreprises s’investissant dans ce sens par des soutiens financiers et des programmes de financement.
La sélection d’une technologie de compresseur sur mesure et capable de générer un débit volumique basée sur le besoin, constitue un facteur décisif pour une utilisation de l’énergie à faible coût et respectueuse de l’environnement pour les usines de traitement des eaux usées. La production d’air comprimé représente jusqu’à 80 % des coûts énergétiques totaux d’une installation.
Chaque station d’épuration est sujette à des fluctuations à caractères saisonnier et horaire et qui doivent être gérées de manière flexible. Il est donc essentiel d’examiner quelles charges une usine doit traiter au cours d’une année et quelle plage de contrôle elle va devoir couvrir. C’est uniquement sur cette base qu’un choix de machines judicieux pourra être effectué.
Lorsque le moment de la décision est venu, gardez à l’esprit que, selon le type d’application, chaque technologie de compresseur va présenter certains avantages et inconvénients, qui pourront être optimisés au cas par cas.
Par exemple, les surpresseurs à pistons rotatifs sont peu coûteux et s’avèrent idéaux pour des plages de fonctionnement étendues. Les turbocompresseurs plus petits sont quant à eux plus efficaces lorsque la plage de contrôle est plus réduite et la vitesse plus constante. Le compresseur Delta Hybrid va combiner les caractéristiques des deux technologies.
Pour les stations d’épuration plus importantes, caractérisées par des charges opérationnelles plus élevées et de plus grandes fluctuations, on penchera éventuellement vers une combinaison judicieuse de différentes technologies. Grâce à son concept Performance³, AERZEN fournit une solution idéale pour ce type de scénario. En effet, un groupe de machines avec un système de contrôle intelligent intégré va pouvoir, avec une grande fiabilité, couvrir les variations de charges potentielles. Selon la charge opérationnelle de la station d’épuration, on va déployer la machine ou la combinaison de machines optimale afin de générer le débit volumique nécessaire à un enrichissement en oxygène adéquat.
D’un point de vue énergétique, même un ensemble de machines avec un rendement optimal peut profiter d’améliorations supplémentaires ; en effet, la compression va générer une grande quantité de chaleur process pour des raisons physiques. Une partie de la chaleur est générée lors de la compression de l’air par les vis ou les pistons rotatif, l’autre partie étant l’air issu des moteurs sous le capot d’insonorisation.
AERZEN a développé des méthodes efficaces pour tirer parti de cette chaleur industrielle. Vous pouvez par exemple monter un échangeur thermique derrière le compresseur. Cela convertit l’énergie thermique et la rend disponible pour d’autres processus. Autre option pour la récupération de chaleur : utiliser directement l’air chaud à la sortie des compresseurs par l’intermédiaire d’une tuyauterie pour chauffer l’eau de service, sécher les pièces à usiner ou produire de l’eau chaude de service pour les douches et les toilettes. Ainsi, une chaleur qui, non exploitée, serait perdue, se retrouve réutilisée dans une logique d’économie d’énergie. Les deux méthodes de récupération d’énergie peuvent faire l’objet de subventions mises à la disposition des municipalités.
Dans la salle des machines, les surpresseurs à pistons rotatifs, turbocompresseurs, compresseurs etvariateurs de fréquence génèrent des températures élevées, ce qui a une incidence néfaste sur la durée de vie des machines. AERZEN propose à ses clients des systèmes d’aération dimensionnés au besoin pour contrôler le climat dans la salle des machines. Nous proposons également des optimisations d’insonorisation.
Parmi le large éventail de programmes de financement et de subventions financières visant à accélérer la protection de l'environnement, on peut faire une distinction entre le financement de concepts et le financement d'investissements. En voici deux exemples :
En tant que fabricant de compresseurs d’air économes en énergie et en sa qualité de spécialiste de la récupération de chaleur, AERZEN peut, dans les deux cas, accompagner ses clients en offrant de précieux conseils et une simplification considérable pour un processus sur mesure de demande de financement. L’entreprise familiale va ainsi apporter son soutien, en analysant par exemple une usine existante ou en compilant à l’avance les données requises pour les mesures d’investissement. Si un client souhaite bénéficier d’un programme de financement pour des projets pilotes, AERZEN se propose d’établir les plans correspondants.
Il est difficile de répondre à de telles questions et il faut ici faire appel à des spécialistes. Il convient de clarifier les détails techniques en amont, de rassembler et de mettre à disposition les données nécessaires. Tout cela prend du temps et les exploitants n’ont pas toujours l’agenda nécessaire. Le service fourni par AERZEN offre donc aux clients des avantages décisifs, où le dialogue entre le client et les spécialistes de l’air comprimé va permettre de créer des synergies susceptibles de considérablement faciliter l’accès à un financement.
Au sein de ce processus, AERZEN se concentre systématiquement sur des exigences individuelles et spécifiques au client. C’est aussi dans ce cadre qu’AERZEN va mettre à disposition du client des concepts de test et d’analyse prêts à l’emploi. Nous proposons par exemple notre solution AERaudit, développée en interne, dédiée à l’optimisation énergétique, qui vous permet de définir les options d’économie d’énergie résultant de l’intégration d’un groupe de machines personnalisé ainsi que le niveau détaillé de réduction d’émissions de CO2.
Pour optimiser ses services dans le domaine des subventions, AERZEN a établi une coopération avec le réseau e.qua, financé par le gouvernement fédéral, afin de mettre en place une communauté d’intérêts composée de représentants de la gestion de l’eau, des sphères scientifique et politique. Le réseau e.qua se charge des questions d’efficacité énergétique, de récupération d’énergie et de gestion des ressources. Cette coopération entre AERZEN et e.qua fait bénéficier les clients AERZEN d’avantages significatifs supplémentaires.
AERZEN se charge des mesures. Ainsi, AERZEN va mesurer les besoins réels en débit volumique ou calculer le niveau d’émissions de CO2. En s’appuyant sur sa solution AERaudit, AERZEN évalue les caractéristiques de fonctionnement actuelles de l’installation, établit des analyses énergétiques et met en œuvre des optimisations énergétiques sous forme d’un « concept machine » optimal, intégrant des surpresseurs à pistons rotatifs, turbocompresseurs, et compresseurs à vis.
De plus, AERZEN fournit une assistance poussée prenant la forme de concepts de récupération de chaleur, incluant des représentations graphiques de la quantité d’énergie récupérée et de la réduction des émissions de CO2 évaluée. Pour ce qui est de l’optimisation de la salle des machines, AERZEN propose des concepts de ventilation des locaux et de réduction du bruit.
e.qua, de son côté, accompagne les clients pour évaluer l’éligibilité des concepts et établir l’étude préliminaire des options de financement pour les concepts énergétiques, et se charge par ailleurs d’évaluer la légitimité des demandes d’aide aux investissements. Le client pourra d’ailleurs se tourner directement vers e.qua pour entrer en contact avec des sponsors de projet et obtenir de l’aide pour les demandes de financement.
Que ce soit dans le cadre d’un concept rentable de nouvelle installation ou de rénovation d’une installation existante, les clients d’AERZEN peuvent compter sur un soutien financier. Dans le respect des principes de gestion durable des eaux usées.
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