| LE DÉFI
Les conditions de sécheresse réduisent considérablement les ressources en eau disponibles en Italie et dans d'autres pays du sud de l'Europe, mettant en péril l'approvisionnement en eau pour l’usage domestique, l’agriculture et la production d’énergie.
La lutte contre la pénurie d'eau par la réutilisation de l’eau présente un grand potentiel, notamment en Italie. Cependant, actuellement, seulement 4 % des eaux usées sont destinées à être réutilisées directement, alors que le potentiel est de 23%1.
Une municipalité en avance sur son temps est le Milan Water Service, MM SpA. "La principale caractéristique de la station de Nosedo est le grand volume d’eau traitée qui est réutilisé pour l’agriculture. La STEP de Nosedo est l'un des meilleurs exemples de réutilisation de l'eau en Europe. Notre défi est de garantir en permanence les meilleures conditions pour la réutilisation de l'eau." — Andrea Aliscioni, Directeur d’exploitation de Milan Water Service.
C'est pourquoi les eaux usées sont traitées « non seulement conformément aux directives environnementales, mais aussi pour permettre une utilisation circulaire de l’eau ». — Francesca Pizza, responsable procédé à la STEP de Nosedo.
| LA SOLUTION
Hubgrade Performance est une solution digitale holistique qui optimise les procédés pour faire des procédés d'eau plus intelligents, plus sûrs et plus durables. Elle est composée d'une suite de solutions logicielles intelligentes pour l'optimisation en temps réel de la performance des procédés. Elle fournit un pilote automatique de pointe pour optimiser l'ensemble du système d'assainissement, y compris le réseau d'égouts et la station d'épuration.
Pour Nosedo, Hubgrade Performance fournit des données critiques sur la qualité de l'eau en permettant une optimisation automatisée en temps réel de la consommation d’énergie et de produits chimiques, ainsi qu’une amélioration de la capacité biologique et hydraulique. Elle assure non seulement un fonctionnement stable et la conformité des stations d’épuration et des réseaux d'égouts mais elle renforce également la résilience du réseau en gérant les fortes variations de charge.
| LE CLIENT
La Station d’épuration (STEP) de Nosedo est la principale station d'épuration municipale de Milan. Elle a une capacité de 1 250 000 équivalent habitants (EH) avec nitrification et dénitrification complètes et est l'un des meilleurs exemples de réutilisation de l'eau en Europe puisque jusqu'à 70 % de ses eaux usées traitées sont réutilisées à des fins agricoles.
- 350 000 mètres cubes (m3) traité par jour
- 5 m3 par seconde (/s) traités par temps sec
- 15 m3/s par temps de pluie
- 60 à 70 % de l’eau traitée est destinée à l'agriculture
- Charge de la station d'épuration :
- 2017 : 980 000 équivalents habitants (EH)
- 2023 : 1 180 000 EH
| AVANTAGES POUR LE CLIENT
Pourquoi Hubgrade Performance
- Disposer d’une solution numérique directement intégrée dans le fonctionnement du réseau d'égouts et de la STEP.
- Réaliser des économies annuelles OPEX de plus de 1 500 000 € par an grâce à la réduction de l'énergie, de produits chimiques et de boues.
- Renforcer la résilience en gérant mieux les fortes variations de charge élevées grâce à une vue d'ensemble et à moins d'ajustements manuels.
- Augmenter la capacité hydraulique de 20 % en biologie, permettant une meilleure gestion des épisodes pluvieux.
- Avoir une grande flexibilité pour les futurs projets (pour couvrir également l'ensemble du réseau d'égouts de Milan).
Tous les avantages indiqués ci-dessus ont été obtenus avec une charge plus élevée qu'avant la mise en œuvre, qui est passée de 80 % à 100 % de charge nominale.
Autres avantages pour le client
- Importante réduction de CO2 grâce aux diverses économies réalisées.
- Smart Bio-P : Introduction d'une élimination biologique significative du phosphore dans les volumes de traitement actuels d’une STEP qui n’a pas été conçue pour ça.
L'un des défis les plus importants auxquels les STEP doivent faire face consiste à maîtriser le procédé biochimique. Avec 40 % de la consommation totale d’énergie de la station, « c'est le [procédé] le plus exigeant d'un point de vue énergétique. Hubgrade Performance permet aux opérateurs de disposer d'un instrument leur permettant de prendre des décisions en temps réel sur le procédé”. — Francesca Pizza.
Fonctionnalités supplémentaires potentielles
Soutenir l’amélioration de la capacité hydraulique :
- Eaux pluviales avec mesures de pluie et des égouts
- Biologie de l'entrée de débit maximal
‘Hubgrade Performance [...] améliore nos performances en augmentant la capacité hydraulique par temps de pluie. C’est une solution intelligente à fort impact.’
Andrea Aliscioni
1La Maison Européenne – Ambrosetti « La valeur de l’eau pour l’Italie » – rapport 2023
CHIFFRES CLÉS
Les analyses de garantie de performance ont conduit aux résultats suivants (moyenne des deux dernières années) :
- Économies de CO2 (environ 2 800 tonnes (T) CO2-équivalent par an (eq/an)
- Électricité : 1 900T CO2 éq/an
- Fabrication de produits chimiques : 230T CO2 éq/an
- Transport : 100T CO2 2 éq/an
- Charge des effluents : 550T CO2 2 éq/an
- Économies OPEX (environ 1 800 € par an) :
- Économies d'énergie:
- Biologie : 0,431 réduit à 0,302 kilowattheure par kilogramme (kWh/kg) demande chimique en oxygène supprimée
- Aération du dessableur : 50 réduit à 44 Hz
- Économies chimiques : utilisation de coagulant (FeCl3) réduite de 58 %, passant de 3,01 kg de produits chimiques par kg de phosphore éliminé à 1,28.
- Réduction des boues chimiques : boues solides réduites de 114 T par an grâce à la diminution des coagulant
- Économies d'énergie:
Économie garantie : 400 000 € soit une augmentation de 350 %
- Qualité des effluents
- Réduction de 29 % de l'azote total (tot-N) dans les effluents de 7,1 mg/l à 5,02 mg/l tot-N
- Augmentation de la capacité hydraulique
- Par temps de pluie : 20-30%
Le package HubgradeTM Performance Plant pour la STEP de Nosedo inclut les caractéristiques suivantes :
- Oxygène dissous et élimination de l'azote
- Mélangeur (cuve de dénitrification)
- Alimentation en air, souffleries et aération du dessableur
- Retour des boues activées et recirculation du NO3
- Temps de rétention des solides
- Standby (lignes biologiques)
- P-précipitation
NB : Nous n'avons pas intégré l'éventuelle taxe carbone italienne (60 € par tonne de CO2 - Organisation de coopération et de développement économiques), ce qui ajouterait 170 000 € supplémentaires par an d'économies supplémentaires.