Objet et enjeux de l’étude

Constat de l’ADEME : La station d’épuration industrielle est régulièrement exclue du périmètre du

diagnostic énergétique

Objet de l’étude :

• Evaluer les pratiques sur le terrain

• Evaluer les opportunités d’optimisation énergétique

• Détecter les potentiels en termes de méthanisation et de récupération de

chaleur fatale

La méthodologie :

La capitalisation des retours d’expérience des experts (IRSTEA / SGAC /Autres)

La réalisation de pré-diagnostics de stations d’épuration :

• 12 STEP industrielles

• 3 STEP urbaines

Les retours d’expériences Les principales sources de consommation énergétique L’aération (à hauteur de 50% environ)

La désodorisation / ventilation (lorsqu’elle existe)

Optimisation du process : Les indicateurs / axes d’optimisation énergétiques mis en avant :

• Taux de charge

• Choix et dimensionnement des aérateurs

• Optimisation de la régulation des aérateurs

• Maintien du taux de boues et de la charge massique

Optimisation des équipements Expertise par l’APAVE : pistes présentées diapos suivantes

Données générales

Les 15 sites visités se situent en Aquitaine :

• 2 papèteries

• 3 STEP urbaines

• 3 sites agroalimentaires

• 2 sites de transformation/fabrication bois

• 3 sites de transformation / extraction huiles

• 2 sites industriels autre

Prédiagnostics établis sur la base des visites et bilans d’autosurveillance 2013

Attention : Le recueil des données énergétiques auprès des industriels est une

étape essentielle et incontournable qui peut nécessiter du temps (6 mois)

La capitalisation des prédiagnostics

Principales caractéristiques

Exploitation de la STEP 50% ont un exploitant dédié

(interne ou externe)

La capitalisation des prédiagnostics

Suivi énergétique 5 STEP industrielles ont un comptage dédié STEP : 1 seule a des sous compteurs

Consommation énergétique mensuelle et répartition estimées par Temps de

fonctionnement et Puissance des équipements

Répartition moyenne des consommations

énergétiques (hors désodorisation)

Aération 59% Pompes

22%

Boues 11%

Agitateurs 6%

Autres 2%

La capitalisation des prédiagnostics

Les pistes d’optimisation proposées :

1. Process : aération

2. Equipements

La capitalisation des prédiagnostics

Les pistes d’optimisation proposées : EQUIPEMENTS

Principales actions Estimation gain

énergétique

Temps de retour sur investissement

AIR COMPRIME Réduction des fuites d'air : à contrôler régulièrement 5% < 1 an

Optimisations du niveau de pression 4 à 10% < 1 an

Abaisser T°C de l'air à l'aspiration 4% pour baisse de 10°C < 1 an

Remplacement par compresseur à vis et classe moteur IE3 20 à 30 % < 5 ans

MOTEUR (en particulier pompage) Vérification bon dimensionnement : notamment en cas de remplacement

5 à 20% < 5 ans

Mise en place de moteurs à haut rendement IE3 2 à 7%

< 5 ans

Mise en place de variateurs de fréquence 20 à 30% max < 5 ans

VENTILATION Mise en place de ventilateurs type roue libre avec variateur de fréquence

5 à 10% < 5 ans

Vérification bon dimensionnement 5 à 15%

MAINTENANCE 1 à 5 % < 3 ans

GESTION ENERGIE & SENSIBILISATION DES ACTEURS Mise en place d'un suivi énergétique

1 à 7% > 5 ans

Cas de la station de pompage

Pompage de transfert entre site industriel et STEP avec faible HMT et PdC élevée

-

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Gain potentiel en kWh/an Gain moyen « sécuritaire » :

15 000 €/an (sur la base de

0,07€/kWh et d’un temps de

retour sur investissement

< 5 ans)

Les évaluations de gisement d’économie d’énergie

0

1

2

3

4

5

6

7

< 5 % entre 5 et 10 % entre 10 et 15 % entre 15 et 20 % entre 20 et 25 % > 25 %

% gain potentiel par rapport à la consommation totale des STEP

L’opportunité de mener une démarche d’efficacité énergétique dans une

station d’épuration est confirmée

Les principales préconisations relèvent de « bonnes pratiques »

d’exploitation/maintenance. Une démarche de management de l’énergie

(type ISO 50 001) constitue un cadre intéressant pour l’optimisation

énergétique des STEP

GUIDE (synthèse de l’étude) disponible à partir de mi 2016 Diffusion : Industriels / Bureaux d’études (diagnostic énergie) /

fédérations professionnelles

Cahier de suivi énergétique des stations d’épuration à l’attention des exploitants recueillant les protocoles et préconisations d'exploitation à

mettre en œuvre pour fiabiliser une démarche d'optimisation énergétique

Conclusion de l’étude Ademe

Guide de bonnes pratiques

Recommandations :

- L’entretien et le remplacement périodique des filtres permettent de limiter les

pertes de charges et donc les consommations d’énergie,

- Réparer les fuites d’eau,

- Appliquer un film réducteur de frottements sur les roues,

- Restaurer les tolérances internes des pompes, lorsqu’un jeu excessif entre

plaque arrière et roue est détecté ou que l’usure des bagues provoque une

baisse significative des performances de la pompe,

- Identifier les pompes en cavitation et agir en conséquence : faciliter

l’écoulement en entrée de pompe, remplacer la pompe ou utiliser un «

inducteur ».

Guide de bonnes pratiques

Recommandations :

- Mettre en place un planning d’entretien régulier des moteurs afin d’éviter

leur vieillissement prématuré,

- Assurer une lubrification correcte des paliers et roulements, et vérifier les

alignements et le refroidissement ; vérifier aussi les résistances d’isolement

des moteurs. Une maintenance correcte permet d’éviter des pertes de

rendements (1 à 5% en général),

- Recourir à un atelier agrée lors du rebobinage. Un rebobinage de mauvaise

qualité peut réduire le rendement du moteur de 1 à 6% (4% en moyenne).

Pas plus de 1 rebobinage par moteur.

Le guide de bonnes pratiques

Consommations électriques

kWh

Globale en kWh

Globale STEP en kWh

Poids énergétique en %

Sous-comptage A

Sous-comptage B

Sous-comptage C

Sous-comptage D

Consommations électriques

kWh/m3

kWh/kg DCOel kWh/kg DBO5el kWh/kg

MS produite

Taux de charge

Organique %

Taux de charge

Hydraulique %

Données d’entrée réelles et théoriques pour obtenir également des ratios de

suivis tels que :

MERCI POUR VOTRE ATTENTION