Les essais réalisés sur le système Hydro-Brake® Drop à la station de traitement des eaux usées de Bo’ness nous ont permis d’élargir ses capacités utiles et de prouver son efficacité pour la gestion des concentrations en sulfure d’hydrogène.

Nous avons testé le dispositif de régulation du débit Hydro-Brake® Drop en Écosse à la station de traitement des eaux usées de Bo’ness, l’un des Centres de développement de la société Scottish Water Horizons. Ce travail impliquait l’installation du dispositif Hydro-Brake® Drop sur le site pour permettre des essais dans des conditions réelles et dans un environnement sécurisé. Les résultats des essais nous ont permis d’élargir les capacités utiles de ces équipements et de prouver leur efficacité pour la gestion des concentrations de sulfure d’hydrogène dans les eaux.

Le défi

Nous devions valider les hypothèses de la conception existante et tester les potentiels d’extension des capacités utiles du système Hydro-Brake® Drop.

Les trois principaux objectifs de l’étude étaient :

1. L’évaluation du taux d’entraînement de l’air lors des différents modes de fonctionnement du système de régulation de débit Hydro-Brake® Drop, afin de prévoir avec précision les fonctionnements pneumatiques du dispositif
2. La mesure du potentiel d’oxygénation du système de contrôle du débit Hydro-Brake® Drop et son impact sur les niveaux de sulfure d’hydrogène
3. L’évaluation de nouvelles configurations d’entrées afin d’élargir la gamme de scénarios dans laquelle le dispositif Hydro-Brake® Drop peut être utilisé

Afin de répondre à ces questions, le meilleur choix consistait à tester le système Hydro-Brake® Drop dans des conditions réelles dans un environnement sûr et maîtrisé.

Essais

Le Centre de développement de Bo’ness, en Écosse, répondait aux exigences de fonctionnement requises pour ces essais. Des études préliminaires avaient révélé que la qualité et la quantité des débits entrants sur le site étaient satisfaisantes pour procéder aux essais du système Hydro-Brake® Drop et pour en dégager des résultats pertinents pour des applications industrielles.

Afin de pouvoir démontrer les caractéristiques du système Hydro-Brake® Drop et de les étudier, le système devait être mis en fonctionnement durant de longues périodes avec une grande diversité de débits, jusqu’à la capacité maximale prévue et même au-delà.

Le système devait également faire l’objet d’un suivi continu durant la période d’essai afin de recueillir les données permettant de confirmer les performances prétendues et d’autoriser des perfectionnements de la conception.

Le soutien de Scottish Water Horizons

La société Scottish Water Horizons nous a donné accès au Centre de développement de Bo’ness, assurant la liaison avec les opérateurs du site afin de s’assurer que les équipements pouvaient être mis à l’épreuve dans un endroit adéquat sur le site.

Avant notre arrivée sur le site, Scottish Water Horizons nous a aidés à déterminer les exigences préalables aux essais et a mené une évaluation complète sur la santé et la sécurité afin de s’assurer que tous les risques étaient identifiés et leur gestion anticipée de façon adéquate.

Une fois le système opérationnel, Scottish Water Horizons a régulièrement échangé avec nous afin de s’assurer que les conditions d’essai étaient remplies sur le site.

Le Centre de développement de Bo’ness

Le Centre de développement de Bo’ness est implanté au sein de la station de traitement des eaux usées en activité de Bo’ness. Il offre un environnement d’essai dynamique pour des produits et processus nouveaux. En utilisant des espaces réservés du site, des utilisateurs extérieurs sont autorisés à accéder au Centre de développement afin de tester les performances de leurs produits dans des conditions réelles.

Afin de répondre aux exigences des essais, nous les avons effectués dans les ouvrages d’arrivée de la station de traitement de Bo’ness pour profiter du volume d’eaux usées nécessaire à notre dispositif.

Les essais exigeaient le recours à un échafaudage aux ouvrages d’arrivée afin de pouvoir faire tomber les eaux usées depuis une certaine hauteur vers le dispositif. En travaillant en coopération avec les opérateurs du site et Scottish Water Horizons, le lieu optimal du site a été déterminé afin de garantir le succès des essais.

Résultats des essais

Le dispositif de régulation du débit Hydro-Brake® Drop a été installé et testé à Bo’ness au cours du mois de juin 2016. Deux systèmes d’instrumentation montés sur le dispositif de test ont mesuré ses performances durant plus de 70 heures d’essai et ont permis la validation des données pour les relevés recueillis.

Pour les configurations et les débits testés, il a été constaté que le système Hydro-Brake® Drop aérait le flux de façon significative.

Les concentrations d’oxygène dissoutes dans le flux ont été augmentées de 200 à 400 %.

Il a été montré que le taux d’entrainement de l’air était prévisible et régulier dans l’ensemble de la gamme de configurations et de conditions testées. Cela a confirmé que les différentes configurations se sont comportées comme prévu et cela a permis d’élargir encore la gamme des applications pour lesquelles Hydro-Brake® Drop peut être mis en place.

« Le sulfure d’hydrogène et les odeurs sont un problème signalé par un grand nombre de nos clients. Avec l’aide de Scottish Water et d’Hydro Nation Water Innovation Service, nous avons pu mener des essais dans des conditions réelles confirmant que le système Hydro-Brake® Drop augmente les concentrations d’oxygène dissous de façon régulière jusqu’à 400 % - ce qui remédie à la présence de sulfure d’hydrogène et réduit les problèmes d’odeurs associés. De plus, ces essais ont permis d’élargir la gamme d’applications fonctionnelles du produit, ce qui signifie que nous pouvons l’utiliser pour plus de situations de traitement des eaux différentes. »

- Dr Daniel Jarman, Responsable technologie, Hydro International

Plus d’informations

Centres de développement de Scottish Water Horizons

Scottish Water Horizons, société affiliée à part entière du service public des eaux, a créé le premier site d’essai grandeur nature d’Écosse pour les installations destinées à l’eau et aux eaux usées. Financé par une subvention d’environ 1,9 million d’euros (1,6 million de livres sterling) des autorités Écossaises, la société a aménagé deux sites permettant aux utilisateurs de tester leurs technologies dans un environnement sûr entièrement prévu à cet effet. Le Centre de développement de Gorthleck, près d’Inverness, permet aux utilisateurs de tester des équipements et processus de traitement de l’eau. Ce site n'est plus raccordé au réseau de distribution. Il offre donc un environnement à risques réduits pour tester de nouveaux produits et processus de traitement de l’eau.

Le Centre de développement de Bo’ness, près de Falkirk, en Écosse, est un ouvrage de traitement des eaux usées que la société Scottish Water Horizons a adapté pour permettre de tester une grande série de technologies. Ce centre offre un environnement flexible pour essayer des nouveaux équipements à une échelle fonctionnelle. Les utilisateurs du site de Bo’ness ont accès à une alimentation en eaux usées provenant de trois différentes étapes du processus de traitement, ainsi qu’à un espace supplémentaire réservé exclusivement aux essais en amont des ouvrages de traitement. Le Centre de développement de Bo’ness dispose d’une licence pour la gestion des déchets, ce qui augmente sa flexibilité.

En savoir plus : Centre de développement de Scottish Water Horizons 

Hydro Nation Water Innovation Service

Le service Hydro Nation Water Innovation Service (HNWIS), fondé par les pouvoirs publics écossais via les agences Scottish Enterprise et Highlands and Islands Enterprise, recense les entreprises innovantes, notamment les PME, et les accompagne sur la voie de l’innovation, de la conception à la commercialisation. Le partenariat entre HNWIS, AECOM, WRc et UK Water Ltd donne lieu à un programme triennal.

En savoir plus : Hydro National Water Innovation Service