Bienvenue dans le domaine de l'eau de KELLER H2O


Solutions durables et économiques pour applications dans le domaine de l'eau, intégrant le savoir-faire de nos clients et les compétences de KELLER.

Mesure de débordement d’égout

Surveillance du niveau des eaux usées

Éviter les pannes de pompe

Mesure de niveau continue

Une solution intelligente pour mesurer les débordements d’égout

Les débordements d’égout sont un problème grave dans la mesure où ils polluent l’environnement. Dans l’exemple ci-dessous, vous apprendrez comment KELLER Netherlands est parvenu à résoudre ce problème de débordement d’égout en utilisant l’enregistreur de données DCX-22 AA, associé au logiciel «Logger» de KELLER.

Un débordement d’égout se produit quand des égouts reçoivent plus d’eau de pluie qu’ils ne peuvent en évacuer. Sans installation de traitement, les plaques d’égout peuvent ainsi être propulsées dans les airs à cause des énormes pressions augmentant en très peu de temps en raison des grandes quantités d’eau de pluie s’accumulant dans l’égout.

Des murs sont construits en différents endroits du système d’égout afin d’inverser cette tendance. Une rivière ou un canal se trouve de l’autre côté du mur. Si nécessaire, l’excédant d’eau passe au-dessus du mur vers l’eau naturelle.

Cela ne doit bien sûr arriver qu’en cas d’urgence. Les autorités locales sont ainsi forcées par le gouvernement national à enregistrer le nombre de débordements et la quantité totale d’eau déversée dans les cours d’eau naturels. Le logiciel «Logger» de KELLER calcule le volume total du débordement, tandis que l’enregistreur de données DCX-22 AA mesure les niveaux d’eau. Son fonctionnement est le suivant:


Le DCX-22 AA est installé dans le système d’égout et la sonde de mesure de niveau est placée aussi bas que possible, mais PAS dans la couche de sédiments. Le boîtier de la batterie est installé directement sous la plaque d'égout en acier.

 

Trois niveaux de déclenchement, que l’enregistreur de données utilise pour augmenter la vitesse d’enregistrement, peuvent être programmés dans le logiciel «Logger».


Le déclencheur 1 est utilisé pour activer l’enregistrement accéléré Le déclencheur 2 pour commuter en mode normal et
Le déclencheur 3 pour calculer le débit et le volume du débordement.

Le graphique suivant permet de mieux le comprendre.

Séquence d’événements

  1. De fortes pluies remplissent l’égout
  2. L’égout ne parvient pas à évacuer l’excédant d’eau
  3. Le réservoir de trop-plein se remplit
  4. Dès que le niveau d’eau dépasse la valeur «Déclencheur ON», le DCX-22 AA s’active et commence les mesures à raison d’une mesure par minute
  5. Il s’agit officiellement d’un débordement à partir du moment où l’eau déborde de la plaque interne
  6. Lorsque l’eau redescend sous la valeur «Déclencheur OFF», le DCX-22 AA commute en mode normal des données à raison d’une mesure par heure, ce qui signifie que le débordement est terminé
  7. Le «logger DCX» lit la mémoire du DCX-22 AA
  8. Un module de conversion spécial calcule le débit et le volume comme suit:
    1. Le calcul est effectué sur la base de chaque mesure du niveau d’eau. Seul le niveau d’eau mesuré en haut de la plaque d’égout n’est pas converti
    2. Le niveau moyen est calculé à partir de tous les niveaux d’eau restants et converti en débit (volume/temps) grâce à la formule de Poleni
    3. Le débit moyen est multiplié par la durée totale du débordement (date de fin/temps - date de début/temps), ce qui donne le volume total du débordement des eaux usées (temps*volume/temps=volume)
  9. À la fin, notre logiciel établit un rapport officiel sur l’emplacement de ce débordement.

Comment le débit est-il calculé?

  1. Notre logiciel lit la mémoire du DCX-22 AA (un gestionnaire de données est utilisé pour lire les fichiers du GSM i -2). L’avantage d’un GSM-2 repose dans le transfert de données sans-fil, c’est-à-dire que l’utilisateur n’a pas besoin d’être sur place pour récupérer les données.
  2. Un module de conversion spécial calcule le débit et le volume comme suit:
    1. La valeur du calcul est déduite à partir du niveau d’eau que mesure chaque sonde de niveau. Il ne reste alors plus que le niveau d’eau en haut de la plaque d’égout
    2. Le niveau moyen est calculé à partir de tous les niveaux d’eau restants et converti en débit (volume/temps) grâce à la formule de Poleni: Q = m x b x h 3/2
    3. Le débit moyen est multiplié par la durée totale du débordement (date de fin/temps - date de début/temps), ce qui donne le volume total du débordement d’eaux usées (temps*volume/temps=volume)
  3. À la fin, notre logiciel établit un rapport officiel sur l’emplacement du débordement.


Le rapport sert de base pour définir des mesures de prévention.

Le rapport établi par le logiciel KELLER est utilisé pour déterminer le nombre de débordements et le volume des eaux usées déversées dans des «wateringues»“, qui sont gérées par l’Office des eaux des Pays-Bas. Si les débordements sont trop fréquents, le gouvernement national peut forcer les autorités locales à construire un réservoir tampon d’eaux usées, à savoir un grand conteneur circulaire en béton d’une capacité de plusieurs milliers de mètres cubes.

Construction d’un réservoir tampon d’eaux usées

L’excédant d’eaux usées est mis en attente dans ce réservoir tampon et si possible pompé vers une station d’épuration.

Stations d’épuration.

Surveillance de niveau d’eaux usées

Depuis 2007, KELLER Poland a installé plus de 5 000 transmetteurs de la série 46 X dans le cadre d’applications pour l’évacuation des eaux usées. Ces transmetteurs sont principalement utilisés dans des stations de relevage neuves ou modernisées.

Les transmetteurs de pression 46 X font office de capteur principal pour la surveillance du niveau des eaux usées tandis que les interrupteurs à flotteur sont utilisés comme des éléments de commande secondaires. Le principal avantage du 46 X réside dans son diaphragme AL2O3 à résistance chimique avec couche d’or, qui est également protégé contre les dommages mécaniques par rapport au diaphragme d’acier fin utilisé dans les transmetteurs piézorésistifs. Autre gros avantage: son système électronique moderne permettant à de nombreux utilisateurs de tirer profit du module de communication MODBUS i , ainsi que sa sortie 4…20 mA adaptable. Malgré les contraintes extrêmes de cette application, le 46 X s’est révélé très fiable, ce qui mérite également d’être souligné.

Stations de relevage

Une solution anti-encrassement pour éviter les pannes de pompe causées par une accumulation de graisse

En matière de mesure des eaux usées, des relevés précis sont essentiels pour assurer le bon fonctionnement des pompes. Les pannes provoquent des débordements de déchets liquides non hygiéniques et entraînent de coûteuses réparations.

Mesures erronées dues à un dysfonctionnement de l’équipement

À Newport News, en Virginie, plusieurs restaurants ont été construits dans une zone desservie par les mêmes stations municipales de relevage des eaux usées. L’introduction de graisses lourdes dans les eaux usées entraînait l’encrassement et la panne de l’instrument de mesure de niveau.

Solutions dépassées

Avant le développement du quartier commercial, la société Newport News Waterworks et le département d’assainissement des eaux de Hampton dépendaient d’un ensemble de flotteurs mécaniques et de transmetteurs de niveau submersibles traditionnels. Lorsque les restaurants étaient ouverts, un volume supérieur de graisse s’accrochait à ces instruments et ni le système de mesure principal, ni sa fonction redondante ne parvenaient à transmettre correctement les valeurs correspondantes au contrôleur de la pompe.

L’accumulation de graisse sur le transmetteur de niveau submersible obstruait les orifices de refoulement, ce qui empêchait la libre circulation du liquide, rendant ainsi impossible l’application d’une pression hydrostatique appropriée au niveau du capteur. Sur l’interrupteur à flotteur redondant, dont le rôle est de déclencher la pompe en cas de panne du transmetteur de niveau, l’accumulation de graisse a fini par paralyser le fonctionnement mécanique du flotteur. Lorsque le transmetteur de niveau et le système de secours étaient hors service, les stations de relevage affectées enregistraient des volumes d’eaux usées trop élevés ou trop bas de sorte que les pompes fonctionnaient soit en continu, soit pas du tout.

Diaphragme Kynar® pour une résistance supérieure au cisaillement et au poinçonnement

Plusieurs sociétés proposent des produits anti-encrassement qui diffèrent peu de leurs solutions existantes inadaptées. Ces instruments utilisent un diaphragme élastomère à revêtement Teflon relativement peu résistant et sensible au poinçonnement. Leur solution consiste à employer une grosse cage de protection constituée d’une tôle montée sur des boulons et des entretoises. Ces tôles peuvent cependant accumuler les tissus, graisses et biosolides évoluant dans les eaux usées, ce qui provoque des mesures erronées.

Des représentants de Newport News ont contacté KELLER car ses capteurs 36 XKY, connus aux États-Unis sous le nom de LevelRat, mesurent le niveau des eaux usées selon une approche originale. Le diaphragme renforcé Kynar® i , utilisé pour la série 36 XKY, offre une meilleure résistance au cisaillement et au poinçonnement par rapport à d’autres solutions «anti-encrassement». Cette conception réduit également au maximum la section de la série 36 XKY, créant ainsi une forme plus mince tout en évitant de recourir à des tôles encombrantes, pour un instrument sans le moindre encrassement.

Station d’épuration

wastewater treatment plant

Grâce à la série 36 XKY de KELLER, les pannes de pompe de transmetteurs de niveau dues à une accumulation de graisse et l’utilisation de grandes cages de protection appartiennent au passé. Cette solution associe la qualité anti-adhésive du Teflon à une plus grande robustesse et à une meilleure résistance au cisaillement.

Mesure de niveau continue au lieu d’interrupteurs à flotteur redondants

Le passage de dispositifs à flotteur à une solution moderne avec transmetteur de niveau KELLER 26 Y offre un système de mesure continue pour le contrôle des niveaux d’eaux usées.

Système de mesure de niveau d’eaux usées inefficace

Le client avait besoin d’un système de mesure de niveau d’eaux usées, ce qu’il réalisait initialement avec des interrupteurs à flotteur. L’interrupteur 1 remplissait le réservoir lorsque le niveau minimum était atteint, l’interrupteur 2 arrêtait le remplissage du réservoir au niveau maximum, tandis que l’interrupteur 3 jouait le rôle d’alarme empêchant le remplissage du réservoir.

Une solution plus directe

Au lieu d’utiliser plusieurs dispositifs flottants, la société a opté pour le transmetteur de niveau KELLER 26 Y.

Par rapport à des interrupteurs flottants utilisés dans des réservoirs d’eaux usées, les principaux avantages de la mesure hydrostatique sont les suivants:

  • Les capteurs de niveau hydrostatiques n’interprètent pas la mousse comme un niveau liquide (comme le font les capteurs à ultrasons) et fournissent ainsi des valeurs de niveau précises
  • Pas de signaux parasites grâce à l’absence de pièces mécaniques internes
  • Mesure continue
  • Valeurs de mesures affichées à l’écran

 

Stations de pompage des eaux usées équipées d’un système de mesure continue pour contrôler la capacité de traitement des eaux usées

 

wastewater capacity

Exemple de capacité de traitement des eaux usées avec des systèmes de mesure de niveau

 

wastewater capacity

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