Exemple de pratique

STEP Uzwil : eau propre et énergie verte d'un seul bloc

À Uzwil, les eaux usées deviennent un vecteur énergétique précieux : la station d'épuration d'Uzwil mise résolument sur la valorisation à haute efficacité du gaz d'épuration dans une cogénération moderne afin non seulement de garantir la sécurité d'exploitation de l'installation, mais aussi de produire directement sur place une part considérable de l'électricité et de la chaleur nécessaires – un exemple parfait de fiabilité fonctionnelle et d'économie circulaire écologique.

„ La fiabilité est notre priorité absolue dans le traitement des eaux usées “, déclare Peter Huber, directeur d'exploitation de la station d'épuration (STEP) d'Uzwil. Mise en service en 1970, elle fait partie du développement des infrastructures alors largement soutenu pour garantir une haute qualité de l'eau dans les rivières et les lacs suisses. Environ 20 000 habitants sont aujourd'hui raccordés à la zone de desserte d'Uzwil. Plus de 3 millions de mètres cubes d'eaux usées arrivent chaque année dans cette installation, ce qui correspond à un volume journalier moyen de plus de 9 000 m3. La capacité hydraulique de dimensionnement de la STEP d'Uzwil atteint même 14 000 m3. Outre les installations de traitement, une centrale de cogénération joue également un rôle central.

De la combustion du gaz à l'approvisionnement énergétique global

La station d'épuration fonctionne selon le procédé des boues activées et est équipée d'installations pour la précipitation des phosphates, la nitrification et la dénitrification. Le moteur à gaz, utilisé dès le début pour la valorisation du gaz d'épuration, a été remplacé par une centrale de cogénération (CHP) à la fin des années 1990 dans le cadre d'un vaste programme de rénovation. En lieu et place de cette installation, une nouvelle cogénération compacte a pu être installée fin 2014. Celle-ci offre une puissance électrique de 95 kW et une puissance thermique de 130 kW. L'installation est ainsi plus performante que l'installation précédente et correspond également à l'augmentation de population attendue dans la zone de desserte. La nouvelle cogénération est également conçue pour assurer l'alimentation de secours et permet ainsi une redondance supplémentaire de l'alimentation électrique, ce qui est absolument indispensable à la station d'épuration tant pour la sécurité de l'exploitation que pour le maintien de la température nécessaire dans le digesteur ainsi que pour le chauffage et la production d'eau chaude. Avec environ 270 000 m3 de gaz d'épuration par an, un taux d'autonomie électrique d'environ 50 pour cent peut être atteint.

Conçu pour les conditions futures des eaux usées

Peter Huber le confirme : „ L'évaluation de la cogénération par un bureau d'études a pris en compte les aspects fonctionnels, économiques et prospectifs. Il s'agit toujours d'optimiser l'autoconsommation de la production d'électricité, tout en assurant un approvisionnement suffisant en chaleur. “ La cogénération fournit une température de 95 °C. Les deux accumulateurs de chaleur d'une capacité de 2 000 litres chacun sont ainsi chauffés à 85 °C. Dans le digesteur, une température d'environ 40 °C est encore nécessaire pour assurer le bon déroulement du procédé. Le nouveau système de commande de l'installation prend en compte le stockage du gaz de digesteur, de sorte qu'un plus grand volume de gaz est disponible pour la production d'électricité pendant les heures pleines. Lors de l'installation de la nouvelle unité de cogénération, un filtre à charbon actif et de nouveaux refroidisseurs extérieurs ont également été installés. L'ensemble de la phase de transformation s'est achevé en une semaine et demie. Pour les périodes sans production de gaz propre, une chaudière supplémentaire avec un brûleur au choix au fioul ou au gaz est également disponible.

Maîtriser les fonctionnalités et les coûts

La centrale de cogénération permet un cycle de processus optimal, car le gaz d'épuration produit dans la STEP peut être transformé de manière efficace directement en chaleur et en électricité, qui sont à leur tour utilisées pour un fonctionnement fiable à des coûts réduits. „ La STEP d'Uzwil travaille avec un niveau élevé de qualité et de sécurité, et élimine des eaux usées tant les charges de matières solides que les charges nocives de carbone et d'azote “, résume Peter Huber pour décrire les activités en cours.

Contact :
Peter Huber
ARA Uzwil
Association d'épuration des eaux d'Uzwil
9240 Uzwil
ara.uzwil@bluewin.ch

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