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Efficacité des ressources dans l'usine de traitement des eaux usées

L'eau est notre ressource naturelle la plus importante : Il est clair que sans eau potable, les maladies se propagent particulièrement rapidement. Les usines de traitement des eaux usées apportent non seulement une contribution importante à la protection de cette ressource, mais elles sont également essentielles à une plus grande durabilité.

Avec l'efficacité des ressources à la neutralité climatique.

Se laver, se brosser les dents, boire — tout le monde a besoin d'eau potable, et plus il y a de gens sur cette terre, plus la demande est élevée. Le changement climatique, l'urbanisation et l'augmentation de la pollution environnementale aggravent la situation. La protection de cette ressource numéro un devient de plus en plus urgente. Les stations de traitement des eaux usées apportent une contribution importante ici. Non seulement ils traitent les eaux usées et les rejettent dans nos eaux, mais ils servent également d'installations de stockage d'énergie, de consommateurs d'énergie flexibles et de générateurs, et apportent ainsi une contribution importante à la transition énergétique et à la gestion durable de l'eau.

Tours de digestion pour l'extraction du méthane des boues

Nuremberg est à l'avant-garde : Efficacité des ressources dans l'usine de traitement des eaux usées

Le traitement durable des eaux usées et l'approvisionnement en énergie deviennent de plus en plus pertinents, en particulier dans les villes. C'est aussi le cas à Nuremberg. La métropole franconienne s'est fixé de grands objectifs : D'ici 2035, le gouvernement municipal de la ville doit devenir climatiquement neutre. Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) a un rôle clé à jouer ici : Avec ses deux usines de traitement des eaux usées à grande échelle, c'est le plus grand consommateur unique et le plus grand producteur d'électricité. Par conséquent, le sujet de l'efficacité des ressources est un élément important pour atteindre une plus grande durabilité. Un rôle clé ici est joué par l'usine de traitement des eaux usées 1, qui nettoie minutieusement la majorité des eaux usées de plus de 500 000 habitants de la métropole mécaniquement, biologiquement et chimiquement avant que les eaux traitées ne soient rejetées dans la rivière Pegnitz. Matthias Germeroth a une vue magnifique depuis le toit de l'une des cinq tours de digestion de 35 mètres de haut. Mais ce n'est pas pour ça qu'il vient souvent ici. En tant que responsable de l'énergie chez Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN), les tâches de Matthias Germeroth comprennent l'optimisation de la consommation d'énergie des installations dans le domaine du drainage urbain et de l'analyse environnementale — et les tours de digestion de l'usine d'eaux usées sont un élément important à cet égard.

Le plus grand producteur — et le plus grand consommateur d'énergie

À partir des boues digérées qui sont traitées dans les tours, l'usine de traitement des eaux usées extrait le méthane, qui est converti en électricité et en chaleur dans un total de quatre centrales de chaleur et d'électricité combinées. C'est l'une des nombreuses mesures avec lesquelles SUN apporte sa contribution à une plus grande durabilité, explique Britta Walthelm. En tant que responsable de l'environnement et de la santé de la ville de Nuremberg, elle est également la première directrice d'usine de SUN : « Le conseil municipal de Nuremberg a décidé que l'administration municipale de la ville de Nuremberg devrait être climatiquement neutre d'ici 2035. » SUN joue deux rôles dans ce processus, selon Germeroth : « Nous avons un réseau d'égouts s'étendant sur plus de 1 500 kilomètres qui nous transporte les eaux usées aux stations d'épuration, et plus de 100 structures extérieures. Avec les deux stations de traitement des eaux usées à grande échelle, nous traitons plus de 1,3 million d'équivalents habitants, ce qui fait de nous le plus grand consommateur unique, mais aussi le plus grand producteur d'électricité. C'est ce qui le rend très convaincant. »

Matthias Germeroth et un jeune homme regardant une tablette ensemble, debout devant les panneaux de commande
En raison de la hausse des coûts énergétiques, nous sommes naturellement très intéressés par l'optimisation de nos processus autant que possible.
Volker Nachtmann, Gestionnaire d'usine technique, Déguisement de la Cité et analyse de l'Umweltanalytik Nuremberg
Plan de Volker Nachtmann

Rendre visibles les flux de matériaux et d'énergie interconnectés

« Ce n'est que par la transparence des ressources que nous pouvons utiliser les ressources efficacement et de manière flexible », explique Volker Nachtmann, directeur de l'usine technique chez Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg. À cette fin, le système de gestion de l'énergie enregistre la consommation d'essence, de gaz naturel et de diesel, la consommation d'électricité et les valeurs de consommation pour le chauffage et le refroidissement. Côté production, la chaleur et le froid produits et l'électricité générée, décomposées par les sources d'énergie, les gaz d'égout, les combustibles fossiles pour les générateurs d'énergie de secours et le photovoltaïque, sont inclus dans le solde. De cette façon, le système permet à SUN d'analyser la consommation et la production et ainsi d'exploiter le potentiel d'améliorations, selon Germeroth : « Nous avons maintenant l'occasion de présenter un potentiel d'efficacité énergétique qui n'a pas été découvert auparavant. »

Une révélation vraiment frappante a été que nous pouvons fournir partiellement à la station de traitement des eaux usées 1 une énergie 100% autogénérée.
Matthias Germeroth, Energy Manager, Déguisement de la Cité et analyse de l'Umweltanalytik Nuremberg
Plan de Matthias Germeroth

Bon pour le climat et l'équilibre

La base technique pour cela a été mise en œuvre par SUN en collaboration avec Siemens : SIMATIC Energy Manager Pro rend la consommation d'énergie et les flux de matériaux transparents et prend en charge à la fois le niveau d'exploitation et les différentes divisions de l'entreprise et l'ensemble du SUN avec des rapports et une surveillance automatiques. À cette fin, le système enregistre jusqu'à 800 points de données provenant d'environ 500 compteurs d'énergie ainsi que des systèmes de contrôle des processus et du bâtiment. Pour Germeroth, cette flexibilité est l'un des grands atouts de cette solution : « Avec SIMATIC Energy Manager Pro, nous avons la possibilité de regrouper les énormes quantités de données et de les rassembler en quantités significatives : les bâtiments administratifs, les laboratoires, la génération de refroidissement, la consommation de refroidissement, les quantités d'air comprimé et de boues, les niveaux de remplissage, les quantités de gaz d'épuration, mais aussi le parc de véhicules. Une révélation vraiment frappante a été qu'il y a déjà de nombreuses phases dans lesquelles la station de traitement des eaux usées 1 est alimentée en énergie 100% autogénérée. » Volker Nachtmann ajoute : « En raison de la hausse des coûts énergétiques, nous sommes naturellement très intéressés par l'optimisation de nos processus. » Une partie de ces considérations est de fusionner les deux grandes usines de traitement des eaux usées de la ville — et le système de gestion de l'énergie peut également fournir des chiffres clés importants pour cela.

L'efficacité des ressources est la protection du climat et de la nature

Efficacité énergétique, plus de production interne, plus de sources d'énergie renouvelables — pour Matthias Germeroth, ces objectifs sont bien plus que de simples chiffres clés. Depuis les tours de digestion, il regarde également la rivière Pegnitz, qui coule de Nuremberg vers Fürth. Avec les rivières Rednitz et Regnitz, il constitue une zone naturelle précieuse, qui dans la région densément urbanisée est à la fois une zone de loisirs, une source d'eau et un système de climatisation naturel. Mais la hausse des températures et des précipitations plus irrégulières causent des problèmes aux rivières. Donc la protection de la nature n'est pas possible sans protection du climat — et cela nécessite une plus grande efficacité dans l'utilisation de l'énergie. Britta Walthelm a donc une position claire : « La Energy management est utile, indispensable et plus facile que vous ne le pensez. Le kilowattheure que je n'utilise pas est celui qui est le meilleur. Le message : Commencez simplement. »

La salle de contrôle avec plusieurs moniteurs et bureaux ainsi qu'un grand tableau de bord sur le mur
Tours de digestion pour l'extraction du méthane des boues

Tours de digestion pour l'extraction du méthane des boues

Avec ses opérations, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) apporte une contribution décisive à la protection de l'environnement et au maintien de la qualité de vie dans la région métropolitaine de Nuremberg. SUN est non seulement responsable de la collecte et de la purification des eaux usées de Nuremberg, mais surveille également la qualité de l'eau dans les rivières Pegnitz, Rednitz et Regnitz. Il mesure et évalue également la pollution environnementale dans les domaines de l'eau, de l'air et du sol.