Directives de l’efficacité énergétique pour les …...d'évaluation de l'efficacité...

Directives de l’efficacité énergétique pourles installations des eaux et eaux usées

Octobre 2014

Programme: Renforcement du secteur de l’eau dans la région MENApar le Networking régional et la formation

Auteurs principaux:

Eric Gramlich, M.Sc. Prof. Dr.-Ing. Markus Schröder

Chef de projet de la giz :

Dr. Thomas Petermann

Directives de l’efficacité énergétique pourles installations des eaux et eaux usées

Octobre 2014

Programme: Renforcement du secteur de l’eau dans la région MENApar le Networking régional et la formation

Avant-propos

- Efficacité du leadership et de communication dans la gestion des services de l’eau.

- Négociation et coordination intersectorielle pour une meilleure gouvernance de l’eau.

- Indicateurs clés de performance et Benchmarking.

- Amélioration du rendement des entreprises opérant dans les services d’eau en mettant l’accent sur la qualité de gestion et les standards du travail.

imprimerTél.: (49) 0241 50 00 05fax.: (49) 0241 40 10 04 44site: www.tuttahs-meyer.deemail: [email protected]

------------------------------------------------------ -Bismarckstrasse 2-8, 52066 Aachen - Allemagne - Octobre 2014

L’Association des sociétés d’eau des pays arabes (ACWUA) a pour objectif majeur d'établir une association forte, régionale et autonome en matière d'approvisionnement en eau et d'assainisse-ment dans les pays arabes. Dans ce sens, l’ACWUA assiste ses membres à améliorer leurs presta-tions de services d’eau et d'assainissement. Et afin d’atteindre les objectifs tracés par l’association, des groupes de travail techniques et interdisciplinaires, ont été mis en œuvre , comprenant des experts qualifiés dont des membres de l’ACWUA, et ayant pour but de traiter des questions spéci-fiques relevant de différents domaines prioritaires du secteur de l’eau, notamment :

Ce guide représente une synthèse des résultats émanant du soutien de ces groupes de travail tech-nique et du programme intitulé « renforcement du secteur de l’eau dans la région MENA par le Networking Régional et la Formation (ACWUA WANT)». Il décrit les avantages de l'efficacité éner-gétique dans les systèmes d'eau et d'eaux usées ainsi que le processus d'élaboration et de mise en œuvre de stratégies visant à améliorer l’efficacité énergétique, en utilisant des exemples issus de cas réels. En outre, ce guide est basé sur la directive de l’efficacité énergétique allemande et les normes internationales et européennes, mais il est également destiné à évaluer le secteur d’eau du Moyen-Orient et de l’Afrique du nord, puisqu'il n'existe pas actuellement de méthode commune d'évaluation de l'efficacité énergétique dans les systèmes d’eaux et eaux usées.

Par ailleurs, ce guide est conçu pour être utilisé par des experts externes en étroite coopération avec les exploitants de l'installation. C’est également une plateforme qui fournit des informations à utiliser en guise de discuter les objectifs de gestion de l’énergie ou un système de benchmarking avec les gestionnaires des installations d'eau et de traitement des eaux usées dans une étape ultérieure. Ce guide doit aussi être utilisé lors de la conception ou la modification des installations d’eau et d’eaux usées dans le cadre de l’efficacité énergétique.

ELAC

NCCG

PIAS

BPQS

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Directives de l’efficacité énergétique pour les installations des eaux et eaux usées

Allemagne

SOMMAIRE

1 Introduction..............................................................................................................9

1.1 Contexte.....................................................................................................................9

1.2 Directives allemandes, normes européennes et internationales................................9

1.3 Programme................................................................................................................10

1.4 Partenaires du projet.................................................................................................10

2 Définitions...............................................................................................................12

3 Champs d'application.............................................................................................14

4 Secteur des eaux dans la region MENA.................................................................15

5 Approche Générale................................................................................................. 1 6

6 Exigences................................................................................................................1 7

6.1 Exigences Administratives........................................................................................1 7

6.2 Expertise Technique..................................................................................................1 8

6.3 Définition d'étude paramétrée.................................................................................... .18

6.4 Mesure et validation des données.............................................................................. 2 0

6.4.1 Quantité des données...............................................................................................2 0

6.4.2 Validation des données.............................................................................................2 1

6.4.3 Mesure.......................................................................................................................2 2

6.5 Inspection des stations..............................................................................................2 4

7 Contrôle d'énergie...................................................................................................2 3

7.1 Indicateurs clés de performance..............................................................................24.

7.2 Le mappage d'énergie...............................................................................................2 4

8 Analyse énergétique............................................................................................... 2 5

8.1 Bilan énergétique......................................................................................................2 5

8.2 Evaluation du Bilan énergétique...............................................................................2 7

8.3 Mise en place des mesures......................................................................................28

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8.3.1 Analyse de l'éfficacité économique des mesures..............................................................

8.3.2 Priorisation des mesures...................................................................................................

8.3.3 Définition d'un plan d'action...............................................................................................

8.3.4 Réalisation du plan d'action...............................................................................................

8.4 Le Suivi.............................................................................................................................

9 La bonne pratique et d’autres exemples de potentiels en matière d’économie d’énergie....

9.1 La bonne pratique dans la région MENA..........................................................................

9.1.1 Tunisie...............................................................................................................................

9.2 Exemples supplémentaires...............................................................................................

9.2.1 Moteurs d’efficacité énergétique........................................................................................

9.2.2 Pompes d’efficacité et pompes de contrôle.......................................................................

9.2.3 Mélangeur d’efficacité et le logiciel de simulation DCF......................................................

9.2.4 Turbine hydro-électrique....................................................................................................

9.2.5 Énergie solaire thermique en matière de dessalement......................................................

9.2.6 Énergie solaire photovoltaïque..........................................................................................

9.2.7 Refroidissement à l’aide de la chaleur...............................................................................

9.2.8 La gestion de la charge électrique.....................................................................................

9.2.9 Traitement anaérobie des boues........................................................................................

9.2.10 Aération à boues activées...............................................................................................

10 Bibliographie....................................................................................................................

Liste des Figures

Figure 1: Cohérence des termes génériques de l'équipement..........................................................

Figure 2: des eaux usées

Figure 3: La Région MENA................................................................................................................

Figure 4: Approche générale pour un examen de la situation de l'énergie.......................................

dans l'approvisionnement en eau et les usines de traitement des eaux usées

2 8

30

31

3 1

3 1

3 1

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3 8

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40

40

4 1

12

Champs d'application de la directive à l'approvisionnement en eau et l'évacuation.....................14

15

1 6

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Figure 5: Exigences de l’expérience technique.........................................................................1 9

Figure 6: Exemple de la fréquence de distrubition................................................................... 25

Figure 7: Exemples de diagrammes circulaires représentant les processus.................................d'approvisionnement en eau (à gauche) et le traitement des eaux usées (à droite)

2 6

Figure 8: Diagramme de Pareto................................................................................................32

Figure 9: Spécification de l'efficacité énergétique selon l’IEC 60034-30 [10]...........................3 3

Figure 10: Exemple d’une simulation DCF................................................................................ 35

Figure 11: Turbine à action.........................................................................................................3 6

Figure 12: Turbine à réaction......................................................................................................36

Figure 13: Systèmes solaires thermiques...................................................................................3 7

Figure 14: Système solaire..........................................................................................................38

Listes des Tableaux

Difficultés de mise en œuvre et les solutions possibles............................................18

Indicateurs clés de performance pour le contrôle d'énergie.....................................2 4

Petit exemple sur l'évaluation en STEU avec des valeurs théoriques.......................2 7

Tableau 1:

Tableau 2:

Tableau 3:

Tableau 4: Exemple d'une liste de mesures..................................................................................30

Listes des Abréviations

Abréviations DescriptionDCF Dynamique Computationnelle des Fluides

CPC Chaleur et Puissance Combinées

SGEn Système de Gestion d’Energie

CVC Chauffage, Ventilation et Climatisation

ICP Indicateurs Clés de Performance

PV Photovoltaïque

STEU Station de Traitement des Eaux Usées

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Listes des Symboles

symboles description unit

A Surface/air [m²]

E Consommation d’énergie [kWh/a]

EA Consommation d’énergie de l’aération [kWh/a]

EB Valeur calorique du biogaz [kWh/m³]

esp Consommation d’énergie spécifique -

g Pesanteur [m/s²]

h Hauteur manométrique [m]

I Intensité de courant [A]

i Coût moyen pondéré du capital [%]Iinvest Coûts d’investissement -

n Période d'amortissement [a]

NCHP Taux d’utilisation de biogaz dans le CPC [%]

NPSH Hauteur nette positive d'aspiration [m]

p Pression [Pa]

P Capacité de puissance nominale [kW]

PTBOD, 60 Habitants et équivalents de population au total (60 g BOD/PT)

[PT]

Q Quantité d’eau par année [m³/a]

QB Volume de biogaz par année [m³/a]

QL Débit d'air [Nm³/h]

QS Quantité de boues par année [m³/a]

t Heures de fonctionnement [h]

T Température [K]

HMT Hauteur manométrique totale [m]

V Tension [kV]

v volume [m³]

ρ Densité [kg/m³]

ηa Efficacité du ventilateur [%]

ηEl Efficacité électrique [%]

ηM Efficacité de la machine [%]

ηP Efficacité de la pompe [%]

ηTh Efficacité thermique [%]

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1 Introduction

1.1 Contexte

Les systèmes d'eau et d'eaux usées repré-sentent d'importants consommateurs d'éner-gie. Face aux difficultés d’approvisionnement que l’on constate à travers le monde, tant en termes de ressources disponibles que d’ac-cès, l’eau et l’énergie, qui sont deux secteurs inextricablement liés, font face à des problèmes d’une importance prépondérante.

Les coûts de l'énergie connaissent une hausse considérable dans le monde entier. En conséquence, l'incitation à l'efficacité énergé-tique se développe. En Allemagne, le thème de l'énergie dans le secteur de l'eau a revêtu d’une importance primordiale durant plusieurs décennies, et grâce à diverses directives allemandes, de nombreuses analyses relatives à l'énergie ont été mises en œuvre jusqu’à présent en matière de l'élimination des eaux usées et l'approvisionnement en eau. A l’aide de ces projets, une grande quantité d'énergie pourrait être sauvée dans le secteur de l'eau.

L’énergie est généralement requise pour toutes les étapes du processus, mais les installations ne sont pas conçues et exploitées dans l’efficacité énergétique comme une principale préoccupation. Le secteur de l'eau et des eaux usées fournit également de nom-breuses options en vue de réduire la consom-mation d'énergie, améliorer l'efficacité énergé-tique et d'accroître sa propre production d'énergie.

Afin d’exploiter ces potentiels, les procédures opérationnelles complexes en matière de traitement des eaux usées et l'approvisionne-ment en eau nécessitent des méthodes systé-matiques d'évaluation de l'efficacité énergé-tique. La réalisation du Contrôle d’énergie et de l’Analyse d’énergie au niveau des stations de traitement des eaux usées est un moyen d’identifier les possibilités permettant d’écono-miser l’argent et l’énergie.

Une règle très importante à toutes les actions d’efficacité énergétique est que: l'amélioration de l’efficacité énergétique ne devrait pas être en conflit avec le but réel du traitement d'eau et des eaux usées dans le but de protection d'eau. En outre, il est important de considérer la qualité de l'eau locale et la disponibilité d'eau.

1.2 Directive allemande; normes européennes et internationales

Ce guide fait référence aux expériences et à l’approche générale de la directive allemande relative à l'approvisionnement en eau et l'assainis-sement, ainsi qu’aux normes internationales et euro-péennes. L’approche de ce guide est essentielle-ment basée sur la directive allemande DWA-A 216.

La directive allemande

DWA-A 216 (2013): « Contrôle de l’énergie et l’Analyse énergétique - outils pour l’optimisation de l’énergie des stations de traitement des eaux usées. » [1]

•

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DVGW et la Fondation Fédérale Allemande pour l’Environnement (2010) : « guide de l’efficacité énergétique et l’économie d'énergie dans l'approvisionnement en eau » [2]

Ministère de la protection du climat, l’environnement, l’agriculture, la conservation de la nature et la protection des consommateurs de l’état allemand de Rhénanie du Nord-Westphalie (1999): «L'énergie dans les stations de traitement de l'eau" [3]

DWA Landesverband Baden-Württemberg (2014): « Réduction de la consommation électrique pour les stations de traitement des eaux usées » [4]

•

•

ISO 50001 : « Systèmes de gestion de l'énergie - Exigences et lignes directrices pour l'utilisation » [5]

DIN EN 16247-1: « Audits énergétiques - Partie 1: Exigences générales » [6]

1.3 Programme

Cette directive traitant le domaine d’énergie émane du programme « renforcement du secteur de l’eau dans la région MENA par le Networking Régional et la Formation (ACWUA WANT)» organisé conjointement par ACWUA et GIZ (l’Agence allemande pour la coopération Internationale). Le programme permet aux

acteurs du secteur de l’eau de gérer les ressources en appliquant les principes de bonne gouvernance et des meilleurs pratiques. Il met l’accent sur le soutien aux organisations régionales dans le contexte de gestion du réseautage et d’échanges régionaux, il fournit, ainsi, le soutien et les services de capacity building professionnels correspondants.

1.4 Partenaires du projet

ACWUA

L’Association des sociétés d’eau des pays arabes (ACWUA) est enregistrée en tant qu'organisation non gouvernementale à but non lucratif (ONG). Elle a été fondée en 2006 suite à l’initiative des représentants majeurs du secteur de l’eau dans la région arabe. Cette organisation a pour principale vocation de renforcer les capacités agissant dans le secteur de l’eau en fournissant les ressources humaines qualifiées et bien formées pour exploiter et entretenir l’infrastructure de l’eau et améliorer, par-dessus le marché, la qualité du service et de livraison.

GIZ

GIZ (l’Agence allemande pour la coopération Internationale) est une entreprise fédérale allemande qui assiste le gouvernement allemand dans la réalisation de ses objectifs dans le domaine de la coopérat ion

.

•

•

•

Normes européennes et internationales

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internationale en opérant dans plus de 130 pays. La GIZ intervient dans de nombreux domaines : le développement économique, la promotion de l’emploi, la gouvernance et la démocratie, la sécurité, la promotion civile de la paix et le renforcement des droits de l'homme, la santé et l'éducation, la protection de l'environnement, la conservation des ressources et l’atténuation du changement climatique.

TUTTAHS et MEYER

TUTTAHS & MEYER Ingenieurgesellschaft mbH est une société allemande qui a été fondée en 1948. Elle fournit des services d’ingénierie et de conseil pour la gestion de l’ensemble du cycle d’eau : allant de la planification, la conception et la supervision de la construction jusqu’à la gestion et l’exploitation du site. L’accent est mis sur l’énergie dans le domaine de l'approvisionnement en eau et du traitement des eaux usées, lequel fait face aux problèmes d’efficacité énergétique, l’analyse énergétique, les énergies renouvelables et les systèmes de gestion de l'énergie.

.

Aquabench

Aquabench GmbH a été fondée par les services allemands de l'eau potable et le secteur des eaux usées, qui ont opté pour l’analyse comparative comme un outil de gestion continue depuis 1996. Aujourd’hui Aquabench propose une large gamme de projets au profit du secteur de l’eau. Aquabench a contribué dans la conception de cette directive en fournissant les définitions de différentes données relatives aux indicateurs clés de performances utilisés dans l’analyse de l’énergie. Cet organisme a également proposé des conseils et des solutions aux fins de mettre en œuvre cette directive.

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2 Définitions :

Ce chapitre vous donne un aperçu des princi-pales définitions basées sur l'approche géné-rale de la présente orientation. Les termes génériques et leur cohérence sont présentés dans la figure 1.D'autres définitions dans le cadre de l'approvi-sionnement en eau, le traitement des eaux usées et de l'énergie peuvent être trouvées dans ACWUA Wiki [7] ou dans les définitions générales et ne seront pas listées ici.

Efficacité énergétique

Quelque chose est plus économe en énergie si elle donne plus de services pour le même apport d'énergie, ou les mêmes services pour moins d'énergie.

Contrôle d’énergie

Le contrôle d'énergie est une première estima-tion de l'énergie avec l'utilisation de quelques très simples indicateurs clés de performance à acquérir dans le but de découvrir les tendances de l'efficacité énergétique et déter-miner les composants à priorité élevée (le diagramme énergétique). Contrairement à

l’analyse énergétique le contrôle d'énergie doit être mise en œuvre chaque année par les opérateurs des stations sans l'aide d'experts externes. Ainsi, dans la première mise en œuvre, c’est la première étape avant l’analyse énergétique, mais après ça c’est un Processus « autonome ».

Analyse énergétique

L'analyse énergétique est une évaluation de la performance énergétique qui cherche plus de détails que le contrôle d’énergie et considère les travaux de construction, le processus tel que de l'équipement, le fonctionnement et le statut modus de l'entretien. L'analyse énergé-tique est basée comme une seconde étape dans les résultats du contrôle d'énergie, s’il y a des lacunes et des échecs reconnus.

Audit énergétique

Une vérification énergétique est systématique, un processus indépendant et documenté afin d’obtenir des preuves et évaluer de manière objective pour déterminer la mesure dans laquelle les exigences sont remplies. Son objectif est de contrôler la qualité dès l'analyse énergétique et est une partie du Système de gestion d'énergie.

Système de gestion d’énergie

Un système de gestion de l'énergie (SGE) est un système avec un cycle PDCA (Plan-Do-ACT Check) pour les stations en matière d'efficacité énergétique avec des outils pour surveiller, contrôler et optimiser la performance du système. Le contrôle énergie,

Figure 1 : Cohérence des termes génériques de l'équipement.

Contrôle d’énergie


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2 Definitions

This chapter gives an overview of the main

definitions based on the general approach of

this Guideline. The generic terms and their

coherence are shown in Figure 1.

Further definitions within the scope of water

supply, waste water disposal and energy can

be found in ACWUA Wiki [7] or in general

definitions and will not be listed here.

Energy Efficiency

Something is more energy efficient if it deliv-

ers more services for the same energy input,

or the same services for less energy input.

Energy Check

The Energy Check is a first estimation of the

energy with the use of a few and very simple

Key Performance Indicators to acquire with

the aim to discover trends in energy efficiency

and determinate components with a high pri-

ority (Energy Mapping). In contrast to the

Energy Analysis the Energy Check should be

implement every year by the facilities opera-

tors without the help of external experts. So in

the first implementation it is the first step be-

fore the Energy Analysis, but after that it is a

“Stand Alone” Process.

Energy Analysis

The Energy Analysis is an evaluation of the

energy performance which goes more into

detail than an Energy Check and considers

the construction work, the process as such,

l’analyse énergétique et l’audit énergétique font partie du SGE.

L’ analyse comparative

L'analyse comparative est un outil d'améliora-tion de la performance par la recherche systé-matique et l'adaptation des pratiques de pointe. Il s’agit d'un outil de gestion pour une recherche commune des bonnes pratiques à travers la mise en place d’une base de données de valeurs de référence dans les services partenaires. Un Système d’analyse comparative pourrait être mis en œuvre avec les résultats du contrôle d'énergie et de l'ana-lyse énergétique dans une étape suivante.

Indicateurs clés de performance

Indicateurs clés de performance (ICP) sont un instrument de mesure de performance dans le contrôle d’énergie. Avec ces indicateurs, il est possible de comparer des stations similaires, découvrir les tendances de l'efficacité énergé-tique et évaluer le succès de l'ajustement.

Mappage de l'énergie

Avec les résultats du contrôle d’énergie y com-pris les indicateurs clés de performance, il est possible de déterminer les zones, les stations, et les composants dans le domaine d'approvi-sionnement en eau ou du traitement des eaux usées avec un écart élevé de la consomma-tion d'énergie. Ce processus est appelé le mappage énergétique. Dans l'analyse énergé-tique, il est utile de se concentrer sur ces domaines.

Bilan énergétique

Le bilan énergétique est la liste complète de tous les consommateurs d'énergie avec leur type, année de construction, heures de fonc-tionnement, capacité de puissance nominale, la consommation d'énergie, la conversion de fréquence et de la consommation d'énergie divisée en étapes du processus. La somme de ces consommations d'énergie indique la consommation totale d'énergie de la station.

Valeurs théoriques

Des valeurs théoriques pour la consommation d'énergie dans l'analyse de l'énergie sont basées sur l'expérience, les règles de calcul techniques et les performances de machines documentées. Ces valeurs théoriques déter-minent et quantifient les influences principales sur la consommation d'énergie et la produc-tion. Ils permettent également de donner une indication sur le niveau d'efficacité énergétique à attiendre pour les conditions de limites données sur la station.

Le Suivi

Le suivi est un terme générique pour tous les types d'acquisition systématique directe ou de l'observation d'une opération ou d’un proces-sus au moyen d'aides techniques. La compa-raison de la situation actuelle d'énergie avec le contrôle d'énergie donne les informations sur l'efficacité des mesures.

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3 Champ d'application

Cette directive se concentre sur le processus du contrôle d’énergie et de l'analyse énergé-tique avec des aperçus sur la mise en oeuvre d’un système de gestion de l'énergie et un Système d’analyse comparative. Donc le Système de gestion de l'énergie, le processus d'analyse comparative et l'audit de l'énergie ne sont pas décrits en détail. Le champ d'applica-tion de cette directive inclut le système d'ap-provisionnement en eau et d'évacuation des eaux usées (Figure 2) en mettant l'accent sur:

En général, cette directive peut être utiliséepour les usines de traitement des eaux indus-trielles usées si les procédures spécifiques et la pollution de l'eau sont considérées.Les résultats et les données recueillies au cours de la mise en œuvre du contrôle de l'énergie et de l’analyse de l'énergie peuvent être utilisés pour créer une base de données transnationale dans une étape suivante, ainsi que d’améliorer les analyses statistiques à l'avenir. Les opérateurs doivent d'abord com-prendre les étapes impliquées dans l'identifi-cation et la mise en œuvre de l’amélioration de l'efficacité énergétique à leur station indivi-duelle.

Evacuation des eaux usées

2 Definitions









Energy Efficiency




Energy Check













Energy Analysis





Figure 2 : champ d'application de la directive à l'approvisionnement en eau et l'évacuation des eaux usées

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4 Secteur de l’eau dans la région MENA

Approvisionnement en eau

Pompage (puits, rivières, mer etc.)

Echangeur de fer

Aération

Ozonisation

Radiation UV

Filtration

Dessalement

Déshydratation des boues (épaississement,

filtre-presse, centrifugeuse, ect.)

Stockage d'eau

Pompage, pressurisation

Figure 3: La région MENA

La région MENA (Moyen Orient et Afrique du Nord, voir figure 3) est la région la plus pauvreen eau dans le monde. Dans le monde entier, la quantité d’eau disponible par personne est de7000 m3/ personne / an. Dans la région MENA c’est quasiment 1200 m3 / personne /an. La moitié de la population vit dans des conditions de stress hydrique. Les problèmes sont dus à la pénurie d'eau, la pollution et la qualité d'eau, le manque de ressources de financement, le recouvrement des coûts et la gestion insuffisante des installations. En outre, les systèmes d’eau et des eaux usées sont de grands consommateurs d'énergie et doivent faire face à l'augmentation des coûts de l'énergie actuelle.

Les sources d'eau et sa qualité varient d'un pays à l'autre. Dans certains pays les eaux de surface proviennent des rivières et dans d'au-tres pays, l'eau de surface provient presque entièrement des eaux souterraines et de dessalement.

La technique de l’approvisionnement en eau et du traitement des eaux usées varie égale-ment de pays en pays. Les méthodes et tech-nologies adéquates dans ces régions sont présentées ci-dessous, sans aucune garantie d’exhaustivité :

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filtre-presse, centrifugeuse, etc.)

5 Approche générale

L'approche générale pour un examen de la situation de l'énergie dans l'approvisionne-ment en eau et l'évacuation des eaux usées est basée sur un principe simple:"Du plus volumineux au plus fin "

Pour la première étude d'une station, la situa-tion de l'énergie doit être estimée avec des indicateurs clés de performance faciles à déterminer. Cette étape est appelée le contrôle d'énergie. Avec l'évaluation de ces indicateurs clés de performance et en compa-raison avec d'autres stations, il est possible d'identifier les premiers potentiels et les mesures d'économie d'énergie. De plus, les zones ou les installations avec une haute priorité (mappage énergétique) pourraient être déterminées.

Dans la deuxième étape, appelée analyse énergétique, il pourrait suffire de ne vérifier que les consommateurs de haute énergie (par exemple les ventilateurs, les grandes pompes et composants de traitement des boues) et déterminer les zones qui ont besoin de l'esti-mation (aération, station de pompage, la digestion). La vérification de tous les compo-sants pour un bilan énergétique de l'installa-tion prend beaucoup de temps et la documen-tation technique n’existe pas souvent.

L'évaluation du bilan énergétique devrait être effectués avec des valeurs théoriques pour chaque étape du processus ou machine. Après la mise en place de mesures d'efficacité énergétique, il est important de vérifier réguliè-rement le succès avec la nouvelle mesure et la surveillance. Pour ce faire, il suffit d'utiliser l’Indicateurs clé de performance de l'énergie Cochez (évaluation régulière).

L'approche générale ne fait pas de destination entre l'approvisionnement en eau et le traite-ment des eaux usées. Seulement les compo-sants et plusieurs machines des étapes du procédé varient comme une partie détaillée de l’analyse énergétique.

Un plan d'exploitation est fourni dans l'annexe pour chaque étape et les besoins au cours de la mise en œuvre.

Figure 4 : Approche générale pour un examen de la situation de l'énergie dans l'approvisionnement en eau et les usines de traitement des eaux usées.

2 Definitions









Energy Efficiency




Energy Check













Energy Analysis





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premiére collecte des données

deuxiéme collecte des données


2 Definitions









Energy Efficiency




Energy Check













Energy Analysis





6 Exigences

Le succès d'un contrôle de l'énergie et d’une analyse énergétique dépend de l'expertise technique des personnes qui effectuent l'éva-luation. la fiabilité et la disponibilité ont égale-ment une influence sur le succès. En outre, il est important de comprendre l'expérience personnelle d'exploitation afin d'augmenter l'acceptation de changements possibles surtout que des informations très importantes ne sont disponibles que sur la base d’un entre-tien directe avec les responsables d’exploitation.

Les exigences varient au cours de la mise en œuvre du premier contrôle de l'énergie, suivi d’une analyse énergétique donnant lieu à un contrôle régulier de l’energie.

Les données exploitées dans le chapitre 6.4.1 "Contrôle d’énergie " sont les seules indices nécessaire pour la poursuite du contrôle d’énergie . L'énergie peut être contrôlée sans l'aide d'experts externes.

Premier contrôle de l'énergie et de l'ana-lyse de l'énergie.

Pour le premier contrôle d'énergie et de l'ana-lyse de l'énergie, il est important de faire appel aux éléments suivants:

Les mesure et la validation des données,

6.1 Exigences administratives

Dans le processus de mise en œuvre, les difficultés qui se produisent souvent, sont énumérés dans le tableau 1 avec une proposition de solution.Avant qu’une usine de traitement de l'eau ou l’eau usée fasse une analyse énergétique, les responsables d’exploitation doivent prendre le temps de mettre en place une équipe solide et définir les tâches pour toute l’équipe.

Tout d'abord, il est important de décider quelles installations doivent être examinées et qui dirigera l'ensemble du projet. Ensuite, les installations devraient établir leur politique énergétique et les objectifs globaux d'amélio-ration énergétique. Toutes ces décisions doivent être écrites comme un plan directeur pour l'analyse énergétique. Les objectifs géné-raux d'amélioration énergétique peuvent être fixés avec plus de preuves après l'exécution des contrôles de l'énergie et encore plus après l'analyse énergétique.

Apartir de ces éléments, la prochaine étape est de rechercher des experts externes, qui seront décrits dans le chapitre suivant. Dans la première réunion avec ces experts, il est important de définir les paramètres de l'étude et vérifier l’ensemble des données qui sont déjà disponibles ainsi que les nouvelles mesures nécessaires et utiles.Avant de procèder à une inspection de l'installation avec les opérateurs associés, les experts devraient avoir la possibilité de consulter la documentation des données d'exploitation et des plans pour obte-nir une vue d'ensemble sur l'installation à l'avance.

Contrôle régulier de l’énergie

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Definitions









Energy Efficiency




Energy Check













Energy Analysis





6.2 Expertise Technique

La connaissance requise pour réussir l’exploi-tation d'une installation d'alimentation en eau ou le traitement des eaux usées, est suffisante pour effectuer un contrôle d’énergie.l’exécution d'une analyse détaillée de l'énergie exige une connaissance approfondie et une expérience dans le domaine de l'énergie, et de la technologie de l'eau (voir figure 5).

Parce que toute cette expertise ne peut être fournie par une seule personne, il est important de composer une équipe avec plusieurs experts (ingénieurs civils, ingénieurs électriques, et les ingénieurs hydrauliciens, ingénieurs d'affaires, etc.), en étroite coopération avec les exploitants de l'installation.

6.3 Définition d’Étude Paramètrée

La définition des limites est très importante lors de la définition des composants et des étapes de procédé de l'approvisionnement en eau et l'évacuation des eaux usées de manière à procéder à une comparaison avec d'autres installations.

Les limites devraient être définies en:

Secteur d'intérêt

La limite locale signifie la définition du proces-sus et les composants qui doivent être estimés (voir la figure 2). Dans l'analyse de l'énergie,

Difficultés de mise en œuvre solutions possibles

Manque d'expertise Programme de renforcement des capacités au sein des services publics (formation interne du personnel)

Exécuter un pilote à petite échelle

Le manque de sensibilisation et d'engagement parmi les employés

leadership

Implication et back-up par les responsables managers

Affecter des ressources claires (budget, personnel) à l'équipe de l'efficacité énergétique

Nommer l’agent de l'énergie

La disponibilité des données Se lancer et s’améliorer au fur et à mesure

Utilisez la collecte des données pilote pour une période de temps restrient comme première étape

Établir des procédures de collecte des données pour les indicateurs classement haute priorité

Exactitude des données et la fiabilité

Introduction de bandes de précision et de fiabilité pour les indicateurs

Manque de ressources financières Préparation des analyses coûts-avantages

Ordre de priorité des mesures selon le plus haut revenu d’investissement

Tableau 1: Difficultés de mise en œuvre et les solutions possibles

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Se lancer et s’améliorer au fur et à mesure


chaque composante sera examinée séparé-ment, de sorte qu'il est possible de résumer la consommation d'énergie ou les séparer à chaque étape du processus. Pour le contrôle d’énergie, il est utile de fixer des limites pour les indicateurs clés de performance pour obte-nir la même base pour le contrôle d’énergie.Approvisionnement en eau:

prélèvements d'eau et sans pompage de l'eau pure)Distribution de l'eau (Pompage de l'eau pure)

compris le stockage de l'eau)

Evacuation des eaux usées:

Traitement des eaux usées (y compris l'aéra-tion et le traitement des boues et de l'eau, sans collecte et la transmission des eaux usées)

Période d'évaluation

En général, un contrôle d’enérgie et une analyse de l'énergie ont une période d'évalua-tion d'un an. Mais il est important de vérifier les événements spéciaux de cette année et les événements historiques et saisonniers afin d'obtenir une impression représentant de l'éta-blissement. Par exemple, il peut y avoir eu lieu des arrêts de machines insolites, faisant de la consommation totale d'énergie inférieure à la normale. Dans de tels cas, il est recommandé d'ajuster la consommation totale d'énergie en ligne avec la consommation théorique de ces machines lors de l'analyse de l'énergie.

Sources d'énergie

Toutes les sources d'énergie entrant et sortant de la limite locale et temporelle et est convertie en énergie électrique de l'installation doivent être évalués:

Énergie et de combustibles dans l'installation

Figure 5 : Exigences de l’expérience technique

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éolien, etc.

6.4 Mesure et validation des données

Pour estimer l'effet d'optimisation, une hautequalité des données est nécessaire. Outre lesdonnées sur l'énergie de l'installation, il estimportant de jeter un regard sur les donnéesd'exploitation et la documentation de l'installa-tion afin de comprendre chaque étape du processus. Seule cette connaissance est requise pour établir des actions d'économie d'énergie utiles et sans affecter la qualité du traitement.

6.4.1 Quantité des données

Les données suivantes sur la base de la direc-tive allemande DWA-A 216 [1] doivent êtrecollectées pour l'alimentation en eau ou l'éva-cuation des eaux usées:

Contrôle d’Energie

Les données suivantes sont nécessaires pourcalculer les indicateurs clés de performance:

Approvisionnement de l’eau:

-lation par an [kWh/a]

station de pompage d'eau pure par an [kWh/a]

les autres stations de pompage par an [kWh /a]

(CPC) par an [kWh/a]

d'autres sources d'énergie par an [kWh/a]

Evacuation des eaux usées:

-lation par an [kWh/a]

-tion par an [kWh / a]

(CPC) par an [kWh/a]

d'autres sources d'énergie [kWh/a]

les autres stations de pompage [kWh/a]

L'analyse de l'énergie

Les données suivantes sont valables pourl'approvisionnement en eau et l'évacuationdes eaux usées. Elles sont collectées en vue de donner un aperçu sur l’installation, et sont nécessaire pour calculer les valeurs théoriques.

Informations générales:

paramètres de l'eau, de la population au total, etc.

Traitement de l'information:

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Données d'exploitation:

(seulement de l'approvisionnement de l’eau)

(seulement d'évacuation des eaux usées)

(digesteur, déshydratation, etc.)

(seulement l'élimination des eaux usées)(seulement évacuation des eaux usées)

et climatisation)

Liste des machines:

Informations sur la conversion de fréquenceEn outre, pour certaines machines, il est nécessaire de recueillir d’avantage d’informa-tion comme sortie moyenne et max, pression hydrostatique, commande de rétroaction, etc.

6.4.2 Validation des données

Les données recueillies doivent être validées,parce que souvent les données ne sont pasfiables. ceci prend en compte les données

d'exploitation des débits d'eau, la qualité de l'eau, les pertes en eau, la charge d’eaux usées, la production de biogaz, etc., et bien sûr, les données sur l 'énergie entières.

La validation doit être confirmée par les experts externes ayant des connaissances sur l'installation en collaboration avec les opé-rateurs. La vérification de l'énergie et de l'analyse de l'énergie ont besoin du nombre total d'habitants et d'équivalents de popula-tion. Dans les directives allemandes, le nombre total d'habitants et les équivalents de la population est liée à la DCO (demande chimique en oxygène), charge quotidienne du contrôle d’énergie et de l’analyse de l’énergie.

(demande biochimique en oxygène en cinqjours) par jour de charge est normalementmesurée et doit être utilisé avec le facteur:

La charge doit être mesurée à l'entrée de lastation d'épuration sans reflux du traitementdes boues (ou de lit de séchage des boues), de tel sorte à utilisé la charge moyenne et non la charge de calcul.

Ainsi, par exemple si vous avez une moyenne

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6.4.3 Mesure

Le contrôle de l'énergie doit être mis en œuvre sans mesure. Si les données ne peuvent pas être collectées ou ne sont pas plausibles, il serait utile d’installer une mesure fixe pour quelques composants de la station (par exemple les stations de pompage, aérations) afin de réaliser le contrôle de l'énergie chaque année par les opérateurs.

Il pourrait être suffisant de lancer une nouvelle campagne de mesure avant de commencer l'analyse énergétique. Mais la première ques-tion que vous devez poser est quel type de mesure existe déjà et si cette mesure est plau-sible et si d’autres mesures seront néces-saires. L’opérateur doit établir et maintenir une liste de métrage pour les données principales concernant une analyse énergétique avec des informations sur les activités de précision et de validation.

Si la machine n’a pas un compteur de consom-mation d’énergie séparé, la consommation d’énergie peut être calculée par l’équation qui suit, si la machine n’a pas de conversion de fréquence et il est possible de mesurer l’inten-sité actuelle :

Cette formule est valable seulement si la consommation d'énergie est constante. Pour les pompes avec débit et/ou charge variables il n’est pas possible d’utiliser une seule mesure de tension et d’intensité même s’il n’y a aucune fréquence. Ces machines doivent être mesurées durant tous les points de fonc-tionnement (écoulement de l'eau et des boues) et évaluées par l'analyse des données opérationnelles.

L’intensité peut être mesurée par différents systèmes. La méthode couramment utilisée est un multimètre ou une pince multimètre. C’est un petit appareil portatif qui peut être utilisé pour mesurer la tension, la résistance et l’intensité. Il est utile de faire intervenir un ingé-nieur électrique au cours de la mesure. Si aucune mesure d'intensité n’est possible ou la mesure nécessite un effort considérable qui dépasse l'échelle de temps de l'analyse éner-gétique, la consommation d’énergie peut être calculée. Ce calcul est basé sur le produit de la capacité de puissance évaluée (P) et de la durée de fonctionnement (t) avec un facteur de

Cette approche est utile spécialement pour les petites machines uniquement; parce que cette équation ne montre pas la consommation réelle d’énergie et les moteurs sont hyperso-phistiqués, de façon que la formule donne des résultats falsifiés. Il est utile de combler les vides au cours du développement de l’équi-libre énergétique.

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Les machines avec un entraînement de

être examinées en relation avec la charge de la prestation caractéristique en tenant en

Si l’inconstance n’est pas considérable, la consommation d’énergie peut être mesurée (avec les choix décrits avant). Si l’inconstance est considérable, il est nécessaire de mesurer l’intensité du courant en différents rangs de fréquence et calculer chacun avec les heures de fonctionnement dans l’intervalle de sortie d’énergie correspondant ou mesurer la consommation d'énergie sur une durée repré-sentative.

6.5 Inspection des stations

Après la réception et validation des données et la vérification de leur plausibilité, la prochaine étape est de procéder à une inspection de la station pour :

vérifier les conditions actuelles,prendre la lecture des compteurs,déterminer une campagne de mesure facultative

pour collecter des données supplémentaires.inspecter et vérifier les informations

d’équipement,prendre la documentation de photo,examiner les documents collectés,interviewer les opérateurs.

L’inspection des stations est nécessaire pour le contrôle d’énergie et l’analyse énergétique.

Les étapes du processus, la construction de la station d'approvisionnement en eau ou le traitement des eaux usées et le résultat de l’inspection des stations doivent être écrites dans le rapport d’énergie si elles sont perti-nentes pour les tâches de l'énergie. Les étapes du processus doivent être illustrées dans un diagramme de flux avec tous les flux concernés (eau, eaux usées, boue etc.).

7 Le contrôle d’énergie

Un contrôle de l'énergie est conçu comme un outil de surveillance, qui peut être appliqué par le propre personnel et avec des données facilement disponibles. Le contrôle d’énergie est la première étape dans l’analyse énergé-tique et doit toujours être exécuté. Après la première analyse énergétique, le contrôle d’énergie doit être effectué chaque année comme un processus autonome et donne des informations sur les déviations et la nécessité d’une autre analyse énergétique.

il est important de collecter cette mesure de données premièrement et consolider les données centralement, parce qu’il n’y a actuel-lement aucune donnée pour la comparaison.

Pour la première orientation concernant l'effi-cacité énergétique des stations, en Allemagne les ICP collectés peuvent être évalués avec la distribution de fréquence statistique des usines de traitement des eaux usées exis-tants. La portée de l'approvisionnement en eau n'a pas de telles valeurs de distribution de fréquence ou de référence.

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Jusqu'à ce qu'il y soit suffisamment de

pourrait être utile de comparer la ICP suivante avec la distribution de fréquence allemande, qui sont listées dans l’annexe. il est donc possible de voir se il y a un écart sensible.

7.1 Indicateurs clés de performance

Les ICP du contrôle d’énergie sont séparés en l’approvisionnement d’eau et évacuation des eaux usées dans la tableau 2. Les données de base pour calculer ces ICP sont listées au chapitre 6.4.1 et le secteur d’intérêt dans le

L -ment en eau est la quantité de captage de l'eau ou de l'eau pompée à travers les stations de pompage en m³/a. Pour l'élimination des eaux usées la référence est l’équivalent du nombre total de la population en PT (regardez chapitre 6.4.2).

Pour illustrer la comparaison avec la distribu-tion de fréquence allemande, la figure 6 montre un exemple de la consommation

montre un exemple de la consommation d'énergie spécifique d'aération. en supposant que la station dispose d'un ICP d'aération de

la moyenne de 15 kWh/(PT.a). donc il pourrait y avoir une forte économie d'énergie poten-tielle dans le Processus d'aération.

7.2 Le mappage d’énergie

Avec le résultat du contrôle d’énergie, l’inspec-tion de la statut et la conversation avec le personnel, il pourrait être utile de déterminer les zones qui ont besoin le plus d'efficacité énergétique et s’y concentrer durant l’analyse énergétique.Par exemple, s’il y a plusieurs contrôles d’énergie pour différentes stations, la concep-tion de l’analyse énergétique doit être préférée pour les stations à haute déviation en consom-mation d’énergie comparée aux distributions de fréquence. En outre, s’il y a une grande déviation en aération ou en pompage d'eau pure, l'analyse énergétique devrait observer ces processus en détail.

Tableau 2 : Indicateurs clés de performance pour le contrôle d’énergieApprovisionnement en eau Calcul

1 la consomma on d'énergie spéci que par établissement [kWh/m³.a]

2 la consomma on d'énergie spéci que sta on de pompage d’eau pure [kWh/m³.a]

3 la consomma on d'énergie spéci que de toute autre sta on de pompage [kWh/m³.a]

4 niveau d’électricité d’auto-approvisionnement

ePC = EPC /Q/h

ePRWC = EPPCA/Q/h

ePPSC = EPCCO/Q/h

VSSE = (EEP/EPC).100

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Approvisionnement en eau Calcul

1 la consomma on d'énergie spéci que par sta on [kWh/(PT.a)]

2 la consomma on d'énergie spéci que d’aéra on [kWh/(PT.a)]

3 niveau d’électricité d’auto-approvisionnement [%]

4 la consomma on d'énergie spéci que de toute autre sta on de pompage [kWh/ (m³.m)]

ePC = EPC /PTBOD.60

ePCA = EPCA/PTBOD.60

VSSE = (EEP/EPC).100

ePC = EPC /Q/h

Consommation spécifique d’énergie d’aération

Figure 6: Exemple de la fréquence de distrubition

5

6

[%]

[kWh/(PT·a)]

fréquence de distribution Médian ICP de l’installation

8 Analyse énergétique

L’analyse énergétique est séparée du bilan énergétique, l’évaluation du bilan énergétique avec les valeurs théoriques, la mise en place des mesures et du contrôle.Pour une base de données avec plus de ICP que ceux listés dans le contrôle d’énergie, il est utile d’étendre les ICP du contrôle d’éner-gie dans l’analyse énergétique. Ces ICP sont listés dans l’annexe. Les définitions des variables de données requises et les conseils

concernant l’interprétation de ces Indicateurs Clés de Performance sont décrits en détail dans l’annexe. Toutes les informations dans l’annexe chapitre «Indicateurs Clés de Perfor-mance du contrôle d’énergie» sont basées sur les expériences d’Aquabench et le système d'indication de performance IWA.

8.1 Bilan énergétique

Afin de développer le bilan énergétique de la situation actuelle, toutes les machines

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importantes divisées en étapes du traitement doivent être examinées individuellement. L’examen doit être selon leur type, année de construction, heures de fonctionnement, capa-cité de puissance évaluée, consommation d’énergie et conversion de fréquence. La somme de consommation d’énergie de toutes les machines doit rapprocher l’énergie consommée actuelle plus la production d’éner-gie propre des stations, une déviation jusqu’à

Toutes les machines doivent être listées dans la matrice de consommation (exemple dans l’annexe).

a normalement aucune forte demande pour le chauffage, sauf dans les stations de traitement des eaux usées avec un traitement de boues dans un digesteur anaérobique. En utilisant ses biogaz dans une production combinée de chaleur et d'une station d'alimentation ou de chauffage, la station peut couvrir sa propre demande de chauffage. Dans les cas individuels, il pourrait être utile de jeter un œil sur le chauffage, mais il est difficile de mesurer la

température et ce sera souvent basé sur des hypothèses théoriques. Donc en général et dans ce guide on se concentrera sur la consommation d'énergie et la production.

La consommation d’énergie des pompes doit être évaluée en relation avec leur hauteur manométrique et la quantité d’eau ou de boue transportées par an [Wh/ (m³.m)]. Le résultat de la matrice de consommation doit être illus-tré dans un diagramme circulaire (regardez la figure 7). Ce diagramme circulaire forme la base pour l’évaluation du bilan énergétique et indique les potentiels d'économie d'énergie s’il y a une distribution inhabituelle dans la consommation d’énergie. En outre, le pour-centage de la consommation d’énergie totale utilisé dans chaque étape du processus peut donner une indication quant à la plausibilité. Il est très important d’analyser ce diagramme avec la connaissance du processus et autres conditions spécifiques.

Figure7: Exemples de diagrammes circulaires représentant les processus d'approvisionnement en eau (à gauche) et le traitement des eaux usées (à droite)

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Tableau 3 : Petit exemple sur l’évaluation en STEU avec des valeurs théoriques

8.2 Evaluation du bilan énergétique

Contrairement à l’approche du contrôle d’éner-gie, l’évaluation du bilan énergétique utilise des valeurs théoriques (calculées) idéales basées sur l’expérience, des règles tech-niques de calcul et la performance documen-tée de machines. Ces valeurs théoriques déterminent et quantifient les principales influences sur la consommation d'énergie et la production et donnent une indication sur quel niveau d'efficacité énergétique peut être obtenu pour les conditions limites dans la station. Les valeurs théoriques qui peuvent être utilisées pour l’approvisionnement d’eau et le traitement des eaux usées sont listées dans l’annexe et basées partiellement sur le DWA-A 216 [1].

Avant d’utiliser ces valeurs il est important de poser quelques questions :

Après, chaque valeur théorique d’une machine doit être calculée séparément et listée ensemble avec les données actuelles mesu-rées. Un exemple est illustré dans l

quelles sont les machines qui sont dans ma station ? voir la liste des machines et le diagramme circulaire ?quelles valeurs théoriques puis-je utiliser pour ma station ?quelles sont les unités spécifiques ?quelles sont les données dont j’ai besoin pour calculer les valeurs théoriques.

No. Machine

consomma on d'énergie absolue [KWh/a]

Pourcentage

[%]

consomma on d'énergie spéci que

[KWh/ (PT.a)]

Valeur théorique

[KWh/ (PT.a)]

Di érence

[KWh/ (PT.a)]

1 Sta on de pompage 92,000 16% 6,1 4.5 1.6

Pompe 1 12,000 0.8 0.5 0.3

Pompe 2 30,000 2.0 1.5 0.5

Pompe 3 50,000 3.3 2.5 0.8

2 Ecran 28,000 5% 1.9 1.3 0.6

Ecran 1 8,000 0.5 0.3 0.2

Ecran 2 20,000 1.3 1.0 0.3

3 bassin biologique 310,000 54% 20.7 13.0 7.7

Aéra on 250,000 16.7 10.5 6.2

Agitateur 60,000 4.0 2.5 1.5

4 sédimenta on nale 9,000 2% 0.6 0.6 0.0

Gra oir 9,000 0.6 0.6 0.0

5 Traitement de boues 120,000 21% 8.0 7.0 1.0

Epaississement 15,000 1.0 0.5 0.5

Diges on 60,000 4.0 3.5 0.5

Déshydrata on 45,000 3.0 3.0 0.0

7 Infrastructure 15,000 3% 1.0 0.5 0.5

consomma on d'énergie du bâ ment 6,000 0.4 0.2 0.2

le refroidissement du bâ ment 9,000 0.6 0.3 0.3

574,000 100% 38.3 26.9

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Page - 28 -Page - 28 -

processus et l’estimation du coût d’investissement En outre, il est recommandé de vérifier les effets de la mise en œuvre et d'établir l'ampleur des coûts d'investissement.

En outre, il est recommandé de vérifier les mesures avec une analyse de sensibilité et voir ce qui se passera si les coûts de l'énergie et les coûts d'exploitation augmentent à l'avenir.

Une possibilité dans l'analyse de l'efficacité économique est la méthode de comparaison des coûts, qui devrait être appliquée aux mesures d'efficacité énergétique dans ce guide.

Les aspects suivants doivent être appliqués par les opérateurs pour le calcul des coûts et bénéfices annuels :

des machines et électrotechnique [a]

Les coûts annuels sont calculés par l’équation suivante :

Avec

Puis les facteurs du coût / bénéfice doivent être calculés à partir des coûts et bénéfices annuels. Si le facteur est inférieur à 1, la mesure est évaluée comme économique.

Comme exemple d'analyse d’efficacité écono-mique à la suite d'une centrale de production

--

mique sera décrit :

Coûts annuels

Le bénéfice annuel sera calculé avec un temps

centimes par kWh pour l’électricité et 5 centimes pour kWh pour la chaleur :

Bénéfices annuelsElectricité :

Chaleur :

Facteur coût/ bénéfice

La mesure est évaluée comme économique.

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8.3.2 Priorisation des mesures

Les mesures doivent être classées en des mesures qui se mettent en œuvres directe-ment, à court terme et long terme se concen-trant sur l’efficacité et l’analyse d’efficacité

doivent être listées avec le potentiel d'écono-mie d'énergie, le résultat de l’analyse d’effica-cité économique et la priorisation. Un exemple de telle liste est montré dans la tableau 4.

Mesures directes

Ces mesures sont très rentables et peuvent être appliquées facilement sans aucun effort de connaissance du planning.

Exemples : changer l'aération de continue à discontinue, changer le fonctionnement des pompes (comptage, heures de fonctionne-ment, etc.), remplacement d'un vieux ventila-teur par un nouveau efficace, l'énergie solaire.

Mesures à long termeCes mesures ne sont pas si économiques et liées à certaines conditions, comme le cycle de vie d'une machine à remplacer ou à rénover.Exemples : Éclairage LED, le changement de stabilisation des boues aérobies à anaérobies avec digesteur, l'installation des énergies renouvelables.

Exemples : Éclairage LED, le changement de stabilisation des boues aérobies à anaérobies avec digesteur, l'installation des énergies renouvelables.

No. mesure

Poten el d’économie d’énergie électricité

Poten el d’économie d’énergie chaleur

Coût inves ssement

Facteur Coût/béné ce

priorisa on

Mesures de fonc onnement

O01 temps de rétro lavage de la ltra on 11.000 kWh/a 0 kWh/a $1.000,00 0,05 Ac on directe

O02 op miser le traitement d'air d'évacua on 5.000 kWh/a 0 kWh/a $2.000,00 0,23 Court terme

O03 Eclairage LED 3.000 kWh/a 0 kWh/a $9.000,00 1,76 Court terme

O04 ven la on avec variateur de fréquence 2.000 kWh/a 0 kWh/a $2.000,00 0,59 Court terme

Mesures de processus

P01 nouvelle déshydrata on des boues 100.000 kWh/a 0 kWh/a $90.000,00 0,53 Court terme

P02 Changement du ven lateur 200.000 kWh/a 0 kWh/a $80.000,00 0,23 Court terme

P03 Changement des pompes 50.000 kWh/a 0 kWh/a $35.000,00 0,41 Long terme

P05 Traitement des boues anaérobies 1.000.000 kWh/a 0 kWh/a $1.150.000,00 0,88 Long terme

P06 CPC 500.000 kWh/a

600.000 kWh/a $150.000,00 0,18 Long terme

E01 énergie éolienne 350.000 kWh/a 0 kWh/a $520.000,00 0,87 Long terme

E02 photovoltaïques 80.000 kWh/a 0 kWh/a $70.000,00 0,51 Long terme

E03 hydroélectricité 40.000 kWh/a 0 kWh/a $30.000,00 0,44 Long terme

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Tableau 4 : Exemple de liste de mesures

8.3.3 Définition d’un plan de mesures

Il est très important de définir un plan de mesures avec le temps de réalisation des mesures établies. L’économie de certaines mesures peut ne dépendre que du prix d’éner-gie. Avec l'augmentation du prix d'énergie, ces mesures pourraient être économiques dans plusieurs années

8.3.4 Réalisation du plan d’action

Les mesures prises doivent êtres consignées lors de la réalisation et soumises au contrôle après leur mise en vigueur, selon les aspects suivants : La description de l'action, début de l’action, durée prévue, durée actuelle, mesures mises en place pour évaluer le succès, motifs de l'interruption de l'action, analyse des coûts-bénéfices, quantité d'éner-gie économisée chaque année.

8.4 Le suivi

Une stratégie de suivi au niveau des installa-tions est adoptée pour aboutir à une compa-raison entre les valeurs de mesures enregis-trées et les indicateurs de performance clés propres à l'installation.Les questions phares qui se posent quant à la mise en œuvre d’un système de suivi sont : quelle mesure existe déjà ? Cette mesure est-elle plausible ? Quelles sont les autres mesures requises ?La réalisation d'un concept de suivi dans le système relatif au processus de contrôle, nécessite une planification plus détaillée, alors que l'installation des points de mesure requiert différents degrés d’efforts.

9 La bonne pratique et d’autres exemples de potentiels en matière d’économie d’énergie

Ce chapitre met l’accent sur des exemples de

montre également des exemples concernant les actions menées dans le domaine de l’effi-cacité énergétique ainsi que la production d’énergie dans l'approvisionnement en eau et le traitement des eaux usées. Ces exemples peuvent être utilisés en vue de recenser les éléments susceptibles d'être améliorés

9.1 La bonne pratique dans la région MENA

Indice : d’autres exemples devrait être ajoutés.

9.1.1 Tunisie

d’Exploitation et de Distribution des Eaux) consiste en l’approvisionnement de l’eau potable dans le pays. Elle est ainsi respon-sable du développement, l’exploitation, la maintenance le renouvellement des installa-tions pour garantir la collecte, le traitement, le transfert et la distribution de l'eau.

-nies dans la création, l’extension et l’entretien d’une infrastructure hydraulique diverse et complexe. Couvrant l’ensemble du pays, la

dans les zones rurales.

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Cette énorme infrastructure nécessite de grandes quantités d'énergie afin d’assurer la production, le transfert et la distribution de

grands consommateurs d'énergie en Tunisie.

-

chiffre d'affaires de la société. En plus de son potentiel en matière d'économie de l'eau, la

domaines de l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables.

Dans le domaine de l'efficacité énergétique, la

au niveau des stations de pompage et de production d'eau, ainsi que dans les bâtiments administratifs. Ces mesures consistent en :

technologies en vue d’améliorer l'efficacité énergétique et la gestion de la pression (par exemple les variateurs de vitesse).

la réduction des pertes de pression et de dissipation de la pression.

l'élaboration d'un programme de maintenance.l'installation de systèmes intelligents pour

optimiser les horaires de pompage.

l'énergie conformément à la norme ISO

le renforcement des capacités de tous les acteurs du domaine de l’efficacité énergétique

-tions de sensibilisation régulière et continue.

Dans le domaine des audits énergétiques et étant donné le grand nombre des stations, la

-gie externe au niveau des grandes et moyennes stations de pompage et a réalisé l'audit interne pour les petites stations. La répartition de l'énergie en fonction du nombre cumulé des stations est représentée sous la

9.2 Exemples supplémentaires

Les mesures suivantes ne sont que des exemples qui ne garantissent aucune exhaus-tivité ni applicabilité sur chaque installation. Il y a quand bien même beaucoup plus de possi-bilités qui pourraient être identifiés au cours de l'analyse énergétique.Avant la mise en œuvre de telles mesures d'économie d'énergie, il est important de former les opérateurs concernés dans le domaine des techniques d'efficacité énergé-tique.

9.2.1 Moteurs d’efficacité énergétique

Chaque machine dans le secteur de l'eau a une efficacité d'énergie spécifique en fonction du moteur.

Figure 8: Diagramme de Pareto

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L'objectif pour chaque machine est de parvenir à la meilleure efficacité énergétique possible. La classification de l'efficacité énergétique est

détermine les classes d'efficacité énergétique pour les moteurs triphasés, à induction à cage et à une seule vitesse avec 2, 4 ou 6 pôles (figure 9).

Désormais, les moteurs répondent à la classi-fication suivante :

Figure 9: Spécification de l'efficacité énergétique selon l’IEC 60034-30 [10]

91.92.

94.95.96.97.

kW kW kW 15 kW kW 25 kW kW kW kW

2-pole 4-pole 6-pole IE2: 2-pole IE2: 4-pole

IE2: 6-pole IE1: 2-pole IE1: 4-pole IE1: 6-pole

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La différence dans l'efficacité énergétique spécifique, en fonction de la capacité de puis-sance nominale et du pôle peut être de 2% à 9%. Par exemple, une machine avec une capacité de puissance nominale de 100 kW et 8760 heures de fonctionnement par an, a une consommation d'énergie d'environ: 100 kW • 8760 h / a • 0,8 = 700 000 kWh / a.

Le remplacement du moteur par un autre ayant un rendement IE3 aboutit à la consom-mation d'énergie suivante: 700 000 kWh / an • 0,02 = 14 000 kWh / a.

Toutefois, il est important de prendre en consi-dération le coût du cycle de vie des machines (par exemple les coûts d'investissement et les coûts d'exploitation au cours de la durée de vie), en tenant compte du coût de l'énergie afin de comparer les investissements. Si le remplacement a déjà été prescrit, il est recom-mandé d’opter pour la classe d'efficacité éner-gétique la plus élevée.

9.2.2 Pompes d’efficacité et pompes de contrôle

Les pompes les plus anciennes ont souvent un rendement inférieur par rapport à celui d'une nouvelle pompe, mais la date construc-tion n’est pas nécessairement un signe indica-teur de ce problème. En outre, les anciennes pompes peuvent également avoir une efficaci-té comparable à celle des nouvelles pompes. Par conséquent, il est conseillé d’évaluer ces pompes avec plus de précision en prenant en considération les questions suivantes:

• La pompe fonctionne-t-elle dans la gammede sa sphère de compétence? (quantité d'eau, hauteur manométrique etc.)• L'efficacité correspond-elle aux informa-tions fournies par le fabricant?• Quel est le degré de l’attrition ?• Quelle est la fréquence de maintenance dela pompe?• Quelle est la fréquence de nettoyage de lapompe?

Chaque pompe doit être évaluée selon sa consommation d'énergie par rapport à d’autres pompes et la gamme de son dimen-sionnement. Si le rendement de la pompe est inférieur à celui d'une nouvelle pompe, il existe deux actions envisageables :

• adapter convenablement le mode de fonc-tionnement (modération des charges hydrau-liques).• remplacer la pompe.

Chaque pompe doit être évaluée selon sa consommation d'énergie par rapport à d’autres pompes et la gamme de son dimen-sionnement. Si le rendement de la pompe est inférieur à celui d'une nouvelle pompe, il existe deux actions envisageables :- adapter convenablement le mode de fonc-tionnement (modération des charges hydrau-liques).- remplacer la pompe.Si le remplacement de la pompe est la seule option offerte, il est nécessaire d’opter pour une pompe ayant une classe d'efficacité éner-gétique spécifiée élevée, conformément à la norme internationale IEC 60034-30. En outre, il est très important de prendre en considération

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la NPSH (La charge nette absolue à l'aspira-tion). La valeur de NPSH est pertinente à l'intérieur des pompes centrifuges et turbines, dans les systèmes qui sont plus vulnérables à la cavitation. En cas de cavitation, le coeffi-cient de performance augmentera radicale-ment et pourrait endommager la turbine. Pour éviter la cavitation, la pression à l'avant de la tribune doit être supérieure à la celle de la vapeur du fluide pompé.

L’usage de plusieurs pompes avec des niveaux égaux ou différents de capacité, ou le recours à un contrôle de la fréquence peut être une bonne façon de contrôler la forte variation dans la quantité de l'eau.

Décider de l’usage de plusieurs pompes ou du contrôle de fréquence ne peut être déterminé qu’à travers une analyse détaillée.A cet effet, le profil de charge doit être exami-né au moyen de simulations ou de mesures.

Le potentiel d'économie d'énergie et le contrôle de fréquence peuvent constituer 35% de la consommation d’énergie, et ce, en fonction des caractéristiques de la pompe ainsi que la fluctuation de la demande. La puissance dissipée par le recours à un contrôle de fréquence peut arriver jusqu'à 5%

9.2.3 Mélangeur d’efficacité et le logiciel de simu-lation DCF (mécanique des fluides numérique).

L'efficacité du mélangeur dépend de plusieurs aspects tels que le volume du réservoir, l'aération, le type de l'agitateur, la teneur en matière solide et l'afflux. Le DWA-A 216 donne des valeurs théoriques pour une entrée

d'énergie optimisée dans le réservoir:

• < 2,000 m³ 1,5 W/m³

• 1,000 m³ <> 2,000 m³ 2 à 1,5 W/m³

• 500 m³ <> 1,000 m³ 2 à 2,5 W/m³

• 200 m³ <> 500 m³ 2,5 à 4 W/m³

Ces valeurs aboutissent à des affirmations, notamment celle de la capacité de puissance nominale de l'agitateur. Néanmoins, ces affir-mations doivent être examinées sur la base des aspects décrits ci-dessus. La méthode recommandée pour recueillir beaucoup d'informations sur la situation de mélange, est l’usage du logiciel de simulation DCF (méca-nique des fluides numérique)

Cet outil performant est inestimable au sein de toutes les disciplines de la dynamique des fluides et du savoir-faire en matière du mélange. Cette méthode permet le traitement d’une masse de données ainsi que les para-mètres intégrés qui peuvent être utiles dans la phase de planification d'un projet impliquant la conception de mélange.

vitesse d'écoulement [m/s]

Figure 10: Exemple d’une simulation DCF

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De surcroit, le logiciel de simulation permet de tirer au clair la situation de mélange, et révèle les problèmes susceptibles de surgir. Le rem-placement d'un vieux mélangeur inefficace ou le remplacement de plusieurs mélangeurs avec un seul pourrait être une mesure don-nant lieu à un potentiel d'économie d'énergie élevé.

9.2.4 Turbine hydro-électrique

Les turbines sont classées, d'après leur mode de fonctionnement, en turbines à action et en turbines à réaction. Le type à en choisir pour une installation d'approvisionnement en eau et le meilleur endroit pour installer la turbine, doivent faire l’objet d’une étude approfondie tenant compte les aspects suivants:

• la charge présente dans le réservoir.Quelle est la pression d'eau enregistrée à l'entrée de la turbine? Quelle est la pression requise à la sortie de la turbine? Les réponses à ces questions sont d’une importance parti-culière vu que la pression requise pour la production d’énergie équivaut à la différence entre la quantité d’eau dans l’entrée de la tribune et celle abandonné dans la sortie de celle-ci.

• La durée d'écoulement.Quelle est la quantité d'eau transportée à travers les tuyaux? Le flux est i-l rarement constant?

• La longueur et le diamètre de la canalisation.La longueur et le diamètre sont importants pour calculer les pertes de friction au niveau de la canalisation au flux variables.

• Besoins électriquesQuelle est la tension de sortie et la fréquence que le générateur doit fournir? La turbine à action utilise la vitesse de l'eau transportée et déplace la roue. La turbine dispose de plusieurs seaux que le flux d'eau frappe. La turbine à réaction est généralement appro-priée pour les applications à faible débit.

La turbine à réaction à vapeur combine la pression de l'eau et le courant d'eau. La roue est placée directement dans le flux de l'eau et le courant d'eau coule sur les lames plutôt que frapper les alentours. Les turbines à réaction peuvent être utilisées dans le cas des débits plus élevés conformément aux exigences de l'approvisionnement en eau.

Les Turbines hydroélectriques peuvent être placées dans l'entrée du réservoir d'eau ou entre deux zones de pression. Elles peuvent également être usées pour garantir la réduc-tion de pression. La turbine hydroélectrique ne s’adapte pas avec tous les systèmes d'appro-

Figure 11: turbine à action

Figure 12: turbine à réaction

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visionnement en eau. Il s’avère nécessaire d’accorder la priorité à la distribution de l'eau et non à l'utilisation de l'énergie hydraulique. Certains pipelines ne sont pas conçus pour résister à la pression qui se forme lorsqu’une turbine hydroélectrique est installée et que celle-ci est mise hors service. Ce sont surtout les anciens et les longs tuyaux qui font face à ces problèmes. Donc le bon moment pour évaluer l’efficacité d'une turbine hydroélec-trique coïncide généralement avec le rempla-cement d’un vieux pipeline.

9.2.5 Énergie solaire thermique en matière de dessalement

Les systèmes solaires thermiques peuvent être divisés en énergie thermique à concen-tration et à non concentration. Les différences existent au niveau de la collection du rayonne-ment solaire et les températures. Pour l'éner-gie thermique solaire à non-concentration, les rayons du soleil sont absorbés par les collec-teurs noirs avec un fluide caloporteur. Cette chaleur, qui atteint normalement 80 ° C, peut être utilisée pour le chauffage des bâtiments et de l'eau, mais elle reste trop froide pour équivaloir la chaleur de processus.

Le système thermique solaire à concentration reflète les rayons du soleil en un point, et peut atteindre des températures très élevées, se situant entre 200 ° C et 500 ° C. L'efficacité globale de ces installations est d'environ 50%.

Le chauffage des bâtiments ou le chauffage de l'eau ne s’inscrivent pas parmi les grands problèmes que rencontre le secteur de l’eau dans la région MENA, cependant les installa-tions de dessalement ont souvent un besoin de chaleur élevée pour chauffer l'eau à ébulli-tion. A cet effet, les coûts futurs continueront de dépendre sur le prix de l'énergie et la tech-nologie de dessalement utilisée.

Grâce aux systèmes solaires thermiques, une partie de cette chaleur pourrait être fournie par le soleil. De surcroît, ce système doit être configuré avec un stockage de chaleur fin d’assurer un approvisionnement régulier de celle-ci. En outre, les installations doivent être équipées d'une technologie appropriée pour pouvoir produire de la chaleur pendant de longues périodes, sans se soucier du faible ensoleillement.

Quel est le meilleur type de système solaire thermique, quelles sont les dimensions requises pour les systèmes et comment coor-donner entre le stockage de la chaleur d’une part et la technique de dessalement, la demande de chaleur et le stockage de l'eau d’autre part.

Figure 13: systèmes solaires thermiques

système solaire thermique à non concentration

système solaire thermique à concentration

Page - 37 -


9.2.6 Énergie solaire photovoltaïque

Les modules photovoltaïques (PV) génèrent l'énergie électrique par la conversion du rayonnement solaire en utilisant l'effet photo-voltaïque. Ces modules contiennent un certain nombre de cellules solaires qui sont le plus souvent constitués de silicium. La conversion à l'énergie électrique se produit sans aucune pièce mobile et elle est exempte de pollution lors de cette opération.

La capacité de puissance nominale peut être réalisée à partir de quelques milliwatts à plusieurs mégawatts de systèmes et a l'avan-tage que les systèmes peuvent être dévelop-pés au niveau de chaque stade de la planifi-cation. La performance est calculée en kW par pic [kWP] et décrit la puissance nominale dans des conditions de test mêlées à un rayonnement solaire maximal.

Pour une meilleure performance, les systèmes PV visent à augmenter le temps durant lequel ils font face au soleil. Grâce aux Trackers solaires, il est possible d'y parvenir en déplaçant les panneaux du système pour coïncider avec la direction du soleil (figure 14). Cela augmente la production d'énergie allant jusqu'à 20% en hiver et 50%.en été.

Un autre avantage du système photovoltaïque (PV) réside dans le fait qu’il ne requiert que peu de maintenance- il suffit de garder les panneaux propres et s’assurer que les arbres ou d’autres objets ne commencent pas à jeter leurs ombres sur eux-La quantité de lumière du soleil annuelle enre-gistrée dans le secteur de l'eau dans la région MENA dévoile un potentiel solaire impres-sionnant. Selon la région, l'irradiation normale directe annuelle varie entre 1500 et 3000 kWh / (m² • a). Ce qui marque une grande diffé-rence par rapport à l’Allemagne où, la gamme des potentielles va de 1100 à 1500 kWh / m² (• a). Le système solaire peut être intégré dans les installations d'approvisionnement des eaux ou dans les usines de traitement des eaux usées lors de la construction au niveau des zones libres ou au-delà de la frontière des installations.

9.2.7 Refroidissement à l’aide de la chaleur

Le refroidissement est à l’origine d’un grand pourcentage de la consommation d'énergie dans le secteur de l'eau dans la région MENA. La plupart de l'énergie utilisée pour le refroi-dissement est consommée par la climatisation des bâtiments. Les systèmes de refroidisse-ment conventionnels dans les installations de traitement de l'eau ou des installations d'ap-provisionnement en eau, utilisent un compres-seur, qui est généralement à entraînement électrique et fait preuve d’une une grande consommation d'énergie.

L'utilisation d'un réfrigérateur à absorption peut permettre de refroidir le bâtiment en

système photovoltaïque

Figure 14: Système solaire

système photovoltaïque avec tracker

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utilisant la chaleur à partir du biogaz mis en œuvre dans les stations d'épuration des eaux usées. En outre, le réfrigérateur d'absorption peut également utiliser d'autres sources de pour fournir l'énergie nécessaire dans les systèmes de refroidissement notamment celle des eaux usées.

Les réfrigérateurs à absorption utilisent un réfrigérant ayant un point d'ébullition très bas. La chaleur nécessaire pour faire bouillir ce réfrigérant provient de l’environnement immé-diat et assure le refroidissement. Le cycle de refroidissement peut être redémarré, lorsque le fluide frigorigène est refroidi jusqu’à l’état liquide, ce qui constitue la différence entre le système de refroidissement classique, et les réfrigérateurs à absorption. Le système de refroidissement conventionnel utilise un com-presseur pour serrer le réfrigérant. Avec une pression plus élevée, la température néces-saire pour évaporer un liquide diminue, et le fluide frigorigène peut être condensé à nou-veau. Les réfrigérateurs à absorption utilisent d'autres liquides ou sel qui absorbent le fluide frigorigène bouillie. Afin d’évaporer et condenser le réfrigérant hors du liquide chargé, ce dernier est chauffé à l’aide d'autres sources de chaleur telles que l'énergie solaire, la cogénération ou la chaleur des eaux usées. Ainsi, le cycle de refroidissement peut être décrit en trois étapes:

• ÉvaporationLe réfrigérant liquide s’évapore dans une zone à faible pression partielle, en captivant la chaleur son environnement immédiat.• AbsorptionLe réfrigérant gazeux est absorbé par un sel

ou un liquide.• RégénérationLe liquide chargé est chauffé par d'autres sources de chaleur, et le réfrigérant s’évapore et se condense.

9.2.8 La gestion de la charge électrique

La gestion de la charge électrique est le processus qui consiste à créer un équilibre entre la fourniture d'électricité et l'installation électrique de la charge, en ajustant la puis-sance actuelle ou le temps de fonctionnement des machines. L'objectif est d’aboutir à une amélioration des ressources précieuses à partir de la réduction totale de la charge de pointe du système. La gestion de la charge électrique permet l'utilisation efficace des investissements liés à la production et la distri-bution d'électricité d’une part, et épargne le besoin de modifier les tailles de câbles et la capacité du générateur.

Normalement, l’énergie utilisée variera tout au long de la journée, en fonction de certains facteurs tels que la demande d'eau ou la demande de l'oxygène biologique pour les stations de traitement des eaux usées. Quelques machines doivent fonctionner pen-dant la consommation quotidienne de l’électri-cité. Alors que d’autres peuvent être éteintes. Par exemple, les installations peuvent utiliser un système pour le stockage, la mise en ouvre de l’hydratation, filtration régénérable dans la nuit ou d'éviter le recours à de grandes pompes intermittentes lors de l'utilisation des pompes principales

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A titre d’exemple supplémentaire, il est possible d'économiser l'énergie dans une telle gestion de la charge électrique à travers un stockage d'eau optimisée. L’accent doit être mis sur l'utilisation du volume total du stoc-kage d’eau, d’où une possible modération relative aux charges hydrauliques.

Pendant la nuit, et vu que de l'eau n’est pas élevée, les pompes pourraient être utilisées pour remplir le réservoir d'eau. Par consé-quent, ces pompes peuvent fonctionner plus efficacement. Dans le cas où la demande de l’eau est réduite temporairement, la vitesse du flux de l'eau devient plus faible et la perte de pression diminue.Une stratégie de gestion doit être déterminée individuellement pour chaque conteneur, sur la base de l'évaluation des charges hydrau-liques quotidiennes.

9.2.9 Traitement anaérobie des boues

La digestion anaérobie contrairement au traitement aérobie de la boue, est un proces-sus par lequel des micro-organismes digèrent les matières biodégradables dans les boues en l'absence d'oxygène.

La digestion anaérobie est une technologie de traitement bien établie et adaptée au traite-ment des boues dans les usines de traitement de l'eau. C’est un processus à basse énergie qui génère des biogaz. Lesquels peuvent être utilisés dans la cogénération en vue d'aug-menter la production d'énergie propre à l'éta-blissement.

Le privilège particulier du traitement anaéro-bie réside dans ses coûts de fonctionnement qui sont très bas en raison des faibles apports énergétiques. Cependant, ce traitement dimi-nue considérablement la quantité de boues à éliminer et permet de réduire le volume néces-saire de bassins d'aération. Cela peut aboutir à une augmentation considérable de la capa-cité d’une station d’épuration.

9.2.10 Aération à boues activées

Dans une usine de traitement des eaux, ayant un processus de boues activées, le plus grand usage de l'énergie est marqué au niveau de l'aération des boues activées.

L’une des formes courantes de l'aération est l’aération sous-sol. Dans ce processus, un ventilateur supporte des diffuseurs, qui sont placés sur le fond, laissant passer l'air à travers un système de tuyauterie. Pour réali-ser un système avec un bon rendement éner-gétique, il est important que l'équipement soit bien dimensionné et bien configuré. En outre, le moteur du ventilateur doit faire partie d’une classe énergétique à haute efficacité. Donc, il ya quatre aspects fondamentaux pour parve-nir à l'efficacité énergétique dans l'aération:Ventilateur / système de tuyauterie / diffuseurs / contrôle de l'aération

Pour améliorer l'efficacité énergétique des ventilateurs volumétriques, le variateur de fréquence peut être utilisé. Cela permet de mettre en œuvre efficacement le ventilateur lors de différentes charges.Le système de tuyauterie doit être d'une taille correcte, de sorte à ce que la vitesse d'écoule-

Page - 40 -


ment ne soit pas trop élevée et de réduire au minimum la perte de pression.

Le diffuseur libère l'air aux eaux usées et peut être classé en deux principaux types: le diffu-seur à grosses bulles et le diffuseur à bille fines .Parce que le transfert d'oxygène s’exé-cute mieux avec les bulles fines, les besoins de l'air se réduisent et donnent lieu à une économie d'énergie.

Une stratégie courante en matière du contrôle de l'aération est dissoute du contrôle de l'oxy-gène, qui vise à maintenir un niveau constant d'oxygène résolu dans le réservoir. Une autre stratégie de contrôle est celle qui consiste à contrôler l'ammonium qui donne une meilleure alternative du contrôle .Cela peut également économiser de l'énergie.

10 Bibliographie

[1] DWA, DWA-A 216: Energy check and energy analysis – tools for energy optimization of waste water plants. Allemagne, 2013, Gelb-druck avrile 2013.

[2] DVGW et Fondation fédérale allemande de l'environnement, Guideline energy efficiency and energy saving in water supply. Alle-magne, 2010.

[3] Ministère de protection du climat - Environ-nement - Agriculture - Conservation de la Nature et de la consommation Protection de l'Etat allemand de Rhénanie du Nord-West-phalie, Energy on Waste Water Treatment Plants. Allemagne, 1999.

[4] P. Baumann et M. Roth, Reduction of elec-tric consumption for waste water treatment plants. Stuttgart: DWA, 2014.

[5] ISO 50001, Energy management systems - Requirements with guidance for use.

[6] DIN EN 16247-1, Energy audits - partie 1: General requirements.

[7] ACWUA, ACWUA Wiki. http://www.acwua.org/.

[8] IEC 60034-30, Rotating electrical machines - partie 30: Efficiency classes of singlespeed, three-phase, cage-induction motors., 2012.

[9] VSA/suisse énergie, Guide de l'optimisa-tion énergétique des stations d'épuration des eaux usées., 2008/2010

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ANNEXES

Fonctionnement du plan d’audit énergétique .......................................................................... 45

Indicateurs clés de performance de l’analyse énergétique ...................................................... 46

Variables de données d’approvisionnement d’eau ..................................................................... 48

Mise en place d’un plan d’analyse énregétique Page 1 ..............e........................................... 42

Mise en place d’un plan d’analyse énregétique Page 2 ............................................................ 43

Mise en place du plan de contrôle d’énergie .............................................................................. 44

Indicateurs clés de performance du contrôle d’énergie d’approvisionnement d’eau ............... 59

Variables de données de traitement des eaux usées ................................................................ 69

Indicateurs clés de performance du contrôle d’énergie de traitement des eaux usées ........... 84

DWA-A216 distribution des fréquences ..................................................................................... 95

Liste exemple de machines ...................................................................................................... 99

Calcul de l’analyse énergétique pour les valeurs théoriques ................................................. 100

Approvisionnement d’eau .......................................................................................................... 100

Traitement des eaux usées ....................................................................................................... 102


water flows water qualitwater losses waste water load biogas produc-tion

check the current conditions take meter readings, determine optional measurement cam-paign for collecting additional data inspect and verify equipment infor-mation take photo docu-mentation review the materials collected and interview opera-tors

Page 2

energy goals

energy sources

Study meter

Chapitre 6.1

politique énergétique

objectifs en matière d'énergie

Paramètre d'étudeChapitre 6.2

secteur d'intérêt

période d'évaluation

sources d'énergie

recherche d’experts externes

Préparation administrative Collecte des donnéesChapitre 8

Approvisionnement en eau et l'évacuation des eaux usées

nom, adresse et opérateur de l’installationpersonne de contacte pour les détails de l’installation,

technique, paramètres de l’eau, population en somme, etc.

Informations générales

contact d’approvisionnementd’énergie traitement d’informationrapport de conceptiondocumentation techniquecadres procéduraux

manuel d’utilisation exploitation des donnéesprélevement d’eau (seulement

approvisionnement en eau)transmission d’eautraitement d’eautraitement des eaux usées

(seulement la récupération)

traitement de la boue (digesteur, asséchement)

biogaz (seulement récuperation des eaux usées)consommation d’énergie et de matière

système CVC (chauffage, ventilation,climatisation)

liste de machines

année de constructionheure d’exploitationpuissance nominale...etc/ou consommation éléctrique

Validation des données

qualité d’eaupertes d’eaucharge des eaux uséesproduction de biogaz

débit d’eau vérifier les conditions actuelles

lecture de compteurs

déteminer les mesures optionnelles d’une campagnepour rassembler des données

supplémentaires

inspecter et vérifier lesoutils d’information

prendre des photos pour ladocumentationrevoir les outils rassemblés et interviewer les opérateurs

revoir les outils rassemblés

Inspection des installationsChapitre 6.4

Autres kplsChapitre 8 / appendice

type

apport de substrat externe (co-digestioncas des eaux usées uniquement.)

schéma de tuyauterieet d'instrumentation

•

•

• •

•

•

•

•

•

•

•••••

•

••••

•

•

•••

•

•

•

•

•

••••

• information sur la conventionde fréquence

Chapitre 6.3

etc.

Mise en place d’un plan d’analyse énérgetique (chapitre 6 et 8)

Page - 42 -


Balance énergétique chapitre 8.1

Page 1

Actions

(frequency, vo ltage e tc .)

Établissement d'actionChapitre 8.3

Mesure

compteurmesure de l'intensité du courant réelcalcul simplifiévitesse/fréquence variable

Matrice de consommation

année de constructionheures d’exploitationpuissance nominale et/ou

consommation éléctrique

information sur la conversion de fréquence

diagramme

quelles machines sont dans mon établissement? voir la liste des machines et des diagrammesquelles sont les valeurs théoriques queje peux utiliser pour mon instalation?quelles sont les unités spécifiques?quelles sont les données dont j’ai besoin pour calculer les valeurs théoriques?

Valeurs théoriques

Questions

calculs dans l’annexecomparaison avec la balance énergétiqueidentifier les écarts

Réduction de la consommation d’énergie

réduire la demande d’énergieaugmenter l'efficacité énergétiqueaméliorer le facteur de puissance

Optimisation de l’approvisionnement énergétique

S’équiter de la chaleur, l’électricité et du carburant moins cher.augmenter sa propre production/récupération d’énergie

Analyse de l’efficacité économique des actions

Priorisation des actions

actions directesactions à court termeactions à long terme

Définition d’un plan d’action

Réalisation du plan d’action Suivi

• •

•

•

•

•

•••

••

••

••

•

•

••

••••

•

•

type

Évaluation de la B.EChapitre 8.2

Page - 43 -

Mise en place d’un plan d’analyse énérgetique (chapitre 6 et 8)


Mise en place du plan de contrôle d’énergie(Chapitres 6 et 7)

Réparation administrativeChapitre 6.1

Politique énergétique Secteur d’intérêt

Périoded’évaluation

Sources énergétiques

Approvisionnement en eau Approvisionnement en eau

Récupération des eaux usées

Première orientation pourl’approvisionnement en eau et

l’évacuation des eaux usées

Répartition de la fréquence statistique

Si possible: premiéres action Suivi

Analyse d’énergie Chapitre 8

Paramètre d’étude Chapitre 6.2

Objectifs énergétiques

Validation de données Chapitre 6.3

Quantité d’eau dans l’eaude captage [m³/a]Consommation totale annuelle d’électricité des installations [kWh/a]Consommation totale d’électric-ité de la station de pompage d’eau pure par an [kWh/a]Consommation totale d’électric-ité de toute autre station de pompage par an [kWh/a]Consommation totale d’électric-ité de toute autre station de pompage par an [kWh/a]Production d’énergie combine de chaleur et d’électricité par an [kWh/a]

•Débit d’eau•Qualité d’eau•Perte d’eau•Charge d’eaux usées•Production de biogaz etc.•

•

•

•

•

•

Production d’énergie totale d’autres sources d’énergie par an [kWh/a]

•

Récupération des eaux uséesNombre total d’habitants et population équivalente [PT]Consommation totale d’énergie de l’installation par an. [kWh/a]

Consommation totale d’énergie de l’aération [kWh/a]

Production d’énergie combinée de chaleur et d’électricité par an [kWh/a]Production totale d’énergie d’autres sources d’énergie [kWh/a] Production d’énergie combine de chaleur et d’électricité par an [kWh/a]

•

•

•

•

•

•

Production d’énergie totale d’autres stations de pompage par an [kWh/a]

•

Collecte de données Chapitre 7

Inspection des installations Chapitre 6.4

ICP Chapitre 7.1

Schéma d’énergieChapitre 7.2

check the current conditions take meter readings, determine optional measurement cam-paign for collecting additional data inspect and verify equipment infor-mation take photo docu-mentation review the materials collected and interview opera-tors

vérifier les conditions actuelles

lecture de compteurs

déteminer les mesures optionnelles d’une campagnepour rassembler des données

supplémentaires

inspecter et vérifier les outils d’information

prendre des photos pour la documentation

revoir les outils rassemblés et interviewer les opérateurs

revoir les outils rassemblés

•

•

•

•

•

•

•

Quantité d’eau dans l’eau• Consommation d’énergie spéci-fique par installation [kWh/(m³·a)]

•

Consommation d’énergie spéci-fique de la station de pompage d’eau pure [kWh/(m³·a)]

•

Consommation d’énergie spéci-fique de toute autre station de pompage [kWh/(m³ ·a)]

•

niveau d’auto-approvisionnement d’électricité [%]

•

Consommation spécifique d’éner-gie par installation [kWh/(PT·a)]

•

Consommation spécifique d’éner-gie de l’aération [kWh/(PT·a)]

•

Niveau d’auto approvisionnement en électricité [%]

•

Consommation d’énergie spéci-fique des stations de pompage [kWh/(m³·a)]

•

Déterminer les zonesavec le besoin le plus élevé d’efficacité énergétique et s’y focaliser durant l’analyse énergétique


Page - 44 -

Fonctionnement du plan d’audit énergétique

Prép

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LES INDICATEURS CLES DE PERFORMANCE DE L’ANALYSE ENERGETIQUE

Approvisionnement en eau

Energie totale récupérée / consommation d’énergie totale de pompage x 100

aePe2 – production de l’énergie totale sauf la récupération (%)

Energie totale récupérée / consommation d’énergie totale de la division d’approvisionnement en eau x 100

aeCe1 – coût de l'énergie électrique (Dollar/kWh)

Coûts d’énergie totale / consommation d’énergie totale de la division d’approvisionnement en eau

aeCe7a – consommation d’énergie des pompes principales (kWh/m3)

consommation d’énergie des pompes principales d’eau potable/ volume de production d’eau potable

aeCe8a – consommation d’énergie des pompes de surpression (kWh/m3)

consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau potable / pression du volume d'eau potable stimulé

aePe1 – récupération d'énergie totale (%)

Consommation d'énergie par la pompe puits, la pompe d'extraction / volume d’extraction

aeCe4a – consommation d’énergie des pompes de surpression d'eau brute (kWh/m3)

consommation d’énergie des de pompe de surpression d'eau brute / pression du volume d'eau brute stimulé

aeCe5a – la consommation globale d'énergie de la station par volume produit (kWh/m3)

aeCe6 – besoin en chaleur par volume produit (kWh/m3)

aeCe4 – consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau brute normalisée (kWh/m3/100m)

Consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau brute / pression du volume d'eau brute stimulé / tête des pompes de surpression d'eau brute x 100

aeCe5 – la consommation globale d'énergie de la station par volume d’admission (kWh/m3)

consommation globale d'énergie de la station hydraulique / volume de traitement d’entrée

aeCe1 – contenu énergétique par consommation autorisée (kWh/m3)

consommation globale d'énergie de la station hydraulique / volume de production d’eau potable

Consommation d’énergie totale de la division d’approvisionnement en eau / consommation autorisée

aeCe2 – proportion d'énergie de pompage (%)

Consommation totale d’énergie de pompage / consommation d’énergie totale de la divisiond’approvisionnement en eau x 100

aeCe3 –consommation d’énergie d’extraction normalisée / pompes d’extraction (kWh/m3/100m)

Consommation d'énergie par la pompe puits, la pompe d'extraction / volume d’extraction / tête de pompespuits, la pompe d'extraction x 100

aeCe8 – consommation d’énergie des pompes de surpression normalisée (kWh/m3/ 100m)

consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau potable / volume de pression d'eau potablestimulé / tête des pompes de surpression d'eau potable x 100

aeCe3a –consommation d’énergie d’extraction / pompes d’extraction(kWh/m3)

Consommation d’énergie de traitement d’eau / volume de production d’eau potable

aeCe7 – consommation d’énergie des pompes principales normalisée (kWh/m3/ 100m)

consommation d’énergie des pompes principales d’eau potable/ volume de production d’eau potable / tête des pompes principales d'eau potable x 100

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Traitement des eaux usées

Production d'énergie électrique par cogénération / le contenu énergétique de la production de biogaz x 100

teCe1 – coût d’énergie électrique (Dollar/ kWh)

coût d’énergie total / consommation totale d'énergie de la station de traitement des eaux usées

Consommation d’énergie des pompes dans les stations de traitement des eaux usées / volume des eaux usées élevées

teCe4a – consommation d’énergie des pompes de traitement des eaux usées (kWh/m3)

Energie totale récupérée / la consommation totale d'énergie de pompage x 100

tePe2 – Energie totale produite autre que celle du biogaz (%)

tePe3 – production de biogaz par équivalent de la population (kWh/PT)

Volume du biogaz produit / équivalents de la population desservie

tePe4 – pourcentage de conversion de biogaz en énergie (%)

teCe7 – consommation d’énergie de pompage des boues (kWh/m3)

teCe9 – consommation d'énergie de traitement tertiaire (kWh/m3)

Consommation d’énergie de l’étape de traitement tertiaire / eaux usées recevant un traitement tertiaire

tePe1 – Energie totale récupérée à partir de biogaz (%)

Consommation d’énergie de traitement des boues / volume des boues traitées

teCe3 – la consommation globale d'énergie de la station par équivalent de la population desservie (kWh/PT)

la consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées / équivalents de population

teCe4 – consommation d’énergie normalisée des pompes de traitement des eaux usées (kWh/m3/100m)

Consommation d’énergie des pompes dans les stations de traitement des eaux usées / volume des eauxusées élevées / tête des pompes d’eau x100

teCe3a – consommation globale d'énergie de la station par volume d’eau usée traitée (kWh/m3)

Consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées / volume d’eau usée traitée

teCe1 – la consommation d'énergie par équivalent de la population desservie (kWh/PT)

Consommation d’énergie totale du traitement des eaux usées / équivalents totaux de population

teCe2 –consommation d’énergie normalisée des pompes de levage dans le système des égouts (kWh/m3/100m)

teCe1a – consommation d’énergie par volume des eaux usées traitées (kWh/m3)

Consommation d’énergie totale du traitement des eaux usées / volume total des eaux usées traitées

teCe2a – consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts (kWh/m3)

teCe5 – consommation d'énergie d'aération biologique (kWh/PT)

consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts / volume levé

Energie totale produite autre que celle du biogaz / consommation totale d'énergie de la station detraitement des eaux usées x 100

teCe8 – besoin en chaleur par équivalent de la population desservie (kWh/PT)

Besoin en chaleur / équivalents de la population desservie

Consommation d’énergie du composant d’aération / équivalents de la population desservie

teCe6 –consommation d’énergie de traitement des boues (kWh/ton DS)

consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts / volume levé / tête des pompes de levage x 100

Consommation d’énergie des pompes des boues dans les stations de traitement des eaux usées / volume des boues élevées

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Variables de Données d’Approvisionnement en Eau (Variables ae)

Les variables de données concernant le coût monétaire de l'énergie (Variables aeM)

aeM1 – coûts d’énergie totaux (Dollar)

Coûts d’énergie électrique (y compris l’énergie de pompage et toutes les autres activitésrelatives à l’approvisionnement en eau, ex. l’énergie de traitement d’eau, locaux, bureauxetc.) durant la période d'évaluation.

DONNEES D’ENTREE

Attribué à une période de référence

Attribué au niveau d'utilité

DONNEES D’ENTREE



Utilisé pour indicateur(s) : aeMc1

Les variables de données concernant la consommation d’énergie (Variables aeC)

aeC1 – consommation d’énergie de la pompes puits, la pompe d'extraction (kWh)

Utilisé pour indicateur(s) : aeCe1, aePe2

Cette variable n’incluse pas juste les coûts proportionnels à la consommation d’énergie mais aussi tous les autres coûts associés à l'achat d'énergie tels que les tarifs d'électricité et les taxes. les données doivent être dérivées de l'état financier de l'entreprise. Les taux de change de mon-naies locales devraient être appelés à la fin de la période d'évaluation.

Consommation d’énergie électrique de chaque composant de pompage du bassin versant durant la période d'évaluation.

DONNEES D’ENTREE



Cette variable est la consommation totale d’énergie de la station d’approvisionnement en eau ou de l'entreprise. les données doivent être dérivées des factures du fournisseur d'énergie.

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Cette variable est la consommation totale d’énergie de chaque composant de pompage d’eau de la station d’approvisionnement en eau. les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie. La consommation des petites pompes peut être exclues leur influence en termes de degré de confiance global de la variable est négligeable.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le bassin versant. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie. si la consommation n’est pas affichée sur une facture séparée et aucun compteur n’est installé, elle doit être mesurée pour tous les états de fonction-nement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si la procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissance nominale par les heures de fonctionnement de la pompe durant la période d’évaluation.

aeC2 – consommation d’énergie totale de pompage (kWh)

Utilisé pour indicateur(s) : aeCe2, aePe1

aeC3 – consommation d’énergie totale de la station d’approvisionnement en eau (kWh)

Utilisé pour indicateur(s) : aeCe3, aeCe3a

DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



Consommation d’énergie électrique de pompage d’eau (les systèmes de pompage du client sont exclus) durant la période d'évaluation.

Consommation d’énergie électrique pour chaque composant de pompage du bassin versant durant la période d'évaluation.


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La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système de transmission. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie. si la consommation n’est pas affichée sur une facture séparée et aucun compteur n’est installé, elle doit être mesurée pour tous les états de fonctionnement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si la procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissancenominale par les heures de fonctionnement de la pompe durant la période d’évaluation.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute station hydraulique de l’entre-prise. Pour le traitement classique, la variable correspond à la consommation d’énergie de la barre-bus de basse tension de la station hydraulique. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie.

aeC4 – consommation d’énergie des pompes de surpression d'eau brute (kWh)

.


aeC5 – consommation d’énergie totale de la station hydraulique (kWh)Consommation d’énergie de tout le processus de traitement dans la station hydraulique.


Consommation d’énergie électrique pour chaque composant de pompage du système de transmission d’eau brute durant la période d'évaluation.

DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE




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La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute station de dessalement de l’entre-prise. La variable correspond à l’énergie thermique produite pour être utilisée dans un des processus de dessalement.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage alimen-tant le système de transmission sur place dans chaque et toute station hydraulique. Les don-nées doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du four-nisseur d'énergie. si la consommation n’est pas affichée sur une facture séparée et aucun comp-teur n’est installé, elle doit être mesurée pour tous les états de fonctionnement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si cette procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissance nominale par les heures de fonc-tionnement de la pompe durant la période d’évaluation.

aeC6 – demande de chaleur (kWh)

Utilisé pour indicateur(s) : aeCe6

aeC7 – consommation d’énergie des pompes principales de l’eau potable (kWh)


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



Demande d’énergie thermique par les évaporateurs dans les stations de dessalement utilisant soit l’évaporation flash à plusieurs étapes (EPE) ou l’ingénierie des processus de distillation à effets multiples (DEM).

Consommation d’énergie électrique pour chaque composant de pompage sur place dans la station hydraulique alimentant le système de transmission de l'eau durant la période d'évaluation.


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La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage du système de transmission et distribution d’eau. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie. si la consommation n’est pas affichée sur une facture séparée et aucun compteur n’est installé, elle doit être mesu-rée pour tous les états de fonctionnement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si cette procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissance nominale par les heures de fonctionnement de la pompe durant la période d’évaluation.si dans un cas particulier une pompe fonctionnant avec du carburant doit être évaluée, la quantité du diesel doit être convertie en puissance en utilisant sa valeur spéci-fique de chauffage.

La variable de données doit être évaluée pour tout le système d’approvisionnement en eau exploité par l'entreprise. La récupération d’énergie est liée à la quantité d’énergie produite par l’entreprise en utilisant les surplus d'énergie potentielle pour les besoins de transport hydrau-liques afin de couvrir une partie de sa demande d'énergie pour l'approvisionnement en eau.

aeC8 – consommation d’énergie des pompes de surpression (kWh)

Consommation d’énergie électrique pour chaque composant du système de transmissionet de distribution d’eau durant la période d'évaluation.


Les variables de données concernant la production d’énergie (Variables aeP)

aeP1 – énergie électrique totale récupérée (kWh)

énergie électrique totale récupérée par l'utilisation des turbines ou des pompes inverséesdans l'ensemble du système d’approvisionnement en eau exploité par l'entreprise durant la période d'évaluation.

Utilisé pour indicateur(s) : aePe1

DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE




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La variable de données doit être évaluée pour de l'ensemble de la division de l'approvisionne-ment en eau de l'entreprise. La production d’énergie est liée à la quantité d’énergie produite des sources renouvelables sur place dans tous les locaux de la division d’approvisionnement en eau/l’entreprise afin de couvrir une partie de sa demande d'énergie pour l'approvisionnement en eau. les surplus d'énergie potentielle pour les besoins de transport hydrauliques doivent être inclus seulement si le volume utilisé pour la génération de l’énergie hydroélectrique n’était pas premièrement élevé par des pompes exploités par l'entreprise (par exemple si la source d’eau est située à une altitude relativement élevée dans un réservoir de remplissage). En d’autres cas, la génération de l’énergie hydroélectriquedoit être évaluée en utilisant la variable de donnée aeP1.

aeP2 – énergie électrique totale produite autre que celle récupérée (kWh)

Utilisé pour indicateur(s) : aePe2

Les variables de données concernant le volume d’eau (Variables aeE)

aeE1 – consommation autorisée (m3)


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



énergie électrique totale produite par exemple au moyen de photovoltaïque, turbines éoliennes dans les locaux de l'ensemble de la division de l'approvisionnement en eau del'entreprise durant la période d'évaluation.

volume total d'eau qui est prise par les clients inscrits, d'autres parties autorisées (par exemple les pompiers, municipalités pour l'arrosage, nettoyage des rues etc.) ou par le fournisseur d’eau lui-même.

La variable de données doit être évaluée pour de l'ensemble de la division de l'approvisionne-ment en eau de l'entreprise. La consommation autorisée peut mesurée ou non mesurée ainsi que facturée ou non facturée. Il est recommandé d’utiliser L'équilibre d'eau standard IWA pour calculer la consommation autorisée.


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La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le bassin versant. la donnée peut être dérivée en lisant les débitmètres installés. Si aucun débit-mètre n’est installé ou aucun enregistrement n’est disponible, elle doit être estimée par le meil-leur moyen disponible.

aeE2 – volume d’extraction (m3)

volume d'eau qui a été prélevée à partir de ressources d'eau brute pour chaque composant de pompage dans le bassin versant durant la période d'évaluation.


aeE3 – pression du volume d'eau brute stimulé (m3)


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



volume d'eau brute stimulé par chaque composant de pompage dans le système de transmission de l'eau brute durant la période d'évaluation.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système de transmission d’eau brute. la donnée peut être dérivée en lisant les débitmètres installés. Si aucun débitmètre n’est installé ou aucun enregistrement n’est disponible, elle doit être estimée par le meilleur moyen disponible.


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La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute station hydraulique de l’entre-prise. Il comprend à la fois le volume d'eau brute prélevée à partir de ses propres ressources et l’eau brute emportée mais moins de pertes d'eau brute à cause de fuites, imprécisions associés à la mesure et de l'eau brute prise par le fournisseur d'eau pour ses propres usages et exporta-tion. le volume doit être mesuré à la vanne d'admission. Si le volume de traitement d’entrée n’est pas mesuré, la variable de données aeE4 doit être utilisée comme remplaçant.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute station hydraulique de l’entre-prise. le volume doit être mesuré à la vanne de sortie. Il correspond à la consommation opéra-tionnelle du traitement inférieur du volume d’entrée.

aeE4 – volume de traitement d’entrée (m3)

volume d’entrée d'eau brute stimulé pour chaque station hydrauliquedurant la période d'évaluation.


wsW5– drinking water production volume (m³)

Utilisé pour indicateur(s) : aeCe5a, aeCe6, aeCe7, aeCe7a

DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



volume d'eau traitée en entrée aux lignes de transmission de l'eau de chaque station hydraulique.


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La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système de transmission et de distribution d’eau. la donnée peut être dérivée en lisant les débit-mètres installés. Si aucun débitmètre n’est installé ou aucun enregistrement n’est disponible, elle doit être estimée par le meilleur moyen disponible.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le bassin versant. Pour les pompes avec une variation considérée des têtes de pompes durant la période d’évaluation, la période doit être divisée à un nombre limité d’intervalles de temps. Par exemple si une pompe fonctionne 1/3 du temps avec un débit de Q1=10 m3/h et une tête de pompe de h1= 50 m, et 2/3 du temps avec Q2=12 m3/h et une tête de pompe de h2= 42 m,la tête de pompe résultant sera :

aeE6 – volume de pression d'eau potable stimulé (m3)

volume d'eau potable stimulé par chaque composant de pompage dans le système de transmission et distribution de l'eau durant la période d'évaluation.


Les variables de données concernant les têtes de pompes (Variables aeT)

aeT1 – tête de pompe puits, pompe d’extraction(m)

Tête de pompe pour chaque composant de pompage dans le bassin versant durant la période d'évaluation.

( (1/3) x Q1 x h1 + (2/3) x Q2 x h2 ) / ( (1/3) x Q1 + (2/3) x Q2 ) = 44.35 m


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE




Page - 56 -

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système de transmission de l'eau brute. Pour les pompes avec une variation considérée des têtes de pompes durant la période d’évaluation, la période doit être divisée à un nombre limité d’intervalles de temps. Par exemple si une pompe fonctionne 1/3 du temps avec un débit de Q1=10 m3/h et une tête de pompe de h1= 50 m, et 2/3 du temps avec Q2=12 m3/h et une tête de pompe de h2= 42 m, la tête de pompe résultant sera :

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage alimen-tant le système de transmission d'eau sur place de chaque et toute station hydraulique. Pour les pompes avec une variation considérée des têtes de pompes durant la période d’évaluation, la période doit être divisée à un nombre limité d’intervalles de temps. Par exemple si une pompe fonctionne 1/3 du temps avec un débit de Q1=10 m3/h et une tête de pompe de h1= 50 m, et 2/3 du temps avec Q2=12 m3/h et une tête de pompe de h2= 42 m, la tête de pompe résultant sera :

( (1/3) x Q1 x h1 + (2/3) x Q2 x h2) / ( (1/3) x Q1 + (2/3) x Q2 ) = 44.35 m

aeT2 – tête des pompes de surpression d'eau brute (m)

Tête de pompe pour chaque composant de pompage dans le système de transmission de l'eau brute durant la période d'évaluation.

( (1/3) x Q1 x h1 + (2/3) x Q2 x h2 ) / ( (1/3) x Q1 + (2/3) x Q2 ) = 44.35 m


aeT3 – tête des pompes principales de l’eau potable(m)

Tête de pompe pour chaque composant de pompage sur place dans la station hydrauliquealimentant le système de transmission d'eau durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE




Page - 57 -

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système de transmission et distribution. Pour les pompes avec une variation considérée des têtes de pompes durant la période d’évaluation, la période doit être divisée à un nombre limité d’intervalles de temps. Par exemple si une pompe fonctionne 1/3 du temps avec un débit de Q1=10 m3/h et une tête de pompe de h1= 50 m, et 2/3 du temps avec Q2=12 m3/h et une tête de pompe de h2= 42 m, la tête de pompe résultant sera :

( (1/3) x Q1 x h1 + (2/3) x Q2 x h2) / ( (1/3) x Q1 + (2/3) x Q2 ) = 44.35 m

aeT4 – tête des pompes de surpression de l’eau potable(m)

Tête de pompe pour chaque composant de pompage dans le système de transmission etdistribution d'eau durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE




Page - 58 -

Indicateurs clés de performance du contrôle d’énergie

Indicateurs de performance concernant la consommation d’énergie (indicateurs aeCe)

aeCe1 – contenu énergie par consommation autorisée (kWh/m³)

Consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau / consommation autorisée

aeCe1 = aeC1 / aeE1

aeC1 - Consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau (kWh)

aeE1 – consommation autorisée (m³)

principaux facteurs explicatifs de comparaison externe:

Conversion de l'efficacité énergétique des pompes

Ingénierie utilisée pour le traitement de l'eau

Géomorphologie de la zone d'approvisionnement

différence entre l'élévation des ressources d’eau et l'altitude minimale, maximale de

livraison

Récupération d'énergie

Consommation d'énergie réactive

Les valeurs usuelles sont entre 0.2 et 1.2 kWh/m³ à condition que l’entreprise n’opère aucune

usine de dessalement.

Cet indicateur fournit une mesure de l'utilisation de l'énergie nécessaire par l'entreprise par m³ d’eau potable autorisée durant la période d’évaluation et il est égal à son contenu d’énergie électrique. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts d'amélioration de l'efficacité énergé-tique.


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aeCe2 – proportion d'énergie de pompage (%)

Consommation totale d’énergie de pompage / Consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau x 100

aeCe2 = aeC2 / aeC1 x100

aeC2 - Consommation totale d’énergie de pompage (kWh)

aeC1 – Consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau (kWh)

aeCe3 – consommation d’énergie d’extraction normalisée / pompes d’extraction (kWh/m³/100m)

Consommation totale d’énergie de la pompe puits, pompe d’extraction / volume d’extraction / tête de pompes puits, pompe d'extraction x 100

aeCe3 = aeC3 / aeE2/ aeT1 x100

aeC3 – Consommation totale d’énergie de la pompe puits, pompe d’extraction (kWh)

aeE2 – volume d’extraction (m³)

aeT1 – tête de pompes puits, pompe d'extraction (m)

Cet indicateur fournit une mesure de proportion d’énergie utilisée dans le pompage d’eau. il peut être utilisé pour surveiller si des améliorations d'efficacité de conversion d'énergie de pompage sont érodées par la détérioration de consommation croissante d'autres consommateurs d'énergie.

Habituellement la proportion d’énergie de pompage est supérieure à 80% de la Consommation totale d’énergie. Cependant, la proportion dépend largement de la consommation de l’ingénierie utilisée dans le traitement de l’eau.

Cet indicateur fournit une mesure de l'efficacité de la consommation d'énergie des pompes puits ou d’extraction exploitées par l'entreprise. Il est égal à la quantité d’énergie moyenne consommée par m3 au niveau d’une tête de pompe de 100 m. c’est l’inverse de l'efficacité de pompage. Une valeur de 0.5 kWh/m³/100m pour cet indicateur correspond à une efficacité de pompage moyenne de 9810 N x 100 m / (3600 J/Wh) / 500 Wh x 100 = 55%. Les valeurs usuelles pour les pompes puits sont comprises entre 25% et 60%.

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aeCe3a –consommation d’énergie d’extraction / pompes d’extraction (kWh/m³)

indi

cate

ur a

ltern

atif

Consommation totale d’énergie de la pompe puits, pompe d’extraction / volume d’extrction

aeCe3a = aeC3 / aeE2

aeC3 – Consommation totale d’énergie de la pompe puits, pompe d’extraction (kWh)

aeE2 – volume d’extraction (m³)

aeCe4 – consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau brute normalisée (kWh/m³/100m)

consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau brute / volume de pression d'eau brute stimulée / tête des pompes de surpression d'eau brute x 100

aeCe4 = aeC4 / aeE3 / aeT2 x 100

aeC4 – Consommation totale d’énergie de pompe de surpression d’eau brute (kWh)

aeE3 – volume de pression d'eau brute stimulée (m³)

aeT2 – tête des pompes de surpression d'eau brute (m)

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d'énergie des pompes puits ou d’extractions exploitées par l’entreprise en relation avec le volume élevé durant la période d’évaluation. Puisque cet indicateur ne considère pas les têtes de pompes, il ne doit être utilisé que si l’indicateur aeCe3 ne peut être calculé.

Cet indicateur fournit une mesure l’efficacité de conversion d’énergie des pompes de surpression d'eau brute exploitées par l’entreprise. Il est égal à la quantité d’énergie moyenne consommée par m3 au niveau d’une tête de pompe de 100 m. c’est l’inverse de l'efficacité de pompage. Une valeur de 0.5 kWh/m³/100m pour cet indicateur correspond à une efficacité de pompage moyenne de 9810 N x 100 m / (3600 J/Wh) / 500 Wh x 100 = 55%. Les valeurs usuelles pour les pompes de surpression (eau potable) sont comprises entre 50% et 70%.


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aeCe4a – consommation d’énergie des pompes de surpression d'eau brute (kWh/m³) in

dica

teur

alte

rnat

if

consommation d’énergie des de pompe de surpression d'eau brute / volume de pression d'eau brute stimulée


aeC4 – Consommation totale d’énergie de pompe de surpression d’eau brute (kWh)

aeE3 – volume de pression d'eau brute stimulée (m3)

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d'énergie des pompes de surpression d'eau brute exploitées par l’entreprise en relation avec volume de pression d'eau brute stimulée durant la période d’évaluation. Puisque cet indicateur ne considère pas les têtes de pompes, il ne doit être utilisé que si l’indicateur aeCe4 ne peut être calculé.

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aeCe5 – la consommation globale d'énergie de la station par volume d’admission (kWh/m3)

consommation globale d'énergie de la station hydraulique / volume d’admission de traitement

aeCe5 = aeC5 / aeE4

aeC5 – Consommation totale d’énergie de la station hydraulique (kWh)

aeE4 – volume d’admission de traitement (m3)

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d’énergie par le processus de traitement en relation avec le volume d'admission de l'usine d'eau brute durant la période d’évaluation.

dans certains cas, l’eau brute peut avoir un surplus d’énergie à l'entrée de l'usine, qui sera utilisé dans le processus de traitement. Puisque pour des raisons pratiques cet indicateur n’utilise que l’énergie électrique selon la consommation des barres-bus à basse tension, le dénominateur peut ne pas correspondre à la totalité de l'énergie utilisée pour le traitement de l'eau.

la règle de traitement de cet indicateur suppose qu'aucun composant nécessitant des alimentations à haute tension n’est utilisé. Si ce n’est pas le cas (par exemple usines d'osmose inverse et autres technolo-gies de traitement avancées) l’utilisateur doit créer une nouvelle variable évaluant la consommation d'éner-gie à haute tension utilisée dans le traitement d‘eau et qui doit être ajoutée à la règle de traitement comme dénominateur.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des com-paraisons externes. La Consommation totale d’énergie peut varier largement selon l’ingénierie utilisée.


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Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d'énergie par le processus de traitement en relation avec le volume de production durant la période d’évaluation.

Puisque cet indicateur ne considère pas le traitement, la consommation et les pertes d'exploitation, il ne doit être utilisé que si l’indicateur aeCe5 ne peut être calculé suite à l'absence de compteur d'eau à la vanne d'admission d'eau brute de l’usine.

dans certains cas, l’eau brute peut avoir un surplus d’énergie à l'entrée de l'usine, qui sera utilisé dans le processus de traitement. Puisque pour des raisons pratiques cet indicateur n’utilise que l’énergie électrique selon la consommation des barres-bus à basse tension, le dénominateur peut ne pas correspondre à la totalité de l'énergie utilisée pour le traitement de l'eau.

la règle de traitement de cet indicateur suppose qu'aucun composant nécessitant des alimentations à haute tension n’est utilisé. Si ce n’est pas le cas (par exemple usines d'osmose inverse et autres technologies de traitement avancées) l’utilisateur doit créer une nouvelle variable évaluant la consommation d'énergie à haute tension utilisée dans le traitement d‘eau et qui doit être ajoutée à la règle de traitement comme numérateur.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes. La Consommation totale d’énergie peut varier largement selon l’ingénierie utilisée. Les valeurs habituelles sont environ 0.03 kWh/m3 (traitement classique), 0.12 kWh/m3 (carbone et ozone activés), 0.2 kWh/m3 (ultrafiltration de membrane), 2 à 5.6 kWh/m3 (l’évaporation flash à plusieurs étapes ou la distillation à effets multiples) et 4 kWh/m3 pour l’osmose inverse (mais elle peut atteindre 7 kWh/m3 avec une source d’eau brute particulièrement pauvre).

aeCe5a – la consommation globale d'énergie de la station par volume produit (kWh/m3) in

dica

teur

alte

rnat

if

consommation globale d'énergie de la station hydraulique / volume de production d’eau potable


aeC5 – consommation globale d'énergie de la station hydraulique (kWh)

aeE5 – volume de production d’eau potable (m3)

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aeCe6 – demande de chaleur par volume produit (kWh/m3)

Consommation d’énergie de traitement d’eau / volume de production d’eau potable

aeCe6 = aeC6 / aeE5

aeC6 – demande de chaleur (kWh)


aeCe7 – consommation d’énergie des pompes principales normalisée (kWh/m3/ 100m)

consommation d’énergie des pompes principales d’eau potable/ volume de production d’eau potable / tête des pompes principales d'eau potable x 100


aeC7 – Consommation d’énergie des pompes principales d’eau potable (kWh)


aeT3 – tête des pompes principales d'eau potable (m)

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d’énergie thermique par les évaporateurs en relation avec le volume de production durant la période d’évaluation des usines de dessalement utilisant l’évaporation flash à plusieurs étapes (FPE) ou l’ingénierie de distillation à effets multiples (DEM). Les valeurs usuelles sont environ 64 kWh/m3 pour les usines FPE et 54 kWh/m3 pour les usines DEM.

Cet indicateur fournit une mesure l’efficacité de conversion d’énergie des pompes principales alimentant le système de transmission exploitées par l’entreprise. Il est égal à la quantité d’énergie moyenne consom-mée par m3 au niveau d’une tête de pompe de 100 m. c’est l’inverse de l'efficacité de pompage. Une valeur de 0.5 kWh/m3/100m pour cet indicateur correspond à une efficacité de pompage moyenne de 9810 N x 100 m / (3600 J/Wh) / 500 Wh x 100 = 55%.

Les valeurs usuelles pour les pompes principales d’eau potable sont comprises entre 50% et 70%.


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aeCe7a – consommation d’énergie des pompes principales (kWh/m3) in

dica

teur

alte

rnat

if

consommation d’énergie des pompes principales d’eau potable/ volume de production d’eau potable


aeC7 – Consommation d’énergie des pompes principales d’eau potable (kWh)


aeCe8 – consommation d’énergie des pompes de surpression normalisée (kWh/m3/ 100m)

consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau potable / volume de pression d'eau potable stimulée / tête des pompes de surpression d'eau potable x 100


aeC8 – Consommation d’énergie des pompes de surpression d’eau potable (kWh)

aeE6 – volume de pression d'eau potable stimulée (m3)

aeT4 – tête des pompes de surpression d'eau potable (m)

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d'énergie des pompes de surpression d'eau potable exploitées par l’entreprise. Puisque cet indicateur ne considère pas les têtes de pompes, il ne doit être utilisé que si l’indicateur aeCe7 ne peut être calculé.

Cet indicateur fournit une mesure l’efficacité de conversion d’énergie des pompes de surpression d’eau potable exploitées par l’entreprise. Il est égal à la quantité d’énergie moyenne consommée par m3 au niveau d’une tête de pompe de 100 m. c’est l’inverse de l'efficacité de pompage. Une valeur de 0.5 kWh/m3/100m pour cet indicateur correspond à une efficacité de pompage moyenne de 9810 N x 100 m / (3600 J/Wh) / 500 Wh x 100 = 55%.

Les valeurs usuelles pour les pompes de surpression d’eau potable sont comprises entre 50% et 70%.

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aeCe8a – consommation d’énergie des pompes de surpression (kWh/m3)

indi

cate

ur a

ltern

atif

consommation d’énergie de pompe de surpression d'eau potable / volume de pression d'eau potable stimulée

aeCe8 = aeC8 / aeE6

aeC8 – Consommation d’énergie des pompes de surpression d’eau potable (kWh)

aeE6 – volume de pression d'eau potable stimulée (m3)

Indicateurs de performance concernant la production d’énergie (indicateurs aePe)

aePe1 – récupération d'énergie totale (%)

Energie totale récupérée / consommation totale d’énergie de pompage x 100

aePe1 = aeP1 / aeC1 x 100

aeP1 – Energie totale récupérée (kWh)

aeC1 – consommation totale d’énergie de pompage (kWh)

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d'énergie des pompes de surpression d'eau potable exploitées par l’entreprise en relation avec le volume de pression d'eau potable stimulée durant la période d’évaluation. Puisque cet indicateur ne considère pas les têtes de pompes, il ne doit être utilisé que si l’indicateur aeCe8 ne peut être calculé.

Cet indicateur fournit une mesure de la récupération des surplus d'énergie pour les besoins de transport hydrauliques par l'utilisation de turbines ou de pompes inversées durant la période d'évaluation. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts de récupération d'énergie.

Dans des conditions géomorphologiques favorables, jusqu'à 40% de l'énergie de pompage peut être récupérée.


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aePe2 – production totale d’énergie sans récupération (%)

Energie totale récupérée / consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau x 100

aePe2 = aeP2 / aeC1 x 100

aeP2 – Energie totale produite autre que celle récupérée (kWh)

aeC1 – consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau (kWh)

Indicateurs de performance concernant le les coûts monétaires (indicateurs aeMc)

aeMc1 – coût de l'énergie électrique (Dollar/kWh)

Coûts totaux d’énergie / consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau

aeMc1 = aeM1 / aeC1

aeM1 – Coûts totaux d’énergie (Dollar)

aeC1 – consommation totale d’énergie de la division d’approvisionnement en eau (kWh)

Cet indicateur fournit une mesure de la production d’énergie renouvelable dans les locaux de l’entreprise afin de couvrir une partie de sa demande d'énergie pour l'approvisionnement en eau. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts de récupération d'énergie.

Cet indicateur fournit une mesure du coût moyen de l'énergie par unité de passation des marchés. Il dépend largement de la politique énergétique nationale et le contexte dans lequel l'entreprise fonctionne (par exemple la distribution de la puissance nominale des composants de consommation d'énergie le long du système).Ainsi, une attention particulière est requise lors de l'interprétation des résultats lorsqu'il est utilisé pour des comparaisons externes.

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Variables de Données de Traitement des Eaux usées (Variables te)

Les variables de données concernant le coût monétaire de l'énergie (Variables teM)

teM1 – coûts d’énergie totaux (Dollar)

DONNEES D’ENTREE



Utilisé pour indicateur(s) : teMc1

Les variables de données concernant la consommation d’énergie (Variables teC)

teC1 – consommation totale d’énergie de la division de traitement des eaux usées (kWh)

Utilisé pour indicateur(s) : teCe1, teCe1a, teMc1

Coûts d’énergie électrique (y compris l’énergie de pompage des eaux usées, leur traite-ment et toutes les autres activités relatives au traitement des eaux usées, ex. l’énergie des locaux, bureaux etc.) durant la période d'évaluation.

Consommation d’énergie électrique (y compris l’énergie de pompage des eaux usées et leur traitement ainsi que toutes autres activités relatives au traitement des eaux usées, ex. l’énergie des locaux, bureaux etc.) durant la période d'évaluation.

Consommation d’énergie électrique (y compris l’énergie de pompage des eaux usées et leur traitement ainsi que toutes autres activités relatives au traitement des eaux usées, ex. l’énergie des locaux, bureaux etc.) durant la période d'évaluation.

Cette variable est la consommation totale d’énergie de la division ou l’entreprise de traitement des eaux usées. Les données doivent être dérivées des factures du fournisseur d'énergie.

DONNEES D’ENTREE




Page - 69 -

teC2 – consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts (kWh)

Consommation d’énergie électrique de chaque composant dans le système des égouts durant la période d'évaluation.

-

Utilisé pour indicateur(s) : teCe2, teCe2a

teC3 – Consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées (kWh)

Consommation d’énergie électrique de chaque composant de pompage dans le trajet del'eau dans les usines de traitement des eaux usées de l'entreprise durant la période d'évaluation.


La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système des égouts. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie. si la consommation n’est pas affichée sur une facture séparée et aucun compteur n’est installé, elle doit être mesurée pour tous les états de fonctionnement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si la procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissance nominale de la pompe par ses heures de fonctionnement durant la période d’évaluation. si dans un cas particulier une pompe fonctionnant avec du carburant doit être évaluée, la quantité du diesel doit être convertie en puissance en utilisant sa valeur spécifique de chauffage.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système des égouts. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie ou des factures du fournisseur d'énergie.

DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



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teC4 – Consommation d’énergie des pompes d’eau dans les stations de traitement des eaux usées (kWh)

Consommation d’énergie électrique de chaque composant de pompage dans le trajet de l'eau dans les usines de traitement des eaux usées de l'entreprise durant la période d'évaluation.


teC5 – Consommation d’énergie du composant d’aération (kWh)

Consommation d’énergie du système d’aération à la phase de traitement biologique durant la période d’évaluation.

Utilisé pour indicateur(s) : teCe5

DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système des égouts. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’éner-gie. Si aucun compteur n’est installé, elle doit être mesurée pour tous les états de fonctionnement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si la procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissance nominale de la pompe par ses heures de fonctionnement durant la période d’évaluation.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute station de traitement des eaux usées de l’entreprise. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie. Si aucun compteur n’est installé, elle doit être mesurée pour une période limité projetée sur toute la période d’évaluation.

DONNEES D’ENTREE




Page - 71 -

teC6 – Consommation d’énergie du traitement de boues (kWh)

Consommation d’énergie électrique des composants de traitement de boues durant la période d’évaluation.


teC7 – Consommation d’énergie des pompes d’eau dans les stations de traitement des eaux usées (kWh)

Consommation d’énergie de chaque composant de pompage dans le trajet des boues dans les usines de traitement des eaux usées de l'entreprise durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement de l’entreprise. La variable correspond à la consommation de tous les composants de traitement de boues perti-nents tels que les pompes de boues, unités de déshydratation mécanique (pendant et avant l’étape finale de traitement utilisée pour diminuer le volume de boues ou de la quantité de l'eau), mélan-geurs, stations de dosage chimique, les unités d'aération (pour la phase de traitement biologique), unités mécaniques de séchage des boues (par exemple, filtre-presse), les pompes de drainage et tous les autres composants pertinents. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie. Si aucun compteur n’est installé, elles doivent être estimées

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans les lignes de boue de chaque et toute usine de traitement des eaux usées. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie. Si aucun compteur n’est installé, elle doit être mesurée pour tous les états de fonctionnement pertinents du composant sur place. Les données mesurées peuvent être projetées sur toute la période. Si la procédure prend beaucoup de temps, en cas de pompes sans contrôle d’alimentation elle peut être estimée raisonnablement en multipliant la puissance nominale de la pompe par ses heures de fonctionnement durant la période d’évaluation.

DONNEES D’ENTREE



Page - 72 -


teC8 – demande de chaleur (kWh)

Demande de chaleur de digesteurs dans les usines de traitement utilisant la digestion anaérobie des boues durant la période d'évaluation.


teC9 – la consommation d'énergie de la phase de traitement tertiaire (kWh)

Consommation d’énergie des composants des usines de traitement des eaux usées avecla phase de traitement tertiaire durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement utilisant la diges-tion anaérobie des boues. La variable correspond à l’énergie thermique qui a été produite pour être utilisée dans le chauffage des digesteurs.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement de l’entreprise appliquant un ou plusieurs processus de traitement tertiaire comme phase de traitement avancée tel que la filtration, lagunage, élimination des éléments nutritifs, élimination du phosphore, élimination des lourds métaux et désinfection. La variable correspond à la consommation globale d’énergie de tous les composants pertinents de la phase du traitement tertiaire tels que les pompes centrifuges alimentant les filtres de sable, filtres à tambour, pompes de dosage chimique, radiateurs UV, le système d'ozonation et tous les autres composants pertinents. Les données doivent être dérivées des métrages de la consommation d’énergie. Si aucun compteur n’est installé, elle doit être estimée par le meilleur moyen possible.

DONNEES D’ENTREE




Page - 73 -

Les variables de données concernant la production d’énergie (Variables teP)

teP1 – récupération totale d'énergie à partir de biogaz (kWh)

énergie récupérée à partir du biogaz dans les usines de traitement utilisant la digestion anaérobie des boues durant la période d'évaluation.

Utilisé pour indicateur(s) : tePe1

DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour toute la division de traitement des eaux usées de l’entreprise en comptant toutes les usines de traitement des eaux usées où a été récupérée à partir des biogaz produit par les digesteurs. les Moyens de récupération d'énergie à partir de biogaz peuvent inclure la production de chaleur pour réutilisation sur place, production simultanée d'élec-tricité et de chaleur réutilisées sur place (cogénération), mais aussi la production de biocarburants ainsi que la conversion du biogaz en bio-méthane pour l'injection dans le réseau de gaz naturel ou sous forme électrique pour injection dans le réseau d'électricité (si il n'y a plus de production d'éner-gie sur place que celle demandée).

Page - 74 -


teP2 – énergie électrique totale produite autre que celle du biogaz (kWh)

énergie électrique totale produite par exemple au moyen de photovoltaïque, turbines éoliennes etc. dans les locaux de l'ensemble de la division de traitement des eaux uséesde l'entreprise durant la période d'évaluation.


teP3 – la production d'énergie électrique par cogénération (kWh)

L'énergie électrique produite à partir de biogaz par des co-générateurs de chaleur et d'électricité combinés durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour l'ensemble de la division de traitement des eaux usées de l'entreprise. La production d’énergie est liée à la quantité d’énergie produite des sources renouvelables sur place dans tous les locaux de la division ou l’entreprise de traitement des eaux usées afin de couvrir une partie de sa demande d'énergie pour le traitement des eaux usées.

La variable doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement de l'entreprise où les co-générateurs de chaleur et d'électricité combinés sont installés pour récupérer de l'énergie à partir des biogaz produits dans les digesteurs. La variable correspond à la totalité de la production d'éner-gie électrique de l'installation, indépendamment de son utilisation.


Page - 75 -

teP4 – volume de production de biogaz (m3)

Volume de biogaz généré brute durant la période d'évaluation.

Utilisé pour variable(s) de données : teP5


teP5 – le contenu énergétique de la production de biogaz (kWh)

Contenu énergétique du biogaz généré durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement utilisant la diges-tion anaérobie des boues. Le volume doit être déclaré comme mètre cube standard et basé sur la température et la pression standard à 0 ° C et 1 013 Bar.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement utilisant la diges-tion anaérobie des boues. Le contenu énergétique peut être obtenu en multipliant le volume spéci-fique de production de biogaz de l’usine (variable de données wdP4) avec sa valeur spécifique de chauffage.

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Les variables de données concernant le volume d’eau (Variables teE)

teE1 – volume total des eaux usées traitées (m3)

Le volume total des eaux usées traitées par les stations de traitement des eaux usées exploités par l’entreprise durant la période d'évaluation.

Utilisé pour indicateur(s) : teCe1a

teE2 – volume des eaux usées traitées (m3)

Le volume des eaux usées traitées durant la période d'évaluation.

Utilisé pour indicateur(s) : teCe3a

DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour de l'ensemble de la division de traitement des eaux usées de l'entreprise. Elle correspond au volume des eaux usées globale qui a été traité sur toutes les usines de traitement des eaux usées quelle que soit la qualité du débit requise. Les eaux usées traitées par les systèmes sur place exploités par l'entreprise ne doit pas être inclus.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement des eaux usées exploitée par l’entreprise. Elle correspond au volume traité durant une période d’évaluation résultant des volumes des eaux usées, des eaux pluviales et d'infiltration recueillis. elle devrait être dérivée à partir des mesures du flux d'entrée.

DONNEES D’ENTREE




Page - 77 -

teE3 – volume levé (m3)

Le volume des eaux usées levé par chaque composant de pompage dans le système deségouts durant la période d'évaluation.


wdW4 – waste water volume elevated (m³)

Volume d'eaux usées pompé par chaque élément de pompage dans le trajet de l'eau des usines de traitement des eaux usées de l'entreprise durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE




La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le trajet de l’eau dans chaque et toute usine de traitement des eaux usées. les données doivent être obtenues en lisant les débitmètres installés. Si aucun débitmètre n’est installé ou aucun enregis-trement n’est disponible, elle doit être estimée par le meilleur moyen disponible.

Page - 78 -


teE5 – eaux usées recevant un traitement tertiaire (m3)

Volume d'eaux usées recevant un traitement tertiaire durant la période d'évaluation.


Les variables de données concernant le volume des boues (Variables teB)

teB1 – volume des boues traitées (ton DS)

Poids à sec des boues traitées durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement de l’entreprise appliquant un ou plusieurs processus de traitement tertiaire tel que la filtration, lagunage, élimination des éléments nutritifs ou désinfection. La variable correspond au volume livré à l'application qui réutilise les eaux usées traitées (par exemple, l'irrigation, l'arrosage des terrains de golf et les jardins publics). Les données doivent être obtenues soit des relevés de compteurs ou des factures émises aux ré-utilisateurs.

Tous les poids à sec des boues traitées par l'entreprise pendant la période d'évaluation, y compris non seulement le poids à sec des boues produites dans les stations de traitement des eaux usées, mais aussi le poids à sec des entrées de boues provenant d'autres sources. Les boues traitées peuvent également inclure des boues provenant des systèmes sur place. S’il y a lieu, la valeur doit être obtenue avant la digestion.

La variable doit être saisie comme solides secs, par exemple si la quantité traitée est de 20 tons de boues et le pourcentage de solides secs est 30%, alors les solides secs sont égaux à 20 tons x 0.3 = 6 tons solides secs.


Page - 79 -

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le trajet de boue dans chaque et toute usine de traitement des eaux usées. les données doivent être obtenues en lisant les débitmètres installés. Si aucun débitmètre n’est installé ou aucun enregis-trement n’est disponible, elle doit être estimée par le meilleur moyen disponible.

teB2 – le volume des boues élevé (m3)

Volume des boues pompé par chaque élément de pompage dans le trajet de boue des usines de traitement des eaux usées de l'entreprise durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



Page - 80 -



La charge de la pollution doit être mesurée au niveau des entrées des usines de traitement des eaux usées exploités par l'entreprise. Il est recommandé d'avoir un ensemble minimal d'au moins douze échantillons (un échantillon de 24 heures pour chaque mois) disponibles pour évaluer la variable de données.

Les équivalents de population doivent être calculés en utilisant la charge polluante standard des eaux usées générée par un habitant (basé sur DBO5) correspondant à la norme nationale ou régionale. S’il n'y a pas de norme disponibles, une valeur de 60 g / d doit être appliquée.

Les variables de données concernant les charges de pollution (Variables teL)

Les variables de données concernant les charges de pollution (Variables teL)

équivalents totaux de population qui ont été connectés aux usines de traitement des eaux usées exploitées par l’entreprise durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE




Page - 81 -

La variable de données doit être évaluée pour chaque et toute usine de traitement exploitée par l'entreprise.

La charge de la pollution doit être mesurée au niveau des entrées des usines de traitement des eaux usées exploités par l'entreprise. Il est recommandé d'avoir un ensemble minimal d'au moins douze échantillons (un échantillon de 24 heures pour chaque mois) disponibles pour évaluer la variable de données.

Les équivalents de population doivent être calculés en utilisant la charge polluante standard des eaux usées générée par un habitant (basé sur DBO5) correspondant à la norme nationale ou régionale. S’il n'y a pas de norme disponibles, une valeur de 60 g / d doit être appliquée.

La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le système des égouts. Pour les pompes avec une variation considérée des têtes de pompes durant la période d’évaluation, la période doit être divisée à un nombre limité d’intervalles de temps. Par exemple si une pompe fonctionne 1/3 du temps avec un débit de Q1=10 m3/h et une tête de pompe de h1= 50 m, et 2/3 du temps avec Q2=12 m3/h et une tête de pompe de h2= 42 m, la tête de pompe résultant sera :

( (1/3) x Q1 x h1 + (2/3) x Q2 x h2) / ( (1/3) x Q1 + (2/3) x Q2 ) = 44.35 m

Page 85

teL2 – équivalents de population desservie (PT)

équivalents de population connectés durant la période d'évaluation.

Utilisé pour indicateur(s) : teCe3, teCe5, teCe8, tePe3

Les variables de données concernant les têtes de pompes (Variables teT)

wdH1 – pump head lifting pumps (m)

Tête de pompe pour chaque composant de pompage dans le système des égouts durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE



DONNEES D’ENTREE



Page - 82 -


La variable de données doit être évaluée pour chaque et tout composant de pompage dans le trajet de l’eau de chaque et toute usine de traitement des eaux usées. Pour les pompes avec une variation considérée des têtes de pompes durant la période d’évaluation, la période doit être divisée à un nombre limité d’intervalles de temps. Par exemple si une pompe fonctionne 1/3 du temps avec un débit de Q1=10 m3/h et une tête de pompe de h1= 50 m, et 2/3 du temps avec Q2=12 m3/h et une tête de pompe de h2= 42 m, la tête de pompe résultant sera :

( (1/3) x Q1 x h1 + (2/3) x Q2 x h2) / ( (1/3) x Q1 + (2/3) x Q2 ) = 44.35 m

teT2 – tête de pompe d’eau (m)

Tête de pompe pour chaque composant de pompage dans le trajet de l’eau des usines detraitement des eaux usées de l’entreprise durant la période d'évaluation.


DONNEES D’ENTREE




Page - 83 -

Cet indicateur fournit une mesure de l'utilisation de l'énergie nécessaire par l'entreprise en relation avec les équivalents de la population desservie durant la période d’évaluation. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts d'amélioration de l'efficacité énergétique.

principaux facteurs explicatifs de comparaison externe :

conversion de l'efficacité énergétique des pompes ingénierie utilisée pour le traitement de l'eau géomorphologie de la zone d'approvisionnement récupération d'énergie consommation d'énergie réactive

Les valeurs usuelles sont entre 30 kWh/PT et 80 kWh/PT.

Indicateurs clés de performance du contrôle d’énergie de traitement des eaux usées

Indicateurs de performance concernant la consommation d’énergie (indicateurs teCe)

teCe1 – la consommation d'énergie par équivalent de la population desservie (kWh/PT)

Consommation totale d’énergie du traitement des eaux usées / équivalents totaux de population

teCe1 = teC1 / teL1

teC1 - Consommation totale d’énergie de la division du traitement des eaux usées (kWh)

teE1 – équivalent de la population desservie (PT)

•••••

Page - 84 -


Cet indicateur fournit une mesure de l'utilisation de l'énergie nécessaire par l'entreprise en relation avec le volume des eaux usées traitées durant la période d’évaluation. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts d'amélioration de l'efficacité énergé-tique.

Comme la majeure partie de la consommation d'énergie pour le traitement des eaux usées est généralement liée à la charge de la pollution plutôt que la charge hydraulique, l'indicateur ne doit être appliqué que si l'indicateur teCe1 ne peut être calculé.

teCe1a – consommation d’énergie par volume des eaux usées traitées (kWh/m3)

indi

cate

ur a

ltern

atif

Consommation totale d’énergie du traitement des eaux usées / volume total des eaux usées traitées

teCe2 = teC1 / teE1

teC1 – Consommation totale d’énergie de la division du traitement des eaux usées (kWh)

teE1 – volume total des eaux usées traitées (m3)


Page - 85 -

Cet indicateur fournit une mesure de l'efficacité de la consommation d'énergie des pompes de levage dans le système des égouts exploitées par l'entreprise. Il est égal à la quantité d’énergie moyenne consommée par m3 au niveau d’une tête de pompe de 100 m. c’est l’inverse de l'efficacité de pompage. Une valeur de 0.5 kWh/m3/100m pour cet indicateur correspond à une efficacité de pompage moyenne de 9810 N x 100 m / (3600 J/Wh) / 500 Wh x 100 = 55%.

Pour la comparaison externe, il peut être précisé si la pompe de levage évaluée élève les eaux usées, les eaux pluviales ou les égouts.

Les valeurs usuelles pour les pompes de levage sont comprises entre 11% et 56%.

teCe2 – consommation d’énergie normalisée des pompes de levage dans le système des égouts (kWh/m3/100m)

consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts / volume levé /tête des pompes de levage x 100

teCe3 = teC2 / teE3/ teT1 x100



teT1 – tête des pompes de levage (m)

Page - 86 -


Cet indicateur fournit une mesure de la consommation d'énergie des pompes de levage dans le système des égouts exploitées par l’entreprise en relation avec volume levé durant la période d’évaluation. Puisque cet indicateur ne considère pas les têtes de pompes, il ne doit être utilisé que si l’indicateur teCe3 ne peut être calculé.

Pour la comparaison externe, il peut être précisé si la pompe de levage évaluée élève les eaux usées, les eaux pluviales ou les égouts.

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d’énergie par le processus de traitement en relation avec les équivalents de population desservie durant la période d’évaluation.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes. La Consommation totale d’énergie peut varier largement en fonction de sa capacité de traitement, l’ingénierie utilisée pour les deux, le traitement des eaux et des boues, la composition des eaux usées ainsi que la qualité requise de la décharge.

teCe2a – consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts (kWh/m3)

indi

cate

ur a

ltern

atif

consommation d’énergie des pompes de levage dans le système des égouts / volume levé

teCe3 = teC2 / teE3



teCe3 – la consommation globale d'énergie de la station par équivalent de la populationdesservie (kWh/PT)

la consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées / équivalentsde population

teCe3 = teC3 / teL2

teC3 – la consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées (kWh)

teL2 – équivalents de population (PT)


Page - 87 -

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d’énergie par le processus de traitement en relation avec les équivalents de population desservie durant la période d’évaluation.

Comme la majeure partie de la consommation d'énergie pour le traitement des eaux usées est généralement liée à la charge de la pollution plutôt que la charge hydraulique, l'indicateur ne doit être appliqué que si l'indicateur teCe3 ne peut être calculé.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes. La Consommation totale d’énergie peut varier largement en fonction de sa capacité de traitement, l’ingénierie utilisée pour les deux, le traitement des eaux et des boues, la composition des eaux usées ainsi que la qualité requise de la décharge.

teCe3a – consommation globale d'énergie de la station par volume d’eau usée traitée (kWh/m3)

in

dica

teur

alte

rnat

if

Consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées / volumed’eau usée traitée

teCe3a = teC3 / teE2

teC3 – Consommation globale d'énergie de la station de traitement des eaux usées (kWh)

teE2 – volume d’eau usée traitée (m3)

Page - 88 -


Cet indicateur fournit une mesure de l'efficacité de la consommation d'énergie des pompes d’eau égouts des stations de traitement des eaux usées exploitées par l'entreprise. Il est égal à la quantité d’énergie moyenne consommée par m3 au niveau d’une tête de pompe de 100 m. c’est l’inverse de l'efficacité de pompage. Une valeur de 0.5 kWh/m3/100m pour cet indicateur correspond à une efficacité de pompage moyenne de 9810 N x 100 m / (3600 J/Wh) / 500 Wh x 100 = 55%.

Les valeurs usuelles pour les pompes d’eau dans le traitement des eaux usées sont comprises entre 45% et 68%.

Cet indicateur fournit une mesure de la consommation d'énergie des pompes d’eau sur place dans les stations de traitement des eaux usées exploitées par l’entreprise en relation avec volume levé durant la période d’évaluation. Puisque cet indicateur ne considère pas les têtes de pompes, il ne doit être utilisé que si l’indicateur teCe4 ne peut être calculé.

teCe4 – consommation d’énergie normalisée des pompes de traitement des eaux usées(kWh/m3/100m)

Consommation d’énergie des pompes dans les stations de traitement des eaux usées /volume des eaux usées élevées / tête des pompes d’eau x100

teCe4 = teC4 / teE4 / teT2 x 100

teC4 – Consommation d’énergie des pompes des stations de traitement des eaux usées (kWh)

teE4 – volume des eaux usées élevées (m3)

teT2 – tête des pompes d’eau (m)

teCe4a – consommation d’énergie des pompes de traitement des eaux usées (kWh/m3)

indi

cate

ur a

ltern

atif

Consommation d’énergie des pompes dans les stations de traitement des eaux usées / volume des eaux usées élevées

teCe4 = teC4 / teE4

teC4 – Consommation d’énergie des pompes des stations de traitement des eaux usées (kWh)

teE4 – volume des eaux usées élevées (m3)


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Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d’énergie par le système d’aération en relation avec les équivalents de population desservie durant la période d’évaluation.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes. La Consommation d’énergie d’aération biologique varie selon la conception des bassins d'aération pour permettre un mélange efficace, les machines de production d'air utilisées, le type d’aérateur et le système de régulation de l'aération biologique pour satisfaire à l'exigence de l'air exacte des bactéries épuratrices.

Habituellement, aération biologique représente plus de 40% de la consommation énergétique des usines.

Cet indicateur fournit une mesure de l’utilisation d’énergie par le processus de traitement des boues en relation avec le poids à sec des boues traitées durant la période d’évaluation.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes. La Consommation d’énergie pour le traitement des boues dépend du type de la technologie utilisée. En général, pour les boues d’aération prolongée, presque tous les types de traitement sont plus intensif énergiquement que pour les boues mélangées.

teCe5 – consommation d'énergie d'aération biologique (kWh/PT)

Consommation d’énergie du composant d’aération / équivalents de la population desservie

teCe5 = teC5 / teE4

teC5 – Consommation d’énergie du composant d’aération (kWh)

teL2 – équivalents de la population desservie (PT)

teCe6 – consommation d’énergie de traitement des boues (kWh/ton DS)

Consommation d’énergie de traitement des boues / volume des boues traitées

teCe6 = teC6 / teB1

teC6 – Consommation d’énergie de traitement des boues (kWh)

teB1 – volume des boues traitées (ton DS)

Page - 90 -


Cet indicateur fournit une mesure de la consommation des pompes de boues sur place dans les stations de traitement d’eau exploitées par l’entreprise en relation avec le volume élevé durant la période d’évaluation.

Cet indicateur fournit une mesure de l’énergie thermique utilisée pour chauffer les digesteurs en relation avec les équivalents de population desservie durant la période d’évaluation. Bien que l'éner-gie thermique a une importance mineure l'indicateur thermique complète le contrôle de l'énergie.

teCe7 – consommation d’énergie de pompage des boues (kWh/m3)

Consommation d’énergie des pompes des boues dans les stations de traitement des eaux usées / volume des boues élevées

teCe7 = teC7 / teB2

teC7 – Consommation d’énergie des pompes des boues dans les stations de traitement des eaux usées (kWh)

teB2 – volume des boues élevées (m3)

wdEc8 – heat demand per population equivalent served (kWh/PT)

Demande de chaleur / équivalents de la population desservie

teCe8 = teC8 / teL2

teC8 – Demande de chaleur (kWh)



Page - 91 -

Cet indicateur fournit une mesure de la consommation d’énergie de la phase de traitement tertiaire exploitée par l’entreprise en relation avec le volume d’ eaux usées recevant un traitement tertiaire durant la période d’évaluation.

une attention particulière est requise dans l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes. Consommation d’énergie pour le traitement tertiaire dépend de la qual-ité requise par l’utilisation finale de l’eau ce qui détermine le type des technologies de traitement ainsi que leur sophistication.

Cet indicateur fournit une mesure de la récupération d’énergie à partir du biogaz généré pendant la digestion anaérobie des boues. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts de récupération d'énergie à partir du biogaz.

teCe9 – consommation d'énergie de traitement tertiaire ((kWh/m3)

Consommation d’énergie de la phase de traitement tertiaire / eaux usées recevant un traitement tertiaire

teCe9 = teC9 / teE5

teC9 – Consommation d’énergie de la phase de traitement tertiaire (kWh)

teE5 – eaux usées recevant un traitement tertiaire (m3)

Indicateurs de performance concernant la production d’énergie (indicateurs tePe)

tePe1 – récupération d'énergie totale à partir du biogaz(%)

Energie totale récupérée / consommation totale d’énergie de pompage x 100

tePe1 = teP1 / teC1 x 100

teP1 – Energie totale récupérée à partir du biogaz (kWh)


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Cet indicateur fournit une mesure de la production d’énergie renouvelable dans les locaux de l’entreprise afin de couvrir une partie de sa demande d'énergie pour l'approvisionnement en eau. Il peut être utilisé comme mesure d’évolution globale des efforts de récupération d'énergie.

Cet indicateur fournit une mesure de la génération du biogaz en relation avec la charge durant la période d’évaluation.

une attention particulière est requise lors de l'interprétation des résultats lorsqu'ils sont utilisés pour des comparaisons externes puisque la réception de co-substrats aura une grande influence sur la valeur. puisque pour des raisons pratiques, cet indicateur utilise les équivalents de la population comme dénominateur, l'utilisateur peut créer une nouvelle variable évaluation de la matière des boues solide, sèche et organique alimentant les digesteurs.

tePe2 – Energie totale produite autre que celle du biogaz (%)

Energie totale produite autre que celle du biogaz / consommation totale d'énergie de la station de traitement des eaux usées x 100

tePe2 = teP2 / teC1 x 100

teP2 – Energie totale produite autre que celle du biogaz (kWh)

teC1 – consommation totale d’énergie de la station de traitement des eaux usées (kWh)

tePe3 – production de biogaz par équivalent de la population (kWh/PT)

Volume du biogaz produit / équivalents de la population desservie

tePe3 = teP4 / teL2

teP4 – volume du biogaz produit (m3)



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Cet indicateur fournit une mesure du pourcentage du biogaz qui a été converti en électricité durant la période d’évaluation. Idéalement, la totalité du biogaz doit être utilisée. Néanmoins, pour cause de maintenance des co-générateurs de la chaleur et de l'électricité combinés et grâce à la produc-tion de gaz non uniforme en combinaison avec des réservoirs trop petits ou même non-existants, les pertes par flairage se produiront.

Cet indicateur fournit une mesure du coût moyen de l'énergie par unité de passation des marchés. Il dépend largement de la politique énergétique nationale et le contexte dans lequel l'entreprise fonc-tionne (par exemple la distribution de la puissance nominale des composants de consommation d'énergie le long du système).Ainsi, une attention particulière est requise lors de l'interprétation des résultats lorsqu'il est utilisé pour des comparaisons externes.

tePe4 – pourcentage de conversion de biogaz en énergie (%)

Production d'énergie électrique par cogénération / le contenu énergétique de la production de biogaz x 100

tePe3 = teP3 / teP5 x 100

teP3 – Production d'énergie électrique par cogénération (kWh)

teP5 – le contenu énergétique de la production de biogaz (kWh)

Indicateurs de performance concernant le les coûts monétaires (indicateurs teMc)

aeMc1 – coût de l'énergie électrique (Dollar/kWh)

Coûts totaux d’énergie / consommation totale d’énergie de la division de traitement deseaux usées

teMc1 = teM1 / teC1

teM1 – Coûts totaux d’énergie (en Dollar)


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DWA-A 216 Les distributions de fréquences

La consommation totale d'énergie spécifique

La consommation d’énergie spécifique de l’aération

Source: DWA, DWA-A 216: Le contrôle de l'énergie et l'analyse de l'énergie - des outils d'optimisation énergétique des

installations d'eaux usées. Allemagne, 2013, Avril 2013 Gelbdruck


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Production spécifique de gaz de digesteur



Page - 96 -


Taux de conversion de gaz de digesteur de l'électricité

Auto-approvisionnement en électricité




Page - 97 -

Réquisition thermique externe spécifique (Chaleur)

Pompes spécifiques de consommation d'énergie



Puissance apparente

Page - 98 -


Liste des Machines

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Le Calcul de l’Analyse Energétique des Valeurs Théoriques

L’approvisionnement en eau

L'apport des déchets, la transmission, le traitement, la station de pompage de stockage [kWh]

pumping station (kWh]

E = (Q · h · 2.7) / (η M · η P · 1000)

Q = quantité d'eau [m³/a]

h = hauteur manométrique [m]

ηM = efficacité du moteur [%]

ηP = rendement de la pompe [%]

L’Infrastructure

La consommation d'énergie de l'infrastructure de la construction [kWh]

E = esp · A

esp = consommation d'énergie spécifique ( 12 to 16 kWh/m², )

A = superficie des bâtiments, y compris toutes les pièces [m²]

Chauffage des bâtiments [kWh]

E = esp · A

esp = consommation d'énergie spécifique (60 kWhth / m²)


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le refroidissement des bâtiments [kWh]

E = esp · A

esp = consommation spécifique d'énergie (25 kWh/m²)


ventilation des bâtiments [kWh]

E = esp · QL · t


QL = débit d'air [Nm³/h]

t = heures de fonctionnement [h/a]

Autres machines (kWh]

E = esp · A

esp = consommation spécifique d'énergie ( 12 to 16 kWh/m², )



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Traitement des eaux usées

Eaux usées

Station de pompage (kWh]

E = (Q · h · 2.7) / (η M · η P · 1000)

Q = quantité d'eau [m³/a]




écran (kWh]

E = esp · PTBOD

esp = consommation d'énergie spécifique ( 0.05 to 0.1 kWh/(PT·a)

PTBOD = nombre total d'équivalents de population [PT]

Aération du bassin de dessablement (kWh]

E = ((QL · h) / (η a · 367)) · t



ηa = efficacité du ventilateur [%]

t = operation hours [h/a]

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Racleur de bassin de dessablement (kWh]

E = P · t · (0.7 to 0.9)

P = capacité de puissance nominale [kW]


Sédimentation primaire (racleur) (kWh]

E = P · t · (0.7 to 0.9)


t = Heures de fonctionnement [h / a]

Aération du bassin biologique (kWh]

E = ((QL · h) / (ηa · 367)) · t



ηa = efficacité de la soufflerie [%]

t = Heures de fonctionnement [h/a]

L’agitateur du réservoir biologique [kWh]

E = v · esp · t / 1000

v = volume de la cuve [m³]

esp = consommation d'énergie spécifique (1.5 to 4.0 W/m³ selon le volume absolu)



Page - 103 -

Décantation secondaire (racleur) [kWh]

E = P · t · (0.7 to 0.9)



L’agitateur de la cuve de stockage [kWh]

E = v · esp · t / 1000

v = volume de la cuve [m³]



La filtration [kWh]

E = esp · Q

esp = consommation d'énergie spécifique ( 4.2 to 7.4 kWh/m³)

Q = quantité d'eau dans la filtration [m³/a]

Autres machines (kWh]

E = P · t · (0.7 to 0.9)



Page - 104 -


Boues

Station de pompage [kWh]

E = (Q · h · 2.7) / (η M · η P · 1000)

Q = quantité de boues [m³/a]




L’épaississement des boues [kWh]

E = esp · QS

esp = consommation d'énergie spécifique ( 0.2 to 1.6 kWh/m³ selon le processus)

QS = quantité de boues dans épaississement [m³/a]

Le chauffage des boues [kWh]

E = QS · ΔT · ηTh · esp

QS = quantité de boues dans l'épaississement [m³/a]

ΔT = di�érence de température [K]

ηTh = efficacité du chauffage [%]

esp = consommation d'énergie spécifique (1.16 kWhth/(m³·K))


Page - 105 -

La digestion anaérobie des boues [kWh]

E = esp · QS

esp = consommation d'énergie spécifique (1.6 to 2.3 kWh/m³)

QS = quantité de boues dans l’épaississement [m³/a]

L’agitateur du digesteur [kWh]

E = v · esp · t / 1000

v = volume du digesteur [m³]



La transmission de la perte de la chaleur de la digestion [kWh]

E = A · ΔT · e sp · 8,760 h/a

A = surface du digesteur [m²]

ΔT = di�érence de température [K]

esp = consommation d'énergie spécifique (0.0003 to 0.0005 kW/(m³·K))

Déshydratation des boues [kWh]

E = esp · QS

esp = consommation d'énergie spécifique (0.05 to 3.4 kWh/m³ selon le processus)

QS = quantité de boues dans épaississement [m³/a]

Page - 106 -


Autres machines [kWh]

E = P · t · (0.7 to 0.9)



L'énergie

La production d'électricité combinée de chaleur et d'électricité CCP [kWh]

E = η El · EB · NCHP

ηEl = rendement électrique de la cogénération CCP [%]

EB = valeur calorique du biogaz produit [kWh/m³]

NCHP = taux de biogaz dans le CCP

la production de chaleur combinée de chaleur et d'électricité CCP [kWh]

E = η Th · EB · NCHP

ηTH = efficacité thermique du CCP [%]

EB = valeur calorique du biogaz produite [kWh/m³]

NCHP = taux de biogaz dans le CCP


Page - 107 -

L'infrastructure

La consommation d'énergie de la construction [kWh]

E = esp · A



chauffage des bâtiments [kWh]

E = esp · A

esp = consommation d'énergie spécifique (60 kWhTh/m²)


le refroidissement des bâtiments [kWh]

E = esp · A

esp = consommation spécifique d'énergie (25 kWh/m²)


La ventilation des bâtiments [kWh]

E = esp · QL · t

esp = consommation spécifique d'énergie ( 12 to 16 kWh/m², )



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Autres machines [kWh]

E = esp · A




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Directives de l’efficacité énergétique pour les …...d'évaluation de l'efficacité...

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