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Sujets

Contrôle intelligent et efficace de l'installation

Dans les stations d'épuration, on trouve aussi bien des zones Ex que des zones non Ex. Le WAGO-I/O-SYSTEM 750 permet un contrôle efficace de l'usine pour les deux zones.

Plusieurs réglementations spécialisées et générales compliquent la construction et l'exploitation d'une station d'épuration, ce qui rend les choses loin d'être faciles. Les planificateurs et les opérateurs peuvent réduire considérablement leurs dépenses en choisissant un système de contrôle intelligent qui prend en charge aussi bien les applications standard que les applications spéciales.

Avantages du WAGO-I/O-SYSTEM 750 :

Zone Ex et non Ex couverte par un seul système
Sécurité intrinsèque, indépendant du bus de terrain, flexible et robuste
Conception compacte favorisant l'utilisation dans des espaces restreints

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Réactions chimiques possibles à tout moment

Une chose est sûre : il est presque impossible de prévoir la composition des effluents qui arrivent dans les stations d'épuration. Des contaminations, des compositions inflammables ou des réactions chimiques peuvent se produire à tout moment à la suite d'accidents ou de déversements non autorisés. Il peut en résulter des dégagements gazeux, qui doivent être classés comme atmosphère dangereuse. Si des liquides hautement inflammables, tels que l'essence, pénètrent dans le réseau d'égouts, ils flotteront à la surface en raison de leur faible densité. En tant que matières volatiles, ils s'évaporent rapidement et, selon leur concentration, ils peuvent créer un mélange nocif, voire explosif. Les vapeurs générées étant souvent plus lourdes que l'air, elles s'accumulent inévitablement au point le plus bas du réseau d'égouts. C'est pourquoi le réseau d'égouts et ses structures, telles que les bassins de stockage fermés pour les eaux usées, les canaux de stockage, les pompes ou les structures à siphon inversé, sont classés en Zone 1 ou Zone 2 en fonction de leur conception.

Classer correctement les Zones

Ce qui s'applique au réseau d'égouts s'applique également aux systèmes d'épuration des stations d'épuration. Ces systèmes se composent souvent d'une station de pompage des eaux usées et d'une structure de décharge qui aide à guider les effluents directement vers la station d'épuration. Si les structures sont fermées, elles doivent être classées en Zone 1. Cette exigence peut également s'appliquer aux structures ouvertes si elles ne disposent d'aucune ventilation. Des mélanges facilement explosifs peuvent même être générés à l'intérieur, par exemple en raison du dégazage tout à fait normal des effluents. En effet, les gaz de boue sont générés par les matières fécales, qui constituent une part importante des eaux usées. Cependant, les gaz de boue ne sont que légèrement plus légers que l'air et ne s'accumulent pas dans les zones supérieures des pièces ou des structures, mais se mélangent plutôt à l'air. Il est impossible de déterminer la composition exacte du mélange air-gaz ainsi créé, car le mouvement continu des eaux usées génère toujours de nouvelles turbulences dans l'air. La concentration de gaz dans les mélanges air-gaz change donc constamment.

Forte concentration de gaz de boue

Une concentration très élevée de gaz de boue est en fait liée à la fonction de la structure du râteau, car les matériaux grossiers et fins, tels que les branches d'arbres, les textiles et les articles hygiéniques, sont séparés ici. Par conséquent, cette zone est classée dans l'évaluation des risques comme Zone 1 et les zones adjacentes comme Zone 2. Cette classification s'applique également aux réservoirs d'eau boueuse, tels que les puits et les structures, de l'étape de débourbage. Les processus bactériens anaérobies, actifs lors de la décomposition des boues dans les eaux usées, sont utilisés dans la tour de digestion de la station d'épuration pour extraire les gaz de boue. Ces gaz de boue seront convertis en électricité et en chaleur dans une centrale thermique en aval, ce qui aura un impact positif sur le bilan énergétique de la station d'épuration. Les zones de traitement, de l'épaississement à la décomposition des boues, sont également classées en Zone 1 et Zone 2 dans le cadre de l'évaluation des risques; il en va de même pour les zones extérieures du conteneur de boues et de gaz.

Construire et automatiser selon les normes

Compte tenu des conditions quotidiennes difficiles, il est nécessaire de respecter les normes et réglementations applicables, notamment ATEX, IECEx et la réglementation relative à la sécurité industrielle (BetrSichV). Cela s'ajoute aux éléments de construction visant à réduire le risque d'explosion. Sur la base de ces normes, les exploitants de stations d'épuration sont tenus d'établir un document de protection contre les explosions pour les zones dangereuses de leur installation. Ce document définit spécifiquement les risques d'explosion et spécifie des concepts de protection détaillés. Le bulletin allemand DWA 217 (DWA-M 217), intitulé « Protection contre les explosions pour les installations techniques d'eaux usées » (juillet 2014), fournit des renseignements utiles sur la mise en œuvre pratique de ces exigences. Ces normes et agréments pertinents doivent également être utilisés pour la conception de l'équipement électrique d'une station d'épuration technique; cela s'applique également à l'équipement des armoires de commande.

Deux zones – un système

Le planificateur et l'opérateur cherchent généralement à minimiser le nombre de composants et de systèmes à utiliser. Et ce, pour de bonnes raisons : les exigences complexes que l'usine de traitement des eaux usées impose au système de contrôle ont un impact sur les dépenses prévisibles des planificateurs et des opérateurs, de l'ingénierie initiale à la maintenance éventuelle. Par conséquent, ils préfèrent les produits qui peuvent être utilisés à la fois dans des applications standard et dans des applications dangereuses, telles que les environnements hautement agressifs ou corrosifs que l'on trouve généralement dans les stations d'épuration.

Extension de l'installation sans problème

WAGO a conçu son système d'E/S de la série 750 de manière à ce que les mêmes plates-formes soient utilisées dans les zones Ex et non Ex. Des détails astucieux rendent le système extrêmement polyvalent sans pour autant renoncer à son standard primordial. Avec 500 modules différents, il offre la possibilité d'intégrer directement différents capteurs sur le terrain et de transmettre à la salle de contrôle des signaux analogiques ou numériques de formes très différentes, regroupés par TCP/IP. En outre, le WAGO-I/O-SYSTEM permet d'enregistrer à distance les messages d'erreur ou les niveaux de remplissage des bassins de déversement des eaux pluviales pour contrôler l'afflux dans la station d'épuration. En plus de l'indépendance par rapport au bus de terrain et de la disponibilité standard d'interfaces ouvertes pour la technologie de mesure, ainsi que de l'intégration de parties entières du système, WAGO propose également la communication HART. En fin de compte, cette compatibilité de communication facilite également les extensions futures du système.

Moins de temps et d'efforts pour les planificateurs et les opérateurs

Les composants modulaires de WAGO permettent aux planificateurs d'équiper les applications dans les zones Ex et non Ex de manière économique et efficace, sans avoir recours à une programmation poussée. Les opérateurs peuvent également mettre en œuvre des solutions spéciales, telles que la mesure partielle de l'énergie et l'enregistrement de toutes les données du processus, avec les composants d'un système d'automatisation. Il est ainsi possible de mettre en place un système de contrôle et de gestion ciblé qui affichera les valeurs historiques. Le système d'E/S de WAGO met également gratuitement à disposition des bibliothèques de fonctions pour les systèmes d'eau et de processus, ce qui profite aussi bien à l'ingénieur de processus qu'au programmeur.

Auteur : Kay Miller

Votre personne de contact chez WAGO