Des jumeaux numériques d’une eau pure

La nouvelle station d’épuration en Haute-Engadine a été la première de son genre en Suisse à avoir été intégralement planifiée numériquement et avoir fait l’objet d’une simulation et d’un test virtuels de son automatisation. C’est ainsi qu’est née l’une des usine de traitement les plus modernes et innovantes de Suisse.
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Station d’épuration de Haute-Engadine

Efficace sur le plan énergétique, durable et économique

Chaque station d’épuration a ses propres particularités, et son fonctionnement repose sur le «comportement des eaux usées» dans le bassin versant. Mais les stations d’épuration situées dans des zones touristiques sont confrontées à des défis particuliers: Si les eaux usées d’une population équivalente à 10’000 habitants sont produites pendant la basse saison, la station d’épuration doit gérer une quantité d’eau dix fois supérieure pendant les fêtes ou les vacances d’hiver. Et c’est également le cas en Haute-Engadine, où l’Inn s’écoule idylliquement de Samedan à S-Chanf. De nombreux affluents et zones alluviales font de ce paysage fluvial une réserve naturelle précieuse. 

 

La nouvelle installation remplace les trois anciennes stations d’épuration de Staz, Sax et Furnatsch. À l’avenir, un canal d’eaux usées souterrain de 16 km de long collectera les eaux usées de la vallée, pour les acheminer ensuite vers la station d’épuration de Haute-Engadine à S‑Chanf. Jusqu’à ce point, l’Inn ne recueille donc aucunes eaux usées – une belle victoire pour la protection des eaux et de la nature.

Une planification entièrement numérique

La planification numérique s’avère très judicieuse pour une nouvelle construction, mais aussi pour les extensions et les remplacements de la station d’épuration. Fabian Martin, Hunziker Betatech AG: «Cela nous permet de mieux tenir compte de la configuration de construction sur place. Les exigences de plus en plus strictes imposées aux stations d’épuration engendrent une complexification croissante de celles-ci, et compliquent également les travaux de réfection et de transformation devant être entreprise durant le fonctionnement. Une modélisation en 3D a permis de planifier plus facilement et avec plus de précision les différentes phases de transformation, et aussi de les coordonner». Un autre avantage pour les collaborateurs de la station d’épuration: l’illustration numérique peut être utilisée pour la formation. Les lunettes de réalité virtuelle ont permis au chef d’exploitation et à ses employés de se familiariser avec leur futur lieu de travail et sa technologie, et ce bien avant son achèvement. Ce faisant, ils ont également détecté certaines difficultés, telles que des espaces restreints. 

Une telle simulation est inédite dans le secteur de l’assainissement en Suisse

Les parties prenantes du projet sont unanimes: Le jumeau numérique devient la norme dans le domaine du traitement des eaux usées. Car l’association de la technique de conduite, du contrôleur virtuel et de la simulation dynamique au service de la gestion des eaux usées permet d’ouvrir de nouvelles possibilités pour l’optimisation de l’exploitation des stations d’épuration. L’un des grands avantages réside dans la possibilité d’exécuter différents scénarios d’exploitation. Ainsi, notre station d’épuration est aussi bien préparée pour un événement pluvieux majeur imprévu que pour la saison hivernale à venir, et peut adapter rapidement son régime de fonctionnement. En outre, les opérateurs apprennent également des événements passés en intégrant les données réelles à l’environnement de simulation et en optimisant le système pour ce scénario.

L’interaction complexe des technologies de pointe

Le jumeau numérique permet également de faciliter l’automatisation. C’est ainsi que les processus techniques sont simulés à l’aide d’une commande virtuelle – par exemple le comportement des nombreuses pompes et vannes dans l’API contrôleur. Dans ce contexte, les interfaces logicielles standardisées des commandes Siemens sont très utiles.

«Une station d’épuration fonctionne 24 heures sur 24 et sept jours sur sept. Par conséquent, des composants durables sont essentiels. Nous sommes certains que les commandes de Siemens fonctionneront de manière fiable pendant de longues années.»
Reto Steinemann, directeur du développement chez Chestonag Automation AG

Le jumeau technique prend une importance croissante. Et même s’il ne vaut pas la peine de simuler différents scénarios d’exploitation pour toutes les stations d’épuration et toutes les exploitations, il apporte une nette valeur ajoutée aux grandes stations d’épuration ou à celles situées dans un bassin versant exigeant. 

 

Enfin, les visualisations en trois dimensions sont idéales pour expliquer un détail technique au client final, ou pour permettre aux visiteurs de mieux comprendre le projet de construction lors de la journée portes ouvertes. Gottfried Blaser, le chef d’exploitation de la station d’épuration de Haute-Engadine, attend avec impatience la mise en service de la nouvelle station. «J’ai la conviction ferme que notre installation numérisée rencontrera un grand intérêt, en particulier auprès de mes collègues qui exploitent un réacteur biologique séquentiel.»

Des technologies de pointe, efficaces sur le plan énergétique, durables et économiques

Die ARA Oberengadin wird höchste Ansprüche erfüllen, wenn sie 2021 in Betrieb gehen wird. Mit La station d’épuration de Haute-Engadine répondra à des exigences très élevées lorsqu’elle sera mise en service en 2021. Grâce à la production de biogaz issue du processus d’assainissement et à une installation solaire, elle couvre sa consommation d’électricité annuelle et produit même de la chaleur en excès. Le biogaz sert également de support de stockage. La station d’épuration l’utilise pour produire de l’électricité lorsque le système solaire ne fournit pas suffisamment d’énergie, la nuit ou par mauvais temps.

Retours clients

Les exigences des stations d’épuration sont de plus en plus complexes. Il est donc important de pouvoir compter sur des années d'expérience et sur une bonne coopération – le client final «Verband ARO», la société de planification «Hunziker Betatech AG» et l'intégrateur de systèmes «Chestonag Automation AG» font confiance à Siemens pour cela.

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