ÉTUDES DE CAS
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Une société de distribution d'eau passe au déchargement automatisé de Big Bags de charbon actif en poudre
LAKEWOOD, COLORADO, USA — Consolidated Mutual Water (www.cmwc.net) dessert une vaste zone suburbaine juste à l'ouest de Denver qui comprend les villes de Lakewood et Wheat Ridge ainsi que les secteurs non constitués en municipalités du comté de Jefferson Est, CO. Avec un pipeline d'environ 523 km, la société fournit de l'eau à une population estimée à 85 000 habitants sur une superficie d'environ 67 km2. Environ deux tiers de l'eau livrée est achetée à l'Office des eaux de Denver, le reste étant stocké dans des réservoirs et traité dans l'usine de traitement d'eau de Maple Grove.Une étape clé dans le processus de traitement de l'eau est l'ajout de charbon actif en poudre pour adsorber et éliminer tous les contaminants organiques dissous qui pourraient causer des goûts et des odeurs indésirables. «Auparavant, nos opérateurs montaient des sacs de 20,4 kg en haut d'un escalier et les vidaient manuellement dans la trémie de stockage située au-dessus de l'alimentateur», explique Chuck Conway, opérateur de l'usine de traitement de l'eau de Maple Grove. «C'était salissant, potentiellement dangereux et susceptible de générer de la poussière. Le problème était particulièrement important pendant les périodes de pics de consommation, nous devions alors vider jusqu'à 20 sacs de charbon actif en poudre par jour».
Pour résoudre ce problème, Consolidated Mutual Water a installé un système automatisé de déchargement de Big Bags de Flexicon. «Nous recevons maintenant le charbon actif en poudre dans des Big Bags de 408 kg que nous déchargeons grâce une station de vidange de Big Bags, ainsi nos opérateurs n'ont plus à les porter. Un joint hermétique entre le Big Bag et l'alimentateur élimine presque complètement les émanations de poussière», explique M. Conway.
«La zone que nous desservons, le Front Range of Colorado, se trouve dans une zone climatique connue sous le nom de Upper Sonoran Desert, qui ne reçoit en moyenne que 38 cm d'humidité sous forme de pluie et de neige par an», explique M. Conway. «Comme les pelouses, les jardins et les arbres doivent être arrosés régulièrement, la saison d'irrigation estivale, de mai à septembre, est la période de pic d'utilisation de l'eau. En fait, la même quantité d'eau est traitée et consommée entre juin et août que pendant les 9 autres mois de l'année réunis».
«Pendant les périodes de faible demande, un Big Bag peut durer plusieurs jours. Pendant les périodes de pic de consommation, cependant, on peut avoir recours à deux ou trois Big Bags par jour». La quantité de charbon actif en poudre ajoutée varie également en fonction des types d'organismes qui produisent les goûts et les odeurs indésirables. Certains ne nécessitent qu'une dose de 4 à 5 mg/l pour un contrôle efficace, tandis que d'autres peuvent nécessiter 30 à 40 mg/l.
Le système automatisé de déchargement de Big Bags élimine les goulots d'étranglement
Puisque le charbon actif en poudre est une poudre fine avec une taille moyenne de particules de 20 microns et une masse volumique apparente de 34,4 kg/m3, la moindre brise peut répandre de la poussière de charbon partout. En automatisant le processus de déchargement des sacs, Consolidated Mutual Water a non seulement éliminé les problèmes de poussière et de sécurité des opérateurs, mais aussi augmenté l'efficacité en laissant le temps aux opérateurs de se consacrer à des tâches plus productives.
Les Big Bags sont vidés par une stations de vidange de Big Bags Flexicon BULK-OUT® modèle BFC, qui se compose d'un cadre rigide avec une poutre en I en porte-à-faux et un palan et un chariot électriques. L'opérateur place le Big Bag sur le sol avec un transpalette et active le palan électrique pour placer le sac sur le cadre de la station de vidange de Big Bag. Une fois le sac fixé sur la station de vidange, l'opérateur tire sur la manchette du sac, placée directement au-dessus d'un alimentateur volumétrique à deux vis, et la fait passer dans une vanne de réglage de débit POWER-CINCHER™ qui la serre.
Sous la vanne de réglage de débit se trouve un collier de serrage manuel SPOUT-LOCK™ qui est soulevé par un tube télescopique TELE-TUBE™ pour une connexion étanche à la poussière à la manchette de sac. Une fois la connexion sécurisée, l'opérateur défait le cordon de serrage et ouvre la vanne de réglage de débit pour déclencher le débit. Le tube télescopique s'abaisse en appliquant une tension continue vers le bas pour maintenir la manchette tendue au fur et à mesure que le sac se vide et s'allonge. Au même moment, les activateurs de sacs FLOW-FLEXER™ soulèvent et abaissent les bords inférieurs du sac, dirigeant le produit dans la manchette de sortie et soulevant le sac de sorte à lui donner une forme de «V» afin de favoriser le déchargement complet dans l'alimentateur volumétrique. «La vanne de réglage de débit reste ouverte tout le temps que le sac se vide, sans qu'aucune autre vanne ou qu'aucun autre contrôle ne viennent modifier l'écoulement dans l'alimentateur», explique M. Conway.
«Il y a une balance en ligne entre le sac et le palan. Elle permet une lecture à distance du poids du sac afin que l'opérateur puisse vérifier combien de charbon actif en poudre il reste dans le sac pour anticiper les changements de sac. Nous prévoyons de faire passer une ligne de transmission de signaux dans l'usine afin de pouvoir effectuer cette lecture au centre de contrôle des operations».
L'installation de Maple Grove est actuellement conçue pour produire jusqu'à 56,8 millions de litres par jour, et peut aller jusqu'à 68,1 millions de litres par jour. À un taux de traitement de 30 mg/l, cela nécessite jusqu'à 1 700 kg de charbon actif en poudre par jour, alors que le volume plus élevé nécessite environ 2 043 kg. «Comme la population de la zone que nous desservons ne cesse d'augmenter, nous prévoyons qu'il sera bientôt nécessaire de déverser jusqu'à cinq Big Bags par jour, mais notre système de transfert de vrac sera en mesure de le faire sans problem», explique M. Conway.
L'alimentateur mesure le charbon actif en poudre versé dans un réservoir à deux étages, où il est mélangé avec de l'eau pour former la boue liquide qui alimente le processus de traitement. «Nous pompons actuellement la boue liquide à un taux de 56,8 l par minute, mais ce taux est en cours d'évaluation et pourrait changer», dit M. Conway.
«L'eau traitée s'écoule vers un clarificateur où les solides se déposent avant d'être séchés et envoyés dans un site d'enfouissement», explique M. Conway. «L'eau clarifiée est filtrée par un système d'ultrafiltration avancé qui élimine non seulement les particules solides mesurant jusqu'à 0,02 micron de diamètre, mais aussi les algues, le sable, les argiles, les limons et même les virus et bactéries comme les oocystes de Cryptosporidium et les sporocyste Giardi. Enfin, l'eau est désinfectée avec du chlore puis répartie dans dix réservoirs de stockage d'une capacité individuelle allant de 946 000 l à 9,5 millions de litres pour une capacité totale de stockage de 60,56 millions de litres, à partir desquels elle est distribuée aux clients».
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Une fois le cadre de levage et le Big Bag fixés, un palan électrique et un chariot électrique suspendus à une poutre en I en porte-à-faux soulèvent et placent le sac sur le cadre de déchargement.
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L'opérateur tire la manchette du sac à travers la vanne de réglage POWER-CINCHER™, puis la fait passer sur un collier de serrage SPOUT-LOCK™ lui-même soulevé par un tube télescopique TELE-TUBE™ à alimentation pneumatique.
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Le charbon actif en poudre s'écoule du Big Bag dans l'alimentateur volumétrique puis vers le système de traitement de Consolidated Mutual Water.
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Le charbon actif en poudre, un matériau extrêmement fin et générant de la poussière, adsorbe et élimine les contaminants organiques dans l'eau municipale qui pourraient causer des goûts et des odeurs indésirables.
AA-0825