Supervision, automation et télécontrôle d une installation de traitement et bonification des eaux de décharge civiles et industrielles

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1 Supervision, automation et télécontrôle d une installation de traitement et bonification des eaux de décharge civiles et industrielles Au cours des années a réalisé, en diverses phases suivantes, pour le Consorzio Conciatori di Fucecchio (FI) un système distribué de contrôle et supervision pour les installations de traitement et bonification des eaux de décharge des tanneries locales. Le système est un DCS (distributed control system) complété par 2 station RTU dans diverses sièges à l intérieur du petit immeuble centrale et à l installation. La réalisation du système complexif a suivi les différentes phases d agrandissement de l installation en permettent d ajouter après des nœuds DCS et de mettre à jour les pages synoptique en salle contrôle et la prédisposition de postes opèrateur adjonctifs. L adoption du système de contrôle et supervision du processus d épuration a apporté avantages de type organisatif aussi bien que qualitatif, avec conséquences en termes économiques, de confiabilité et de sécurité dans la conduction de l installation. L installation L installation, située dans la zone industrielle de Ponte a Cappiano, est préposé au traitement des eaux des décharge de tanneries aussi bien que des eaux qui viennent de décharges civiles; elle a une capacité de traitement de 5000 m3/jourpour ce qui regarde les eaux usées industrielles des 44 entreprises réunies en consortium et de 2000 m3/jour pour les décharges civiles. Les phases de traitement présentes dans l installation sont schématisées dans l image 1.

2 Image 14 Schéma général du processus d épuration

3 Le système d automation et contrôle Le système est composé de 5 nœuds DCS qui permettent l acquisition des signales dans les diverses zones d installation et l élaboration des logiques et des recettes. Un réseau ethernet en fibre optique peut connetcer entre eux les noeuds du système distribué est le système SCADA, qui a la tâche de centraliser les informations, les rendre disponibles à les stations opérateur et effectuer l archivage historique et le report de fonctionnement. Le réseau utilisé pour la connexion de postes opérateur de champ est réalisé en cuivre; les deux réseaux sont doubles pour garantir une plus grande tollerance aux pannes. Toujours dans l optique de la confiabilité du système, le système SCADA aussi bien que les noeuds DCS sont réalisée avec architecture redondante, en prévoyant double unité d élaboration et double connexion en réseau. La gestion de la rédondance prévoit q une des CPU soit effectivement active tandis que la seconde soit en attente de succession immédiate en cas de panne (suavegarde chaude). Trois stations d acquisition à distance (RTU) sont déplacées à distance de l installation d épuration, dans les stations de soulevement placées à l extérieur; elles peuvent communiquer ses données par connexion GSM, pour permettre le contrôle des niveaux et le fonctionnement des pompes. Image 15 - Schéma du système d automation et contrôle Par les postes opérateur des ces dernières c est possibile établir les paramètres de fonctionnement et suivre l état de l installation du système d alarme à chaque instant,elles sont déplacées dans divers sièges dans l intérieur de l installation d épuration: dans la salle tableaux, dans le bureau de l ingénierie (salle master), dans le laboratoire chimique, en salle Fenton, dans la salle presse et en diréction. C est aussi possibile se connecter téléphoniquement à l installation pour avoir une vision à distance des pages d interface; possibilité usée par le personnel trouvable pour analiser les possibles problèmes signalés par appels d alarme.

4 Le quantitatif des signales utilisés pour l automation et le contrôle de l installation acquis des divers nœuds DCS est indiqué dans le Tableau 1. Tableau 1 Quantitatifs I/O système d épuration Fucecchio NŒUD S DCS CARTES INSTALLÉES POINTS INSTALLÉS Cartes Éntrées Cartes Cartes Éntrées Compteurs Éntrées Digitales Digitales Éntrées Digitales Digitales SALLE TABLEAUX OXYGÈNE DÉNITRE FENTON EQUAL Les automatismes et les «recettes» Le système permet la supervision de toute la station d épuration; certains processus spécifiques sont de plus sujets à programmes d automation et de de planification des recettes organisées par les opérateurs (fonctions batch). En particulier on gére la phase de soulevement initial par l automation des deux systèmes de pompage et filtrage déstinés au passage d égout industriel au circuit d épuration, qui sont activés avec alternance en faisant intervenir le système en réserve en cas de malfonctionnement du primaire. Le traitement d oxydation catalytique des solfures est réglé par un calendrier qui prévoit en bas au jour de la semaine les horaires d activation de cycles de traitemet; en cette manière les eaux usées se déversent dans les bucs d oxydation seulement quand elles contiennent une haute concentration de solfures. La marche de la réaction d oxydation est contrôlée en temps réel en bas à un algorithme objet de brevet de propriété du Consortium; terminée la réaction le eaux usées sont déplacées en on peut effectuer le lavage du buc pour le préparer à un nouveau cycle. À la sortie de l homogénéisation les eaux usées sont passées au sédimenteur primaire, en effectuant un dosage de chlorure ferreux et poliélectrolyte en fonctions du débit des eaux usées et à la concentration des réactants, en base à combien est démandé dans les recettes. Les boues biologiques qui excédent à les nécessités d installation sont tirés du flux des boues biologiques, le volume et la fréquence d extration sont indiquées par l opérateur à travers d une recette. Le réglage du flux des eaux usées du buc d oxydation biologique au sédimenteur biologique est effectué en bas aux niveaux des bucs et à la qualité des eaux usées; le réglage se base sur une sèrie de paramètres configurables par l opérateur. Les eaux usées qui viennent du sédimenteur biologique sont traités avec deux stations de réaction Chimique et Fenton; l opérateur selectionne la réaction et indique par spéciales recettes le dosage à effectuer, les seuilles et les set-point à utiliser en fonction de l heure et du jour. Le système consent aussi la selection des silos et des pompes et l élaboration des consommations des réactants. Les boues produits par les sédimenteurs alimentent, un à la fois, trois épaisseurs; après une période de repos, util à fin que les boues puissent mieux sédimenter, les pompes les extraient pour les

5 stocker dans le réservoir de condictionnement. L opérateur établi le nombre d épaisseurs utilisés, la séquence complète et durée des phases de chargement, repos et extraction. Les profits dans la gestion de l installation Profit primaire apporté par l adoption du système d automation et contrôle est celà de rendre plus simple et compléte la surveillance de l installation et d augmenter la vitesse d intervention en cas de nécessité. Les postes opérateur sont déplacées dans les diverses zones fonctionnelles de l installation en permettant une rapide intervention de part du personnel spécifique déstinées à les diverses fonctions. La quantité des opérations manuelles confiées aux opérateurs, à la suite de l introduction de l automatisme est vraiment réduite, au même temps a été obtenue une gestion plus précise de l installation, optimisée et planifiée des fonctions batch du système. Avoir à disposition une sèrie de macrocommandes a permis aux opèrateurs la réduction des temps d exécution des procédures d installation. Nous nous occupons aussi du fonctionnement en absence de défense avec la gestion des appels téléphoniques au personnel trouvable avec la possibilité pour le personnel de se lier par ligne téléphonique ou web au système de supervision en utilisant leur portable et en accédant à les spécifiques fonctions. Optimisation de l usage des réactants On a obtenu une amélioration du rendement de l installation du point de vue qualitatif aussi bien que du consommation des réactants chimiques comme la mise à point des réglages a consenti une gestion plus ponctuelles et confiable des phases de dosage. Le relèvement le plus soignè des données d installation et l interface avec le laboratoire chimique a apporté une analyse statistique du fonctionnement de l installation meilleure et moins onéreuse surtout dans la phase de récolte et gestion données. Report pour la protection de l environnement Le système d archivage données intégré dans le serveurs SCADA permet la récolte et la pubblication des données d installation que l Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale de la Toscana (ARPAT) prèleve periodiquement pour monitorer l impact sur l environnement des activités du Consortium. Les données sont automatiquement recueillies, élaborées et prédisposées selon le format de report démandé.