Usine de récupération d'eau de Stickney

Boues activées.

Un réacteur d'essai BOX.

À l'instar des six autres usines similaires exploitées par le Metropolitan Water Reclamation District de Chicago (MWRDC), l'usine de récupération d'eau de Stickney - la plus grande station d'épuration au monde - fait l'objet d'un programme de réhabilitation et de modernisation continu.

Stickney WRP – en fait deux usines contiguës – date des années 1930 ; la section ouest est entrée en service en 1930, la section sud-ouest neuf ans plus tard. Chargées de protéger le lac Michigan de la pollution et de desservir une population équivalente de 10,1 millions d'habitants, les usines de récupération d'eau du MWRDC traitent en moyenne 1,5 milliard de gallons américains d'eaux usées chaque jour. Assurer le fonctionnement sûr et ininterrompu de ces installations, tout en se conformant aux exigences réglementaires existantes et futures et en maintenant une collecte et un traitement efficaces et rentables est une entreprise colossale.

La série de projets d'amélioration des immobilisations de 2006 pour Stickney et sa seule zone de service a approché 114 millions de dollars. Près de 170 millions de dollars d'améliorations sont déjà en cours à l'usine - dont certaines ne seront achevées qu'en 2018 - et des projets d'une valeur supplémentaire de 742 600 000 dollars sont en cours de développement, ce qui porte le total général de la phase actuelle à plus d'un milliard de dollars.

L'amélioration de la gestion globale des solides constitue une partie importante du programme actuel, les améliorations étant principalement apportées pour accroître l'efficience et l'efficacité.

Les 24 digesteurs de l'usine, ainsi que leurs conduites de gaz associées, ont été nettoyés et réparés au besoin. Des compteurs de gaz ont également été installés. Des travaux futurs les modifieront pour leur permettre d'être exploités sur une base séquentielle par lots pour fournir un traitement anaérobie à température progressive, produisant des biosolides de classe A. Cela nécessitera le remplacement de leurs couvercles pour douze des digesteurs et la modification des réservoirs de rétention des boues existants, ainsi que de nouveaux échangeurs de chaleur, des unités de récupération de chaleur, des injecteurs de vapeur et des installations de pompage.

Dans le bâtiment de concentration des boues, les trois tamis fins existants ont été remplacés par des versions à usage intensif et une partie du convoyeur à bande a été remplacée par une vis sans arbre, une rondelle et un compacteur ont été installés et le système de ventilation a été remplacé. De plus, un nouveau château d'eau des effluents a été construit et un nouvel extracteur de wagons a été installé pour le bâtiment de déshydratation des sables.

Le processus d'épaississement des boues en deux étapes de l'installation doit être converti en une approche en une seule étape et d'autres modifications augmenteront la capture globale des solides pour permettre d'atteindre une concentration totale de solides plus élevée avant l'alimentation des digesteurs. Un nouvel ajout au bâtiment d'épaississement des boues accueillera six nouveaux épaississeurs à bande gravitaire, nécessaires pour répondre aux débits prévus d'ici 2040.

Le bâtiment d'élimination des boues doit être démoli et comprend l'enlèvement de l'amiante restant utilisé à l'origine dans sa construction, le mur entre celui-ci et la pompe et la soufflerie - recevant lui-même les réparations structurelles nécessaires - étant ensuite rétabli.

Cependant, l'élément le plus important est peut-être le contrat récemment attribué au secteur privé pour la conception, la construction et l'exploitation d'une installation de traitement sur place pour traiter 150 tonnes sèches par jour de biosolides provenant de l'usine, soit environ un tiers de sa production totale. . Le système fermé séchera et granulera les solides, produisant un produit de classe A qui peut être utilisé comme engrais/amendement du sol. Cela réduira les coûts d'élimination et la responsabilité du transport, ainsi que le potentiel de génération d'odeurs de l'installation ; actuellement, les biosolides restent dans des lits de séchage en plein air et des lagunes de stockage sur place jusqu'à dix-huit mois.

Une partie des bassins d'écrémage existants de la partie ouest de l'usine est en cours de dessablage, nécessitant des modifications des canaux de distribution et de collecte des flux, la démolition des bassins existants et la construction de nouveaux bassins de dessablage couverts. De plus, du côté sud-ouest, des modifications doivent être apportées aux dessableurs aérés existants pour améliorer leur efficacité d'élimination et contenir les odeurs.

Les réservoirs Imhoff installés à l'usine ont atteint la fin de leur durée de vie utile. En les convertissant en réservoirs primaires circulaires, un traitement primaire conventionnel sera assuré, avec l'avantage supplémentaire d'augmenter de 15 % la quantité de gaz de digesteur disponible pour utilisation. En 2004, lors de l'évaluation de cet aspect du programme, l'économie sur le gaz naturel acheté était estimée à 700 000 $ par année. De plus, de nouvelles installations de traitement préliminaire sont en cours d'installation à l'usine pour maintenir les niveaux actuels de contrôle et de traitement des crues. Les bassins de décantation circulaires en cours de construction présentent l'avantage supplémentaire de réduire les coûts énergétiques opérationnels et les besoins d'entretien.

Un centre de contrôle de processus a été créé pour améliorer l'efficacité de l'usine, en interface avec les systèmes de contrôle informatique préexistants pour gérer le traitement des liquides et des solides sur site, ainsi que le fonctionnement des stations de pompage et des sites distants.

D'autres travaux comprennent le remplacement de divers systèmes électriques, appareillages de commutation, centres de commande de moteurs et câbles de conduits, la réhabilitation des pompes et la mise à niveau des bras de râteau et des écrémeurs dans les collecteurs du clarificateur final avec des composants en acier inoxydable ou galvanisés. Une série d'assemblages de soufflantes, de sondes d'oxygène dissous, d'unités de traitement d'air et de systèmes associés doivent être retirés et remplacés et une nouvelle station de pompage des affluents bruts doit être construite du côté ouest pour remplacer celle qui vieillit actuellement.

Un programme échelonné est également en place pour réparer et renouveler le système vieillissant de tunnels de raccordement et de service – dont une grande partie a plus de cinquante ans.

JOUEURS CLÉS

Le Metropolitan Water Reclamation District de Chicago possède et exploite l'usine. Metropolitan Biosolids Management - une joint-venture entre Biosolids Management et Veolia Water North America Operating Services - a remporté le contrat de 20 ans pour concevoir, construire, posséder, financer, exploiter et entretenir l'installation de séchage/granulation des biosolides. Le département d'ingénierie du MWRDC financera la partie des coûts en capital de ce contrat et le département de maintenance et d'exploitation sera responsable des coûts d'exploitation.

Les services de gestion et de conception pour l'amélioration du traitement des boues seront fournis par Earth Tech et des études de plan de bassin versant seront réalisées par Camp, Dresser & McKee, CH2M Hill et MWH Americas pour les bassins versants de Little Calumet, Calumet Sag Channel et Upper Salt Creek respectivement.