La station d’épuration a longtemps été considérée, à tort, comme un investissement improductif réalisé sous la pression de la réglementation et des administrations. Après l’année de l’Environnement, on constate fort heureusement que ces installations sont désormais reconnues comme partie intégrante des unités de production, et prises en compte comme telles dans l’exploitation et les investissements. Cet article s’inscrit dans cette optique et s’adresse à tous les industriels qui auront à fiabiliser et moderniser leur station d’épuration nouvelle ou existante dans les années à venir.
L’équipement anti-pollution, et la façon dont il est exploité et géré, est très significatif de l’exploitation et de la gestion de l’ensemble de l’entreprise. Bien qu’il soit très rare d’automatiser l’appareil de production d’une entreprise en commençant par sa station d’épuration, l’automatisation d’une installation de traitement des effluents, même si elle n’est pas prioritaire, doit s’inscrire dans le cadre général d’automatisation et d’informatisation de l’entreprise. La station doit, de ce fait, être effectivement intégrée dans l’ensemble des éléments formant l’outil de production. Mais pourquoi l’automatiser ? Exactement pour les mêmes raisons qu’on automatise les autres parties de l’outil…
Il faut cependant admettre que les unités construites ces dernières années sont déjà dotées d’un mode de fonctionnement automatique réalisé à l’aide de relayage électromécanique traditionnel, et que ces stations, si elles sont entretenues correctement et régulièrement, donnent entière satisfaction. L’automatisation et l’informatisation permettent d’aller plus loin en matière de suivi de l’installation et d’exploitation de résultats.
Nous allons développer ces points sur la base d’un cas précis, celui de l’installation de traitement des effluents de l’usine d’affinage du Comptoir Lyon Alemand-Louyot (C.L.A.L.) de Noisy-le-Sec (93).
Les usines de Noisy du C.L.A.L. (premier affineur de métaux précieux français) produisent des effluents contenant des métaux lourds, notamment cuivre et cadmium. La station de traitement des effluents, dont la conception et la réalisation nous ont été confiées, a, dès l’avant-projet, intégré le concept d’une automatisation et d’une informatisation poussées.
Les fonctions réalisées par la station sont classiques :
- — reprise, stockage et injection des solutions usées,
- — décyanuration à l’hypochlorite de sodium,
- — pré-neutralisation à la chaux,
- — oxydation du Fe (II),
- — neutralisation à la chaux,
- — floculation et décantation,
- — déshydratation des boues sur filtre-presse,
- — filtration finale de la surverse du décanteur.
Le débit total traité est d’environ 10 m³/heure.
La configuration utilisée pour la conception du système se compose d’une armoire de commande locale avec synoptique comportant un automate programmable industriel (A.P.I.) type Télémécanique T.S.X. 67 avec 200 entrées/sorties, dont 16 entrées analogiques, 32 Ko de mémoire et une carte horloge. Cet automate effectue les asservissements de l’installation et la gestion des alarmes.
[Photo : Armoire de contrôle et synoptique de procédé]
Il est relié, par l’intermédiaire d’une sortie R.S. 232, à une imprimante matricielle chargée d’éditer un journal « au fil de l’eau » indiquant en langage clair les défauts et alarmes, l’heure à laquelle ils sont survenus et l’heure à laquelle ils ont été acquittés. Ces premières fonctions réali-
usées sont devenues habituelles avec l'utilisation de l'automate programmable.
L'informatique vient se greffer à cet ensemble d’automatisme par l’adjonction d’un micro-ordinateur I.B.M. P.C.-X.T. 286 comportant 640 Ko de mémoire vive, un disque dur de 20 Mo en mémoire de masse, une carte graphique E.G.A. et un moniteur couleur. L’I.B.M. P.C. est connecté à l’A.P.I. et fournit à distance un certain nombre d’états et d’informations mis en place et gérés grâce au logiciel spécialisé P.C. V.U.E. 2 de la société Arc Informatique. Il est lui aussi muni d’une imprimante matricielle. L’intérêt de cette configuration réside dans la possibilité de multi-utilisations du P.C. En effet, le micro-ordinateur peut, d’une part, fournir les éléments de supervision de la station et, d’autre part, au choix de l'utilisateur, être utilisé pour toute autre application totalement indépendante telle que tableur, traitement de texte ou base de données.
[Photo : Système de supervision et de gestion avec IBM-PC et imprimante.]
Si l'automatisation plus poussée de ce type de station est maintenant réalisable, d'autres problèmes demeurent, tel celui de la formation du personnel qui exploitera la station. Il faut que celui-ci ait des notions d’automatisme et d’informatique et, la plupart du temps, il devra s’agir d’un technicien de niveau suffisant pour recevoir cette formation complémentaire. Certains réfléchiront peut-être devant le coût d’une telle opération.
Il faut évidemment évoquer cet aspect des choses qui reste primordial pour la grande majorité des industriels. Il y a un surcoût d’investissement encore significatif pour un système de ce type qui ne peut raisonnablement s'adresser actuellement qu’à des stations de grande taille car la part du matériel et de la programmation est pratiquement indépendante du dimensionnement de l’installation. Ce surcoût peut atteindre 5 à 20 % du montant de l’investissement d’une station traditionnelle.
Est-ce là un montant dissuasif pour retarder le franchissement d’une étape décisive vers une meilleure fiabilité du système anti-pollution ?
En supervision de la station, l’ordinateur permet les fonctions suivantes, par une sélection de l’opérateur à partir d’un menu pré-établi :
- — visualisation des alarmes,
- — visualisation des valeurs courantes de pH et rH, réglage des seuils via un mot de passe,
- — visualisation des temps de fonctionnement des moteurs avec mention de seuils pour entretien ; indication du passage des seuils par changement de couleur,
- — bilan de l’installation avec mention du débit instantané des influents, des réactifs et de l'effluent rejeté,
- — totalisation des débits et des quantités de boues sur la période écoulée entre deux éditions de bilan.
Le fait de disposer d’informations telles que les débits a nécessité la mise en place de capteurs en ligne supplémentaires (débitmètres électromagnétiques par exemple) sur les collecteurs d’effluents.
Sur l'imprimante : édition des mêmes états à la demande de l’opérateur, avec mention de la date.
Pendant l’utilisation d’un autre logiciel sur le P.C., l’automate conserve les informations, de façon à les restituer sans discontinuité lorsque l’opérateur établit à nouveau la connexion entre le P.C. et l’automate.
L’ensemble du système est conçu, réalisé et mis en œuvre par notre service « Procédés », assisté du service « Automatique et Informatique industrielle » de Krebs, grâce à l’expérience de ces techniques acquises depuis plusieurs années dans la conception des systèmes automatiques de conduite et de supervision de procédés dans les usines chimiques et pétrochimiques.
La configuration retenue dans le cas du C.L.A.L. permettra une évolution de l’automatisme : en effet, il serait tout à fait possible de commander à partir du P.C. les équipements tels que pompes ou agitateurs, à partir d’une vue d’écran synoptique de l’installation, ou de faire apparaître en langage clair les origines possibles d’un défaut constaté et les remèdes envisageables. Ces améliorations nécessiteraient simplement une augmentation de la capacité de l’automate et de la programmation complémentaire.
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