La transformation digitale dans le traitement de l’eau

Les industriels doivent faire face à de nombreux challenges dont certains sont directement liés à la gestion de l’eau sur leurs centres de production.

En effet, les obligations en termes de consommation d’eau, de performance énergétique, de limitation de l’impact environnemental, de gestion des risques sanitaires mais aussi l’amélioration des coûts opératoires et la protection d’équipements de plus en plus techniques, sont devenus des paramètres importants dans la définition des priorités usines.

En 10 ans, ces sujets sont devenus de plus en plus importants au fur et à mesure des nouvelles réglementations mais également du développement de technologies d’analyse et de communication capables d’informer l’utilisateur en temps réel sur le comportement de l’eau véhiculée dans ses installations.

Au niveau de l’eau et des systèmes de refroidissement, on peut en particulier citer :

- Le renforcement de la contrainte réglementaire avec, entre autres, la réglementation Légionelle, les textes relatifs aux rejets dans l’eau au titre des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) et enfin le durcissement de la réglementation concernant l’usage des produits chimiques, notamment les biocides ;

-  Le développement de capteurs performants qui permettent des mesures en continu des résultats au niveau :

o   de la corrosion : sonde de corrosivité, mesure ORP (potentiel d’oxydo-réduction) ;

o   de l’entartrage : mesure en continu de l’actif antitartre, échangeur témoin, sondes d’entartrage ;

o   du biofilm : capteurs permettant de suivre en temps réel l'évolution de l'encrassement (biofouling).

-     -   Le développement des capacités de mesure en ligne des actifs :

o   mesure directe de l’actif (inhibiteurs de corrosion et d’entartrage) ;

o   mesure in situ de molécules tracées (fluorescence) greffées ou non sur la molécule active ;

o   mesure des oxydants (suivi en temps réel de l’efficacité désinfectante).

-    - Le développement d’automates de contrôle :

o   collecte de toutes les informations venant des capteurs spécifiques mis en place ainsi que des données du système ;

o   Utilisation de toutes les données du système afin de doser, contrôler et ajuster le traitement mis en place.

-   -     L’évolution des matériaux, des procédés industriels et des technologies d’échange

-  -      La digitalisation de toutes ces données sur le Web :

o mise en place d’une communication des données relevées in-situ  (via GSM ou ligne téléphonique) avec une plateforme Web sécurisée accessible à distance ;

o   analyse automatique de ces données afin d’éditer des rapports automatiques ;

o   surveillance, analyse et interprétation de ces données 24h/24, 7j/7 par des spécialistes ;

o   Gestion d’alerte en temps réel pour une meilleure réactivité. 

Alors comment la transformation digitale s’est-elle concrètement opérée au niveau de la gestion du traitement de l’eau ?

Traditionnellement, la gestion de l’entartrage, de la corrosion et de la contamination bactérienne était faiblement automatisée. Elle se limitait aux actions suivantes :

-     - L’injection des produits de traitement ;

-     -  Le contrôle manuel de la purge ou la mesure de conductivité ;

-    - Une analyse d’eau manuelle régulière au niveau du système, principalement par la société de traitement d’eau ;

-   -   L’ajustement manuel des paramètres de traitement en fonction de cette analyse.

     L’apparition des contraintes détaillées précédemment et l’évolution des technologies, notamment les possibilités liées à l’arrivée du Web 3.0, ont permis de développer une approche radicalement différente au niveau de la gestion des circuits de refroidissement. On peut  détailler les principales innovations :

-      -  Mesure en continu des paramètres clés du système :

o   actifs des antitartres, anticorrosion et biocides ;

o   paramètres chimiques  du traitement : pH, conductivité, turbidité, température ;

o   indicateurs de performance : corrosivité, mesure d’encrassement, mesure d’entartrage, suivi biofilm, suivi ATP…

-   - Régulation via un automate de contrôle du traitement en fonction de l’analyse de tous ces paramètres et des résultats des indicateurs ;

-   -  Transfert des données sur le Web de manière sécurisée : les données recueillies peuvent être analysées et interprétées. Cela donne ainsi la possibilité de suivre les installations 24 h/24 ainsi que d’effectuer la maintenance et les actions correctrices.

Cette révolution a fait évoluer le métier du traitement de l’eau : le contrôle en continu du système, la supervision 24 h/24, le suivi automatique des alarmes permettent de proposer aux industriels une meilleure gestion de leurs systèmes, en temps réel.

 La transformation digitale au niveau du traitement d’eau est-elle terminée ?

La digitalisation des données prend aujourd’hui un nouvel essor du fait de l’apparition du « Big Data ».

En effet, la massification des informations relevées sur le terrain et transmises grâce à la digitalisation du traitement d’eau permet dorénavant d’envisager l’exploitation d’un parc de données conséquent. Le développement en parallèle d’algorithmes de plus en plus performants permettra d’anticiper certaines dérives et de proposer des actions correctives. Ces algorithmes se basent sur l’expérience acquise sur les sites sous surveillance digitale.

L’accès au Big Data permettra de dépasser le simple stade de l’analyse et de la transmission de données sur le web. L’exploitation de l’ensemble des données d’un site industriel permettra également d’évaluer l’efficacité hydrique et la productivité d’une ligne de fabrication ainsi que de procéder à un benchmarking entre installations ou entre usines…

Les bénéfices pour les industriels sont multiples :

-  -  Optimisation du fonctionnement des installations avec une conséquence directe sur la baisse des consommations d’eau, d’énergie et des coûts opératoires ;

      - Réduction des quantités de produits chimiques à ce qui est nécessaire et limitation de l'impact au niveau environnemental ;

-  Meilleur contrôle du risque bactériologique surtout au niveau de la Légionelle ;

-        - Sécurisation du process au niveau production du fait d’une meilleure gestion des systèmes de refroidissement ;

-       -  Connaissance du bilan hydrique global de son usine.

Les professionnels du traitement de l’eau jouent un rôle moteur dans cette approche : grâce à leur expertise et leur connaissance des installations, ils participent activement à une utilisation responsable et raisonnée des spécialités chimiques et limitent l’impact environnemental de leurs technologies.