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Surveillance des gaz à effet de serre au niveau des bassins de clarification – le système de traitement des gaz résiduaires de Fresenius

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Pleins feux sur les « tueurs climatiques invisibles » : comment les stations d’épuration doivent désormais réagir. Elles sont indispensables à la production d’eau potable, mais comptent en réalité parmi les plus grandes sources de gaz à effet de serre directs : les stations d’épuration modernes émettent…

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Mesure efficace des émissions dans le cadre de la nouvelle directive européenne sur les eaux usées

Les stations d’épuration des eaux usées occupent une place de plus en plus centrale dans la lutte contre le changement climatique, car elles émettent des quantités importantes d’oxyde nitreux (N₂O) et de méthane (CH₄). Ces gaz sont principalement produits lors de l’étape de traitement biologique, lorsque l’aération ne fonctionne pas de manière optimale.

Avec l’entrée en vigueur prochaine de la directive européenne sur les eaux usées, la surveillance des émissions devient désormais une obligation pour tous les exploitants. Ce qu’il faut désormais, ce sont des valeurs de mesure fiables et traçables, ainsi qu’une souveraineté totale sur les données d’exploitation.

C’est précisément là qu’intervient le système Off-Gas de Fresenius Umwelttechnik : une solution complète clé en main qui capte les émissions directement au niveau du bassin. Le système fournit des indicateurs pertinents, sans passer par un cloud ni souscrire à un abonnement.

Aperçu du système complet du Gas Dome 300

Cinq composants parfaitement coordonnés pour une utilisation en extérieur

Le système est conçu comme une unité fermée destinée à une utilisation en extérieur exigeante, directement au niveau du bassin de décantation. Tout est préconfiguré et provient d’un seul et même fournisseur – de l’échantillonnage à la valeur mesurée finale.

- Hotte flottante (hotte de captage des gaz résiduaires) : flotte à la surface du bassin et capte les gaz qui s’échappent sur une zone définie.

- Système d’analyse des gaz GA320 : mesure de manière fiable les gaz à effet de serre pertinents dans la configuration destinée aux stations d’épuration (N₂O, CH₄, CO₂) avec compensation d’humidité intégrée.

- Débitmètre : il mesure, en tant qu’appareil indépendant, le débit volumique exact de l’ensemble des gaz résiduaires avant leur acheminement vers l’analyseur.

- Séparateur de condensats : il empêche de manière fiable l’humidité de pénétrer dans le circuit de gaz et protège la technologie de mesure sensible contre les défaillances.

- Armoire extérieure : ce boîtier résistant aux intempéries, chauffé et à température contrôlée abrite l’ensemble de l’équipement directement sur site, au niveau du bassin.

La hotte flottante, composant central

Une précision maximale pour éviter les résultats de mesure faussés

La hotte de prélèvement des effluents gazeux du Gas Dome 300 est placée directement à la surface de l’eau et maintenue en position de manière stable à l’aide de cordes ou d’un pont fixe. Une jupe périphérique plonge dans l’eau et assure une étanchéité parfaite de la chambre de mesure sur les côtés.

L’avantage décisif : l’air ambiant ne peut à aucun moment fausser ou diluer artificiellement l’analyse sensible des gaz. Contrairement aux systèmes d’extraction en bordure, seul le gaz qui s’échappe effectivement de la surface est capté.

Transport sécurisé des gaz vers le système de mesure

Préparation fiable des échantillons dans des conditions difficiles

Un tuyau robuste relie la hotte flottante au système d’analyse situé dans l’armoire extérieure. Le long de ce trajet, l’ensemble des gaz d’échappement s’écoule à travers le débitmètre installé, qui mesure avec précision le débit volumique.

À partir de ce flux principal, le GA320 ne prélève, via une dérivation, que le volume partiel nécessaire à la mesure proprement dite. Une pompe interne aspire le gaz et le fait passer à travers des filtres à gaz d’échantillonnage et des séparateurs de condensats.

Cela garantit qu’un gaz propre et sec parvienne en continu à l’analyseur. La mesure des émissions reste absolument fiable et ne nécessite que peu d’entretien, même dans les conditions humides et chaudes qui règnent au-dessus du bassin.

La mesure du débit et sa véritable valeur ajoutée

Pourquoi les valeurs de concentration seules ne suffisent pas

Les données de concentration seules ne répondent pas à la question cruciale : quelle quantité de gaz à effet de serre le bassin rejette-t-il réellement ? Une concentration élevée avec un faible débit de gaz peut correspondre à une émission inférieure à celle d’une concentration modérée avec un débit élevé.

Seule la combinaison de la concentration mesurée et du débit volumique transforme une valeur de concentration en un véritable indicateur d’émission. Le débitmètre transmet cette valeur via un signal analogique directement au GA320.

Le système calcule automatiquement le taux d’émission à partir de la concentration massique, du débit volumique et de la surface de la hotte. Le résultat est exprimé sous forme de valeur basée sur la surface et le temps.

Les trois avantages décisifs du taux d’émission

- Transposabilité : sur la base de la surface définie, le point de mesure peut être extrapolé avec précision à l'ensemble du bassin.

- Comparabilité : les points de mesure, les bassins et les installations peuvent être directement comparés dans le temps, indépendamment de la taille de la hotte.

- Pertinence pour le contrôle : les opérateurs peuvent voir immédiatement si les optimisations de l'aération réduisent efficacement les émissions réelles de gaz à effet de serre.

Important pour les exploitants : le calcul est entièrement effectué dans le GA320 et transmis directement au système de contrôle (PLC). Aucun logiciel supplémentaire ni calculateur d’émissions réglementaire n’est nécessaire.

Vos avantages en un coup d’œil

- Système complet d’un seul et même fournisseur : des composants parfaitement coordonnés, de l’échantillonnage au calcul.

- Résultats de mesure représentatifs : captage direct à la surface, sans aucune distorsion due à l’air ambiant.

- Connexion directe au PLC : les taux d’émission sont transmis au système de contrôle sans passer par des logiciels supplémentaires.

- Souveraineté totale sur les données : pas de cloud, pas d’abonnement – toutes les données de mesure sensibles restent en toute sécurité entre vos mains.

- Analyse des gaz nécessitant peu d’entretien : méthode de mesure NDIR sans étalonnage et à référence interne, dans une armoire d’extérieur robuste et chauffée.

Contactez-nous pour obtenir votre solution personnalisée de surveillance des gaz à effet de serre et découvrez par vous-même les avantages du système Off-Gas de Fresenius !

Téléchargez la brochure officielle du système Off-Gas avec le Gas Dome 300 pour plus d’informations !

Lisez l’article original sur freseniusinstruments.com : https://freseniusinstruments.com/blog/22874/greenhouse-gas-monitoring-at-clarification-basins-the-fresenius-off-gas-system/?lang=en