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La fascination de l'eau .
Solutions optimales pour le secteur des eaux et des eaux usees.
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Introduction KROHNE 3
La fascination de l'eau
u n monde pour KROHNE. Vu a vol d'oiseau, Les ressources d'eau de notre
planete bleue semblent etre inepuisables.
Cependant, seulement 1,5% de ces eaux sont
disponibles sous forme d'eau potable. Ces
ressources naturelles sont en outre fortement
sollicitees par une industrialisation effrenee et
par la croissance mondiale de la population.
Face a ce contexte, it devient clair combien une
distribution d'eau potable efficiente et perfor-
mante est importante pour L'homme et L'indus-
trie et combien un traitement ecologique des
eaux usees lest pour notre planete tout comme
pour le developpement de regions entieres.
En outre, la concurrence croissante dans le
secteur de la distribution de L'eau potable force
les exploitants non seulement a suivre de tres
pres les questions de fiabilite et de disponibilite
des processus mais aussi a accorder encore
plus d'attention a la question du rendement.
En tant que leader mondial en technologie de
mesure de process, la societe KROHNE propose
des solutions performantes en reponse a ces
questions. La gamme des produits que nous
proposons couvre toute L'etendue de la techni-
que de mesure et d'analyse, du point de mesure
isole aux solutions integrales pour Les installa-
tions industrielles. En complement a L'ensem-
ble de notre gamme de produits pour la mesure
de niveau et de debit, nous proposons aussi des
produits d'analyse pour le pH, la conductivite, la
concentration en ions, le potentiel redox et la
pression. Des prestations de maintenance et
d'etalonnage viennent completer le tout.
KROHNE a presente le premier debitmetre
electromagnetique (DEM) pour eaux, eaux
usees, additifs et boues en 1961. Depuis, nous
ne cessons de convaincre le secteur de L'eau
par Les avantages qu'offrent nos innovations.
Aujourd'hui, nous produisons chaque annee
plus de 60 000 debitmetres electromagnetiques
dans nos usines aux Pays-Bas, au Bresil, en
Inde et en Chine.
L'eau est mondialement le marche le plus
important pour L'avenir. Pour ce marche Save-
nir, nous developpons et fabriquons des appa-
reils de mesure qui imposent souvent de
nouvelles references.
4
KROHNE : 85 ans d'experience et de savoir-faire
dans le secteur de l'eau et des eaux usees.
1921
Creation de la societe LUDWIG KROHNE & FILS
a Duisburg, specialisee dans la fabrication de
debitmetres a flotteur pour la mesure de debits
d'air, de gaz et de liquides
1955
Debut de la production d'indicateurs/transmet-
teurs mecaniques pour la mesure du niveau de
liquides dans des cuves et reservoirs
1961
Premier debitmetre electromagnetique (DEM)
pour les eaux, eaux usees, boues, etc.
1972
Premier debitmetre electromagnetique a exci-
tation commutee du champ continu et reglage
automatique de la remise a zero, pour l'indus-
trie des eaux et des eaux usees
1978
Premier debitmetre a ultrasons pour l'eau, le
chauffage urbain, etc.
1979
Premier debitmetre electromagnetique a elec-
tronique non analogique mais a base de fre-
quence pour assurer une meilleure mesure du
debit des eaux usees et des boues
Introduction KROHNE 5
1981 2000
Premier debitmetre electromagnetique a tube Construction du troisieme banc d'etalonnage
de mesure en A1203 et electrodes en platine homologue, le plus grand et le plus precis au
inserees au moment du frittage, pour mesurer monde, avec une incertitude de mesure en des-
le debit de chlorure ferrique, etc. sous de 0,013% par rapport au volume total de
la tour d'etalonnage de 43 m de hauteur, pour
1983 1'etalonnage a 1'eau de capteurs de mesure de
Premier systeme electronique a microproces- jusqu'a DN 3000
seur pour assurer l'optimisation des couts de
production de DEM destines a l'industrie des 2004
eaux et des eaux usees Premier debitmetre electromagnetique a dia-
gnostic et controle automatiques du montage,
1986 des conditions de process et du produit, satis-
Premier DEM integrant une mesure capacitive faisant aussi a toutes les exigences en matiere
et sans electrodes en contact avec le produit, de transactions commerciales
pour la mesure de boues graisseuses, etc. (01ML R 491
1990 2005
Premier transmetteur de niveau radar a micro- Nouveau debitmetre portable a montage
ondes base sur la technologie FMCW (Frequen- externe pour la mesure de debit temporaire
cy Modulated Continuous Wave) pour reservoirs ou continue sur des conduites d'eau ou d'eaux
de process et tours de digestion de boues usees existantes ou pour le controle de pom-
pes, capacites, etc.
1994
Premier debitmetre massique a effet Coriolis, 2006
dote d'un tube droit, pour mesurer le debit- Premier grand compteur d'eau electromagne-
masse et la masse volumique de polymeres, de tique a batterie pour une autonomie de plus de
methanol, de charbon actif, de boues, etc. six ans a un temps d'echantillonnage de 1/5 Hz,
conforme a la directive 204/22/CE, DIM-001
1996
Premier debitmetre electromagnetique in-
tegrant la mesure capacitive de niveau pour
conduites partiellement remplies
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L'usine de production d'eau a Haltern.
En charge pour les regions du Rhin, de la Ruhr
et du Munsterland.
Usine de production d'eau KROHNE 9
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L'usine de production d'eau a Haltern am See a proximit6 de l'usine d'eau, ou coulent les
en Westphalie est l'une des 13 usines a eaux rivi6res Stever et Muhlenbach.
exploit6es par la soci6t6 Gelsenwasser AG,
l'une des plus grandes entreprises de distri- L'eau distribu6e par l'usine de Haltern est
bution d'eau en Allemagne. Avec un volume produite au total a partir de trois sources : tout
de distribution d'environ 105 Mio. m3 par an, it d'abord par captage des eaux souterraines aux
s'agit de l'une des plus grandes de son genre alentours de l'usine d'eau et des domaines fo-
en Europe. La r6gion desservie comporte plus restiers adjacents du Haard et de la Hohe Mark.
de 20 communes dans le nord de la r6gion de la Deuxi&mement par enrichissement des eaux
Ruhr et dans le Pays de Munster. L'usine assure souterraines a partir des barrages de Haltern et
l'alimentation fiable de plus d'un million de per- Hullern. L'eau de surface retenue dans ces bar-
sonnes ainsi que de l'industrie et de l'artisanat rages-r6servoirs est alors introduite dans des
en eau potable et eau industrielle. 24j/24, 365 couches de fond par l'interm6diaire de bassins
jours par an. d'infiltration. Et troisi6mement, en p6riodes
s6ches, par transfert d'eau du canal Dortmund-
Le site de l'usine de production d'eau de Hal- Ems vers les barrages-r6servoirs.
tern profite de la pr6sence hydrog6ologique-
ment favorable d'une couche de sable 6paisse L'usine de production d'eau de Haltern am See
de 200 m. Ce site expos6, associ6 a une gestion dispose d'une capacit6 de 577.000 m3/jour et
responsable de l'usine, assure une utilisation de 128 millions de m3 par an. Le terrain de
durable des ressources naturelles et la conser- captage d'eau (zone de protection 11 s'6tend au
vation de la nature dans cette zone r6cr6ative total sur 200 ha.
10 KROHNE Salle de captation
La sane de captage
securite 100 %.
Grace au diagnostic 3 x 100%.
L'usine de production d'eau assure an. Cette eau a creuse un fort trou
le prelevement d'eau brute a partir dans le bilan en fin d'annee.
de puits de captage d'eaux souter-
raines ou d'eaux d'infiltration en L'OPTIFLUX releve ce defi parfait-
berge de riviere ainsi qu'a partir ment : equipee du convertisseur
de barrages-reservoirs et d'autres de mesure IFC 300, la nouvelle
eaux de surface. generation d'appareils assure un
diagnostic de 3 x 100% pour le
Pour surveiller le debit dans Les montage, L'application et la valeur
salles de captage, bien des usines mesuree, et offre ainsi a l'utilisa-
de production d'eau font appeL au teur un maximum de securite a
debitmetre electromagnetique tous Les niveaux.
OPTIFLUX de KROHNE. Et ce pour
une bonne raison : Les avantages Ainsi, le controle permanent du
qu'offre L'OPTIFLUX par rapport profit d'ecoulement a lieu au
aux compteurs d'eau mecaniques sein de la section de mesure. IL
de type Woltmann sont en effet de- s'effectue par une commutation
cisifs. IL se distingue par exemple passagere du champ magnetique
par une perte de charge nettement de L'OPTIFLUX. Ceci genere deux
" plus faible, ce qui se repercute champs de mesure independants,
positivement sur la consommation L'un dans la partie superieure,
electrique des pompes, par une L'autre dans la partie inferieure de
plus grande Longevite parce qu'iL la distance de mesure.
ne comporte aucune piece meca-
nique en mouvement au sein du Les tourbillons eventuels, dus a
tube de mesure, ce qui empeche une section amont pas assez rec-
le depot de grains de sable ou de tiligne ou a un obstacle teL qu'une
mineraux. plaque d'egout dans la section du
f capteur ou en amont de celui-ci,
NG mMais it permet aussi d'ecarter different dans Les deux champs. IL
BROW i� presque completement un autre en est de eme pour Les depots en
probleme : sur le trajet que par- fond de conduite. Dans un teL cas,
court l'eau brute entre le bassin le signal utile induit dans la section
et L'usine de production en traver- inferieure du tube de mesure est
sant des conduites d'un diame- plus faible que celui induit dans la
tre jusqu'a DN 1200, des depots section Libre ou superieure. L'OP-
importants peuvent se former en TIFLUX utilise cette difference et
fond de conduite et a L'interieur signale a L'utilisateur la presence
du debitmetre du fait de la vitesse de perturbations, donc d'erreurs
d'ecoulement tres faible, et ce de mesure, au sein du tube.
sans que L'exploitant s'en aper-
coive. Aussi, L'experience acquise De plus, chaque OPTIFLUX est
avec un DEM d'un diametre DN integralement parametre en usine
500 a fait ressortir des erreurs de et ne necessite donc pas de reajus-
mesure de 13 000 m3/h environ par tage tors de son montage.
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L'installation a filtres sous pression
au cceur du traitement de l'eau.
De par la nature des choses, la qualit6 de l'eau brute peut fortement varier selon le
point de prk6vement. Pour cette raison, l'usine d'eau fait passer environ un tiers du
volume d'eaux d'infiltration par un ensemble de neuf cuves de filtrage sous pression
remplies de gravier quartzeux pour r6aliser la d6manganisation biologique.
C'est ici que s'effectue la phase essentielle du traitement de l'eau. Car c'est ici que
l'on d6cide, a part de la floculation, queues mati6res en suspension et colloides doi-
vent titre filtr6es de l'eau brute, et en queues quantit6s. Donc en fin de compte queue
qualit6 et composition d'eau peut finalement etre mise a disposition des consomma-
teurs.
Pour ce domaine crucial du traitement de l'eau, Gelsenwasser et d'autres usines de
production d'eau de renom ont choisi de mettre en oeuvre le d6bitm6tre 6lectroma-
gn6tique OPTIFLUX. Ce sp6cialiste de beau est a plusieurs 6gards tout pr6destin6 a
cette tache : d'une part, cet appareil se distingue non seulement par sa tr6s grande
performance de mesure mais aussi par sa construction extr6mement robuste. Ainsi,
Le corps en acier est enti6rement soud6 et subit un test Skanch6it6 en usine.
D'autre part, chaque OPTIFLUX subit une s6rie d'essais approfondis pendant une
dur6e de 20 heures, a des temp6ratures entre -20 °C et+60 °C avant de quitter l'usine.
Ces tests permettent d'assurer le niveau de qualit6 que nous appelons "Etalonn6
KROHNE". Its vont bien au dela des exigences l6gales et fournissent donc a l'utilisa-
teur une s6curit6 d'investissement maximale.
Avec de si nombreux avantages, it nest donc pas 6tonnant que de nombreuses usines
de production d'eau se soient facilement prononc6es en faveur de l'OPTIFLUX.
12 KROHNE Unite de pompage preliminaire
Unite de pompage
preliminaire avec puits
collecteur : tout est
parfaitement sous controle.
/— La disponibilit6 maximale de ['installation est la
,� . 1 condition primordiale pour une usine de pro-
5 duction d'eau, que ce soit pour le captage, le
traitement ou le transport de ['eau.
l Dans ['usine de production d'eau de Haltern,
-� ['alimentation du r6seau public de distribution
d'eau est assur6e par 16 pompes centrifuges a
moteur 6Lectrique. Les pompes Les plus gran-
des sont en mesure de refouler 3.500 m3 d'eau
Z par heure sur une hauteur de 110 m6tres.
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Est-ce que diff6rentes qualit6s d'eau et dif-
Y f6rents floculants induisent l'utilisation de
diff6rents types d'appareils pour la mesure de
/r d6bit ? Pas forc6ment. Ainsi, par exemple, la
soci6t6 Gelsenwasser s'est prononc6e en faveur
d'un seuL appareil et donc d'une seule technolo-
gie en d6cidant d'utiliser l'OPTIFLUX. Et ce pour
toute L'6tendue de la chaine de production de
son installation.
Les avantages pour L'exploitant sont 6vidents
l'OPTIFLUX couvre toutes Les applications avec
une seine unit6 6lectronique. Ceci permet aux
usines de production d'eau de r6aliser de fortes
Economies. Ainsi, l'utilisation d'un seul appareil
a chaque point de mesure de d6bit procure non
seulement une plus grande s6curit6 de concep-
tion et d'investissement mais r6duit aussi forte-
ment le besoin de mise en stock.
A ces crit&res s'ajoute le diagnostic 3x100%
unique de l'OPTIFLUX, soit donc le diagnostic
d'application, du d6bitm6tre et hors norme
toutes ces fonctions sont int6gr6es en s6rie
dans l'OPTIFLUX. Plus aucun besoin de mainte-
nance p6riodique et risque d'arret pour r6para-
tions impr6vues.
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Installation de ftoculation KROHNE 15
Protection contre la corrosion et
desinfection : trouver la juste mesure.
Dans Les usines de production d'utiliser le transmetteur de niveau
d'eau, L'eau brute de tous Les puits a ultrasons OPTISOUND. Celui-ci
verticaux est collect6e dans un mesure le niveau dans Les bassins,
r6servoir enterr6. Pour assurer r6servoirs et cuves sans contact
La protection du r6seau de distri- avec L'eau. Mais L'OPTISOUND
bution d'eau et des installations peut aussi etre utilise au niveau de
dans Les maisons, on y ajoute par L'ahmentation de L'installation. Ici,
dosage de L'hydroxyde de sodium le niveau permet de d6terminer in-
pour augmenter le pH ainsi que directement le d6bit sur Les canaux
du monophosphate. En option, on ouverts.
peut associer au dosage une ins-
tallation de blanchiment au chlore Pour que ces mesures puissent
pour empecher Les alterations aussi s'effectuer ind6pendamment
microbiologiques. des influences externes telles que
Le brouillard, la neige, le vent ou
Ces dosages n6cessitent un la pr6sence de mousse, KROHNE
d6bitmetre qui se distingue par a d6velopp6 tout sp6cialement Les
une mesure extremement pr6cise transmetteurs de niveau OPTIFLEX
W-0,15 %) tout en pr6sentant une et OPTIWAVE.
r6sistance chimique continue. La
solution : L'OPTIFLUX. L'OPTIWAVE est un transmetteur
radar qui fonctionne sans contact
La mesure de niveau dans Les avec le produit ; cet appareiL ne
r6servoirs enterr6s s'effectue n6cessite pas d'homologation.
par des transmetteurs de niveau L'OPTIFLEX fonctionne avec un ra-
de type BM 26 de KROHNE avec dar a ondes guid6es et utilise une
indicateur a volets basculants. A sonde en acier inox pour guider Les
titre alternatif, iL est aussi possible micro-impulsions.
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16 KROHNE Ecoulement
L'ecoulement
propre et impeccable.
Les d6bitm6tres install6s a la sortie de L'usine
de production d'eau et dans le r6seau de distri-
bution remplissent une fonction essentielle. En
effet, tout en mesurant L'eau potable destin6e a
la population, its doivent satisfaire avec pr6ci-
sion a des prescriptions l6gales tres s6veres.
Ceci se r6percute notamment sur le choix du
d6bitm6tre et des mat6riaux a l'int6rieur du
tube de mesure. Ainsi, en ALlemagne, it nest
permis d'utiliser que des capteurs dont le reve-
tement int6rieur est agr66 KTW et DVGW fiche
270. Satisfaisant a tous ces criteres, L'OPTIFLUX
de KROHNE est de premier choix pour de nom-
breux op6rateurs.
Un autre avantage : tous Les d6bitm6tres OPTI-
FLUX sont 6talonn6s a L'eau sur un banc d'6ta-
tonnage certifi6 pour la comparaison directe
des volumes et sont fournis avec un certificat
d'6talonnage officiel, qu'ils aient un diam6tre de
DN 2,5 ou de 3000. Chaque OPTIFLUX est aussi
disponible en option pour Les applications a
transactions commerciales.
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OPTIFLUX KROHNE 19
OPTIFLUX -
une bonne raison de reviser
ses conceptions.
Le reseau de distribution d'eau comporte de
nombreuses stations de transfert et de controle
internes et externes a des emplacements
S Reseau sans fit distants qui necessitent l'utilisation d'un grand
compteur d'eau.A ces endroits, l'OPTIFLUX
de KROHNE offre de nombreux avantages par
rapport aux compteurs d'eau mecaniques.
Ainsi, l'OPTIFLUX assure des mesures precises
et fiab[es pendant de nombreuses annees grace
a une batterie lithium mono-cel[ule. La duree
de vie de la batterie est de six ans au minimum
en mode 1/5 Hz. Dans ce cas, la consommation
ICI de courant est 5 000 fois inferieure a celle d'un
Ordinate debitmetre e[ectromagnetique conventionnel.
De plus, la conception unique du tube de me-
sure a section de passage libre assure un taux
d'echanti[tonnage e[eve, et ce a long terme :
l'OPTIFLUX ne subit aucune perte de precision
• due au vieil[issement, aux depots de sable ou
de mineraux.
Les fonctions de mesure dans Les deux sens
d'ecoutement tout comme l'autosurveillance
automatique sont disponibles en standard. En
option, cet appareil qui ne necessite aucun filtre
peut etre utilise en mode te[emetrie GSM.
L'OPTIFLUX est homologue pour les transac-
tions commerciales OIML R 49 et MID 001.
Le boitier robuste et antideflagrant ainsi que
le rapport prix/performance excellent viennent
completer['impression d'ensemble tres positive
de cet appareil.
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Station d 'epuration
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Station d'6puration KROHNE 23
La station d'epuration de Nuremberg
une affaire bien propre pour 500 000 personnes.
L'ensemble des eaux us6es provenant de la
grande vine Nuremberg est trait6 dans deux
stations d'6puration voisines.
La station d'6puration 1 est nettement la plus
grande des deux installations et dispose d'une
capacit6 de 1.400.000 Equivalent-habitant (EH).
La mise en service de l'installation a lest de
Nuremberg a eu lieu en 1931. Apr6s avoir subi
diverses extensions et adaptations depuis 1956
pour augmenter la capacit6 d'6puration, ['ins-
tallation satisfait aujourd'hui pleinement a ['6tat
de fart.
La station d'6puration 2, concue pour une capa-
cit6 de 230 000 Equivalent-habitant, est la plus
petite des deux installations nurembourgeoi-
ses. Mise en service en 1913 sous ['appellation
"Station d'6puration Nuremberg-Sud", e[le fut
la premi6re grande installation d'6puration en
Bavi6re. Depuis 1984, cette station a 6t6 trans-
form6e de fond en comble.
Aujourd'hui, ces deux stations d'6puration sont
des installations a deux 6tapes biologiques
(activation/activation) avec filtration des eaux
us6es en aval.
Par temps de pluie, it est possible de faire pas-
serjusqu'a quatre metres cube d'eaux us6es
par['installation. Les eaux 6pur6es sont ensuite
rejet6es dans la rivi6re Pegnitz. Un effectif de
130 personnel environ assure le fonctionne-
ment impeccable et s6r de la station d'6pura-
tion de Nuremberg.
24 KROHNE Epuration mecanique
Mesure de debit dans conduites partielle-
ment remplies avec TIDALFLUX.
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Epuration mecanique KROHNE 25
La station d'epuration 1 de Nuremberg est
une installation mecanique/biologique a deux
etapes biologiques avec elimination de l'azote '
et du phosphore ainsi que filtration des eaux
usees en aval. Le site comporte egalement les
installations de digestion et de traitement des
boues avec deshydratation et sechage. 1
Pour L'etage d'epuration mecanique, les eaux _ KROH `�
provenant du collecteur principal nord, du vieux
centre de Nuremberg et du collecteur de la
vallee de la Pegnitz sont relevees au niveau
d'entree de la station. Pour la station d'epura-
tion 1, ceci s'effectue par une station de rele-
vage a trois pompes a vis. Par contre, Les eaux
usees provenant des zones au sud de la vine
(collecteur de decharge sud et collecteur
principal sud-ouest) arrivent a la station
d'epuration par ecoulement gravitaire.
La mesure de ce debit dans des conduites
partiellement remplies (DN 200 a DN 1600) est
une tache de predilection pour le TIDALFLUX
KROHNE. Avec son systeme de mesure de
niveau brevete, ce debitmetre electromagneti-
que eprouve assure une mesure de debit
precise et fiable dans les conduites partielle-
ment remplies.
Le TIDALFLUX associe deux procedes de
mesure en seuL appareil. D'une part, it deter-
mine la vitesse d'ecoulement moyenne dans
la section partiellement remplie par methode
electromagnetique. Deux electrodes de mesure,
toujours immergees et ne pouvant donc pas
devenir aveugles, permettent alors de mesurer
le debit meme lorsque la conduite nest remplie
qu'a 10%.
La hauteur de remplissage quart a elle est
detectee sans contact avec le produit par une
mesure de niveau capacitive, integree dans la
paroi du tube de mesure. Cette mesure est lar-
gement insensible aux depots sur les parois du
tube de mesure et a la formation de vagues. Un
autre avantage de l'appareil est son revetement
polyurethane resistant aux effets abrasions
meme du sable et des pierres.
En plus du debit, du volume total et du niveau
de remplissage, le TIDALFLUX assure egale-
ment la signalisation fiable de tout ecart par
rapport aux seuils mini et maxi definis.
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Decantation primaire KROHNE 27
La mesure d'eau brute avec
des debitmetres
electromagnetiques.
Les eaux usees grossierement nettoyees par le degrillage
traversent ensuite une station de dessablage avec classi-
ficateur a sable automatique. Le bassin de dessablement
aere assure le depot du sable et d'autres matieres solides
minerales au fond du bassin. En meme temps, les matieres
grasses entrainees par les eaux montent en surface.
Les eaux usees passent ensuite a la decantation primaire.
Dans la station d'epuration 1, celle-ci se compose de quatre
bassins rectangulaires au fond desquels se deposent toutes
Les matieres en suspension et plus Lourdes que L'eau pour
former les boues de decantation primaire. Les residus de
graisses, huiles et plastiques Legers qui Wont pas ete elimi-
nes dans le bassin de dessablement aere s'accumulent par
contre a Leur surface pour en etre puisees.
L'amenee des eaux brutes vers la decantation primaire est
equipee de plusieurs debitmetres electromagnetiques
KROHNE. Ceux-ci sont generalement dotes d'un revetement
en polypropylene ou ebonite pour assurer un haut degre de
resistance par rapport aux matieres solides et aux produits
abrasifs.
28 KROHNE Etape d'epuration biologique
La mesure des
boues activees de retour
avec l'OPTIFLUX.
La premiere etape d'epuration biologique s'ef- IL en est tout autrement avec L'OPTIFLUX. La
fectue dans une installation a boues activees nouvel[e generation de debitmetres electroma-
fortement concentrees, aerees par injection gnetiques offre avec L'IFC 300 un convertisseur
d'oxygene. de mesure adapte a toutes Les applications :
pour Les produits a forte teneur en particules
Ici, quatre bassins d'epuration par boues ac- solides (40 % et plus). Pour Les produits pre-
tives, exploites paralle[ement, servent essen- sentant une tres faible conductivite e[ectrique
tie[lement a e[iminer Les composes carbones (> 1 PS/cm). Pour Les changements rapides de
contenus dans Les eaux usees.A Nuremberg, produits. Pour Les applications a piston eleva-
L'installation a boues activees fortement teur avec debits pulses et pour Les ecou[ements
concentrees remp[ace Les tits bacteriens, uti[i- turbulents.
ses auparavant pour assurer la premiere etape
d'epuration biologique. De plus, l'OPTIFLUX est equipe en serie dune
electronique a convertisseur A/N qui possede
Pour mesurer le debit de boues activees de un rapport bruit/signal 40 fois meilleur. IL
retour dans ['installation a boues activees forte- permet ainsi de maitriser meme des signaux
ment concentrees, la vine de Nuremberg a opte instables et bruites.
en faveur de L'OPTIFLUX. Et ce pour une bonne
raison. Jusqu'alors, l'utilisation de debitme- La securite maximale meme en presence
tres e[ectromagnetiques pour la detection et d'applications critiques est egalement due a
la mesure fiables de boues epaisses avait pose notre diagnostic 3X100% unique en son genre.
de nombreux problemes aux operateurs de En effet, KROHNE est le premier et pour['ins-
stations d'epuration. Ainsi, de grosses particu- tant le seul fabricant a proposer des fonctions
Les solides et bulles d'air perturbent souvent le diagnostiques al[ant bien au-de[a de L'etendue
signal de mesure. De plus, dans Les apparei[s d'usage, dotees d'un diagnostic d'application
conventionne[s a commutation du courant de integral et Sun contro[e de ['incertitude et de
champ continu, des grains de sable et parti- linearite (diagnostic hors norme). L'uti[isateur
cules de boues provoquaient presque regu[ie- recoit ainsi des informations fiab[es sur L'etat
rement une interruption de la couche limite de L'appareil, la qualite des valeurs mesurees et
electrochimique et donc des sauts de tension. d'eventuels defauts d'app[ication. Ceci permet
Et meme des bulles d'air et microbulles provo- de detecter par exemple de maniere sure et
quent des effets simi[aires et des instabilites du fiable toute presence de bulles de gaz.
signal de mesure induit.
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Etape d'epuration biologique KROHNE 31
Mesure de methanol avec
debitmetres massiques a effet Coriolis.
La deuxieme etape d'epuration biologique fonctionne avec des boues
activees faiblement concentrees. ALors que Les boues activees fortement
concentrees ont essentiellement permis d'e[iminer Les composes orga-
niques carbones, L'eau comporte encore des composes azotes reduits.
Ceux-ci se presentent essentiellement sous forme d'ammonium.
Le prob[eme : dans la nature, ['ammonium se dissocie en nitrite et en ni-
trate. Le nitrite est toxique a[ors que le nitrate cause une surfertilisation
des eaux et que sa formation consomme de grandes quantites d'oxygene.
La consequence : une forte pollution des eaux par ['ammonium peut
causer la mort des poissons et stimu[e en plus la proliferation des fleurs
d'a[gues.
Pour empecher ce phenomene, on acce[sre ce processus dans la station
d'epuration.Ainsi, chacun des quatre bassins d'epuration par boues ac-
tives de la station Nuremberg 1 est subdivise en zones riches en oxygene
et en zones exemptes d'oxygene. Dans Les zones riches, ['ammonium
est transforms en nitrate ("nitrification"). Ensuite, dans Les sections non
aerees des bassins de boues activees, exemptes d'oxygene, le nitrate est
reduit en azote ("denitrification").
Dans cette phase a boues activees faiblement concentrees, de le methe-
noL est ajoute comme source de carbone. Son debit est mesure dans une
installation ssparee (zone a atmosphere exp[osib[e), par un debitmetre
massique KROHNE.
L'OPTIMASS 7300 est comme predestine a ces applications. Cet appareiL
haut de gamme de la famine des debitmetres massiques a effet Corio-
lis OPTIMASS est un vrai multita[ent. IL determine en toute fiabilite et
avec grande precision le debit-masse, la masse volumique, le volume, la
temperature, la concentration en masse ou volume ainsi que la teneur en
particules solides.Avec sa conception monotube droit unique, L'OPTIMASS
7300 mesure parfaitement Les melanges non homogenes tout comme
des debits nominaux de 15 a 430 000 kg/h. It assure ainsi un maximum de
precision et de fiabilite meme dans les applications typiques du secteur
du traitement des eaux usees, et ce de maniere absolument independante
des conditions de montage respectives du site d'implantation.
32 KROHNE Bassins de decantation
Le dosage de chlorure ferreux
et de floculants
avec des debitmetres
electromagnetiques.
Apres la nitrification et denitri- Avec de si nombreuses et fortes
fication, les eaux usees passent proprietes, it nest donc pas
des bassins d'epuration a boues etonnant que L'OPTIFLUX soit aussi
activees faiblement concentrees de premier choix pour le dosage
aux bassins de decantation. Cette des agents de floculation. Une
etape sert a separer Les boues ac- precision extremement grande est
tivees des eaux usees. Tout comme un imperatif incontournable pour
au niveau du dessableur, du cette operation car le dosage des
chlorure ferreux ou des produits floculants doit s'adapter conti-
equivalents sont ajoutes 6 L'entree nuel[ement aux quantites d'eaux
dans le bassin de decantation pour usees et au degre de turbidite.
assurer la dephosphatation.
Avec une incertitude de mesure de
Pour le dosage du chlorure fer- 0,15 % de la valeur mesuree et
reux, de plus en plus d'exploitants une reproductibilite de 0,06 %,
de stations d'epuration font con- l'OPTIFLUX s'impose aussi comme
fiance a L'OPTIFLUX avec rev6te- reference dans cette discipline rei-
ment special PTFE. Une mise en ne de la mesure. Et ce de maniere
service simplifiee, un maximum absotument insensible aux adhe-
de precision pour la mesure et une sions de buttes de gaz (contr6le de
securite d'application maximate de bon fonctionnement).Ainsi, it
grace au diagnostic 3x100% unique surpasse m6me la precision des
en son genre font de L'OPTIFLUX appareils de terrain certifies SIL-2.
un investissement s6r, a co6ts de
cycle de vie extremement bas. L'OPTIFLUX est disponible avec
un revetement special PTFE ou en
L'ample contr6le de de bon foncti- option avec un revetement cera-
onnement de l'OPTIFLUX, realise mique de grande qua[ite. Dans
en standard pour chaque appareil, ce domaine, KROHNE est riche
satisfait et depasse meme les d'un savoir-faire et dune experi-
i exigences de la directive 2650 VDI/ ence de plus de deux decennies,
VDE/NAMUR. It inc[ut notamment acquis en etroite collaboration
un contr6le de ['incertitude de me- avec le specialiste en materiaux
sure, un contr6le pour constater si et ceramiques FRIATEC de Mann-
Les electrodes portent des traces heim : une position de pionniers a
de corrosion et si le revetement est L'avantage de nos clients.
endommage, ainsi qu'un contr6le
q de conductivite, pour ne menti-
onner que certains points.
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34 KROHNE Traitement de boues
Mesure du debit de boues dans l'epaississeur primaire
et dans l'epaississeur de boues excedentaires
avec des debitmetres electromagnetiques.
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Traitement de boues KROHNE 35
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Le traitement des boues d'epuration permet d'obtenir leur stabilisation
biologique. L'objectif principal de cette phase est d'eviter toute putrefac-
tion incontrolee et de reduire ainsi au strict minimum tout degagement
de gaz malodorants.
A cet effet, la putrefaction est precedee d'un epaississement des boues
residuaires provenant des etapes d'epuration biologiques dans un epais-
sisseur correspondant, puis d'un stockage intermediaire en bassins a
boues.
Pour equiper l'epaississeur primaire tout comme l'epaississeur de boues
excedentaires, de plus en plus d'exploitants de stations d'epuration font
appel a la toute nouvelle generation de debitmetres electromagnetiques
OPTIFLUX introduite avec succes en 2004.
Les multiples de fonctions diagnostiques unique de l'OPTIFLUX assure la
surveillance continue du montage et de l'etat de fonctionnement de l'ap-
pareil ainsi que de l'ensemble des fonctions et des composants critiques.
Les economies potentielles que ce systeme offre a la vine de Nuremberg
sont evidentes : une securite si etendue permet non seulement de renon-
cer a la maintenance periodique mais ecarte aussi tout risque de repara-
tions imprevues.
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Mesure de gaz dans le compresseur a gaz
avec debitmetres a effet Vortex.
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Dans Les bassins de putrefaction de la station de service, le debit volumique normalise et le
d'epuration de Nuremberg, la moitie environ debit massique de gaz et de vapeur. Grace au
des substances organiques contenues dans traitement intelligent des signaux (ISP), cette
Les boues se degrade en absence d'oxygene unite compacte assure des resultats de me-
(anaerobiel pour donner du gaz d'epuration. sure stables et fiables meme en presence de
Ceci correspond a environ un tiers des matieres variations de pression et de temperature. La
solides. compensation de temperature pour vapeur
saturee est egalement integree en serie dans
Durant cette phase, Les boues sont continuel- L'OPTISWIRL 4070 C.
Lement brassees dans Les digesteurs ovoidaux
a une temperature de service de 37 °C envi- Les etapes suivantes servent a separer L'eau
ron. Ceci assure une repartition optimate de la des boues d'epuration. La premiere est dediee a
temperature tout en empechant toute sedimen- t'epaississement des boues putrefiees. Ensuite,
tation. Les boues d'epuration sont traitees dans une
centrifuge, puis traversent deux autres etapes
La mesure de debit dans le compresseur a gaz de sechage (secheur a couche mince et secheur
de la station d'epuration Nuremberg 1 s'effectue a disques). Cette operation permet d'obtenir un
par un debitmetre a effet Vortex KROHNE. taux de matieres seches de 90 % environ. Pour
des raisons de securite (auto-inflammation),
Avec l'OPTISWIRL 4070 C, KROHNE offre le seul Les boues d'epuration sechees passent par une
debitmetre Vortex en version 2 fits a compen- etape de pelletisation avant d'etre entrestoc-
sation de pression et de temperature integree. kees dans un silo en attendant Leur evacuation.
L'appareil determine en toute fiabilite le debit
38 KROHNE Communication
La communication chez KROHNE
orientee vers l'avenir.
rent aussi aux fonctions de com-
mande et de regulation Les plus
.� classiques.
Oj Uintegration : une priorite chez
KROHNE.
Les capteurs de terrain KROHNE
sont capables de bien plus. ILs
! satisfont a tous Les prerequis d'une
'r1 integration dans Les systemes de
gestion des donnees PAM (Plant
L'automatisation industrielle et la Asset Management). Et ils dispo-
disponibilite maximale des instal- sent des technologies d'integration
Lations sont des criteres indispen- performantes comme FDT/DTM.
sables pour le secteur de L'eau et
ses clients prives et commerciaux. La particu[arite de la technolo-
Pour que ces criteres-c[e soient gie FDT/DTM : elle permet pour
remplis 7j/7 et 365 jours par an, la premiere fois de realiser une
KROHNE non seulement investit integration ouverte des capteurs
tout son savoir-faire et toutes ses de terrain dans Les systemes PAM,
decennies d'experience dans des independante des systemes bus.
produits innovants tels que FDT constitue une etape decisive
L'OPTIFLUX avec son diagnostic dans la communication industrielle
unique 3 x 100% mais joue aussi a Laquelle KROHNE a fortement
un role de precurseur dans d'im- participe et continue de le faire en
portantes technologies de commu- tant que membre de PACTware et
nication et d'integration. du groupe FDT.
Des interfaces ouvertes et nor- IL nest donc pas etonnant que
malisees telles que par exemple nous ayons mis a disposition des
HART, PROFIBUS et FOUNDATION Logiciels DTM en versions FDT 1.2
FIELDBUS ouvrent la voie a des des le debut de L'annee 2003 pour
concepts d'installation qui permet- de nombreux appareils a interface
tent ['interaction harmonieuse de HART et/ou PROFIBUS : OPTIMASS,
produits de differentes marques. debitmetres electromagnetiques
(en technique 2 et 4 fils), transmet-
KROHNE participe activement a teurs de niveau radar et TDR ainsi
cette evolution depuis de nom- que debitmetres a sections varia-
breuses annees. Que ce soient des bles H250 ESK- et M10.
debitmetres electromagnetiques,
a ultrasons, a sections variables,
massiques ou Vortex, ou des PACTware,ainsi que tous les fichiers pilotes
detecteurs de niveau : Les cap- DTM KROHNE,sont disponibles gratu-
teurs KROHNE sont orientes vers itement,sans licence et avec toutes les
L'avenir. Communiquant en toute fonctionnalites.Its sont fournis sur CD avec
fiabilite aver Les commandes et chaque appareil et sont disponibles sur le
systemes de gestion, ILs convlen- centre de telechargement du site KROHNE.
Etalonnage KROHNE 39
L'etalonnage chez KROHNE
un savoir-faire auquel
vous pouvez faire confiance.
La vraie qualite d'un debitmetre n'apparait que lorsque les conditions
sont defavorables : par exemple en presence de fortes variations de pres-
sion, d'effets de cavitation, lors de la mesure de produits non homogenes
ou a forte teneur en particules solides.
C'est la raison pour Laquelle KROHNE entreprend tout des L'etalonnage,
pour que nos debitmetres fassent preuve d'une grande precision et d'une
reproductibilite meme dans de telles conditions.
Ainsi, chaque debitmetre KROHNE est etalonne par comparaison directe
des volumes, ce qui est la methode la plus precise. Cet etalonnage est
effectue pour Les debitmetres electromagnetiques et a ultrasons sur le
plus grand banc d'etalonnage au monde exploite sur le site de KROHNE
Altometer a Dordrecht aux Pays-Bas.
La regle chez KROHNE est que la precision des bancs d'etalonnage soit
10 fois superieure aux performances des debitmetres controles. De ce
fait, nos clients ont L'assurance d'obtenir des debitmetres d'une precision
" garantie sous conditions de reference.
Un autre avantage pour nos clients : KROHNE fournit Les plus grands de-
bitmetres au monde certifies RVA. Ceci garantit des mesures d'une preci-
sion maximum, meme sous des conditions de fonctionnement severes.
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KROHNE Brasil Pay-Bas Etats-Unis
Allema ne KROHNE Conaut Controles KROHNE Nederland B.V. KROHNE,Inc.
g Automaticos Ltda. Kerkeplaat 14 7 Dearborn Road
Estrada Das Aguas Espraiadas,230 NL-3313 LC Dordrecht Peabody,MA 01960
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Ludwig-Krohne-Str5 Tel.:+55(0111-4785-2700 Fax:+31 (0178 630 6405 Tel.:+1 (9781 535 6060(en MA)
D-47058 Duisburg Fax:+55(0)11 4785-2768 Service Direct:+31 (0)78 630 6222 infofdkrohne.com
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