Process

Projet - Step générale - 01/2024

Équipement : déshydrater les boues

Déshydratation des boues MODULE ACTIONNEUR / CAPTEUR TOR ANA
Fonction

 

ELEMENT MNEMONIQUE E S E S
Mesurer Comptabiliser Sonde de pression N°1 Sonde de pression eau de lavage DB_PT_01
Sonde de pression N°2 Sonde de pression d’air DB_PT_02
Sonde de pression N°3 Sonde de pression des boues : entrée presse à vis DB_PT_03
Sonde MES Sonde de mesure MES DB_MES_01
Contact TOR Pression d’air DB_PS_02
Débitmètre Débitmètre d’alimentation en boues de la presse à vis DB_FT_01
Impulsion m3 DB_QT_01
Production Agitateur Retour de marche DB_AGT_01_RDM
Retour de défaut DB_AGT_01_DEF
Ordre de marche DB_AGT_01
Pompe d’alimentation N°1 Retour de marche DB_PP_01_RDM
Retour de défaut DB_PP_01_DEF
Ordre de marche DB_PP_01
Consigne variateur DB_PP_01_CONS
Pompe d’alimentation N°2 Retour de marche DB_PP_02_RDM
Retour de défaut DB_PP_02_DEF
Ordre de marche DB_PP_02
Consigne variateur DB_PP_02_CONS
Vis Retour de marche DB_VIS_01_RDM
Retour de défaut DB_VIS_01_DEF
Ordre de marche DB_VIS_01
Consigne variateur DB_VIS_01_CONS
Vis de convoyage Retour de marche DB_VIS_02_RDM
Retour de défaut DB_VIS_02_DEF
Ordre de marche DB_VIS_02
Consigne variateur DB_VIS_02_CONS
Électrovanne de compactage Ouverture de la vanne DB_EVO_01
Fermeture de la vanne DB_EVF_01
Vanne ouverte DB_EV_01_O
Vanne fermée DB_EV_01_F
Électrovanne de pressage des boues Ouverture de la vanne DB_EVO_02
Fermeture de la vanne DB_EVF_02
Vanne ouverte DB_EV_02_O
Vanne fermée DB_EV_02_F
Lavage Pompe de lavage Retour de marche DB_PP_03_RDM
Retour de défaut DB_PP_03_DEF
Ordre de marche DB_PP_03
Consigne variateur DB_PP_03_CONS
Électrovanne rampe de lavage Ouverture de la vanne DB_EVO_02
Fermeture de la vanne DB_EVF_02
Vanne ouverte DB_EV_02_O
Vanne fermée DB_EV_02_F
Électrovanne réseau industrielle Ouverture de la vanne DB_EVO_04
Fermeture de la vanne DB_EVF_04
Vanne ouverte DB_EV_04_O
Vanne fermée DB_EV_04_F

2.1 P&ID

Figure 1 : Schéma PID DB

2.2 Définition des fonctions

Fonctions équipements Fonctions API IHM TOPKAPI SOFREL
Mesure & Comptabilisation Acquisition analogique : Étalonnage
Défauts de seuils analogiques
Courbes
Compteurs
Bilans

Production

Lavage

Animation
Forçage actionneur
Paramétrage
Suivi de fonction
Bilans moteurs

2.3 Description des fonctions

L’équipement « Déshydratation des boues » assure la déshydratation des boues.

2.3.1 Gestion de la sécurité

Fonction équipement spécifique :
On retrouve une entrée TOR en lien avec la sécurité de la déshydratation de boues. Pour cette entrée, on génère le défaut transmetteur en supervision.

2.3.2 Mesure & Comptabilisation

Fonction équipement générique.

2.3.3 Production : fonction équipement spécifique

Il y a deux possibilités de lancements :

  1. Le démarrage manuel permet de démarrer la déshydratation des boues par une DMD OP. L’opérateur lance manuellement la production.
    Lors d’un lancement manuel, le défaut de sonde de niveau ne bloque pas la fonction de déshydratation des boues. Un pop-up permettant de lancer la production sur un temps défini est affiché en cas de défaut sur la sonde de niveau ;
  2. Le démarrage par horodateur permet de lancer la déshydratation des boues à une heure précise et de l’arrêter à une certaine heure OU après un certain volume de boues déshydratées.

Figure 2 : mode calendaire

L’exploitant à la possibilité de produire des boues déshydratées à partir du poste à flottants ou du puits à boues.
En fonction du jeu de vanne manuel, une sélection de l’ouvrage d’origine des boues est à réaliser depuis la supervision.
Si l’ouvrage communiquant avec le local de traitement des boues est le poste à flottants, on remplit dans un 1er temps le poste à flottants avant de lancer la production de boues.

Figure 3 : cycle de production boue

Le déroulement d’un cycle de production de boues :

  1. CONV : Mise en marche du système d’évacuation des boues déshydratées ;
    Contrôle de marche du système d’évacuation des boues déshydratées ;
  2. M PP : Mise en marche de la pompe polymère ;
    Contrôle de marche de la pompe polymère ;
  3. T1 : Lancement temporisation travail réglable. Temps minimum de fonctionnement ;
    Fin de temporisation T1 ;
  4. M PB : Mise en marche de la pompe à boues à 30% ;
    Contrôle de marche de la pompe de boues ;
  5. M FL : Mise en marche du moteur agitateur du floculateur ;
    Contrôle de marche du moteur agitateur du floculateur ;
  6. T2 : Lancement d’une temporisation ;
    PI FL : Consigne de pression de service du floculateur atteinte ;
  7. M EV : Mise en marche du moteur d’entraînement de la vis ;
    Contrôle de marche du moteur d’entraînement de la vis ;
  8. VE CP : Fermeture du système de compression des boues.

Durant le cycle de déshydratation des boues, la vanne de sélection des boues est pilotée en fonction de la mesure MES. Lorsque la mesure MES est comprise entre le seuil bas et le seuil haut, la vanne est positionnée de manière à injecter les boues dans la presse à vis. Dans le cas contraire, la vanne est pilotée de manière à évacuer les boues à l’égout. Par conséquent, la pression dans la presse chute et un défaut de pression basse arrête la production.

Figure 4 : Régulation de la pompe boue

Afin de maintenir une pression constante dans le floculateur PI FL à une consigne réglable entre 0 et 0.3 Bar, le débit de la pompe boues M PB est régulé selon une courbe PI. Deux fonctionnements de régulation sont prévus :

  1. Régulation sur la pression ;
  2. Régulation sur le débit.

Lorsque la pression est inférieure à 0.2 bar ou supérieure à 0.3 bar modifiable sur IHM, basculement sur une régulation de pression.
Sinon régulation sur le débit : cette consigne est modifiable sur IHM.

Régulation de la pompe polymère :
Le débit de la pompe polymère est asservi au débit de la pompe boues FI MPB en fonction de la concentration des boues, du dosage de polymère et de la concentration de polymères :

Figure 5 : débit de la pompe polymère

Déroulement du cycle lors d’une demande d’arrêt :

Figure 6 : DMD arrêt

Si l’ouvrage communiquant avec le local de déshydratation des boues est le poste à flottants, la demande d’arrêt est réalisée une fois que le poste à flottants est vide :

  1. Seuil de niveau bas découvert ;
    Presse à vis en fonctionnement ;
  2. Demande d’arrêt du système de déshydratation des boues ;
    M PB : Mise à l’arrêt de la pompe boues ;
  3. Contrôle de l’arrêt de la pompe boues ;
    Presse à vis en fonctionnement ;
  4. M PP : Mise à l’arrêt de la pompe polymère ;
    Contrôle de l’arrêt de la pompe polymère ;
  5. M FL : Mise à l’arrêt du moteur agitateur du floculateur ;
    Contrôle de l’arrêt du moteur agitateur du floculateur ;
  6. T20 : Lancement temporisation travail réglable. Temps de vidange ;
    Fin de temporisation T20 ;
  7. M EV : Mise à l’arrêt du moteur d’entraînement de la vis ;
    Contrôle de l’arrêt du moteur d’entraînement de la vis ;
  8. VE CP : Ouverture du système de compression ;
  9. CONV : Mise à l’arrêt du système d’évacuation des boues déshydratées ;
    Contrôle de l’arrêt du système d’évacuation des boues déshydratées ;
  10. Lancement d’un cycle de lavage.

2.3.4 Lavage : fonction équipement spécifique

Le déroulement d’un cycle de lavage :
Un cycle de lavage est lancé en automatique toute les T10 heures de fonctionnement pour C10 cycles de lavage, ou à chaque arrêt de la presse à vis pour C10 cycles de lavage :

  1. VE EL : Ouverture de l’électrovanne d’eau de lavage ;
    PS EL : Contrôle de la pression d’eau de lavage ;
  2. Pilotage du distributeur de la rampe de lavage ;
  3. T11 : Lancement temporisation travail réglable. Temps de déplacement rampe de lavage ;
    Fin de temporisation T11 ;
  4. VE RL : Fermeture du distributeur de la rampe de lavage ;
  5. T12 : Lancement temporisation travail réglable. Temps de déplacement rampe de lavage ;
    Fin de temporisation T12 ;
  6. VE EL : Fermeture de l’électrovanne d’eau de lavage.

2.4 Les conditions

2.4.1 Production

OK
Conditions initiales Reprise secteur OK : Pas de défaut en cours
Mesure de pression inférieur au seuil de défaut de pression haute
Capteur de pression basse air
Pas de défaut pression haute sortie pompe gaveuse
Conditions de lancement Mode opérateur & demande de production opérateur & Mode de déshydratation des boues : via puit à flottant & seuil de niveau haut puit à flottant recouvert
Mode calendaire & heure de démarrage atteinte & Mode de déshydratation des boues : via puit à flottant & seuil de niveau haut puit à flottant recouvert
Mode calendaire & heure de démarrage atteinte & ouvrage communiquant : puit à boues & seuil de niveau bas recouvert
Conditions d’arrêts Mode calendaire & Heure d’arrêt atteinte & Mode de déshydratation des boues : via Puit à flottant & seuil de niveau bas découvert
Mode Calendaire & Volume de boues à traiter atteint & Mode de déshydratation des boues : via Puit à flottant & seuil de niveau bas découvert
Mode calendaire & heure d’arrêt atteinte & Mode de déshydratation des boues : via puit à boues
Mode Calendaire & volume de boues à traiter atteint & Mode de déshydratation des boues : via puit à boues
Mode opérateur & arrêt opérateur & Mode de déshydratation des boues : via puit à flottant & seuil de niveau bas découvert
Perte des conditions initiales

 

2.4.2 Lavage

  VALIDATION
Conditions initiales Reprise secteur OK : Pas de défaut en cours
Capteur de pression basse eau
Conditions de lancement Fin de production
DMD OP : Lavage presse à vis
T10 : Temporisation de temps entre deux lavages écoulée
Conditions d’arrêts Nombre de lavage à réaliser atteint
Perte des conditions initiales

 

2.5 Gestion des alarmes et des défauts

Colonne Action DISPARITION :

  1. ACK : Acquittement opérateur ;
  2. RET : Retour de la mesure sur une plage « Normale ».

Colonnes de droite :

  1. ALR = Alarme : Pas de réarmement nécessaire, alerte seulement l’opérateur en supervision ;
  2. DEF = Défaut : réarmer via le bouton poussoir de réarmement physique ou via la supervision est obligatoire.
TYPE ID DÉFAUT / ALARME TYPE de REACTION ACTION APPARITION DISPA-
RITION
ALR DEF OK
ACT DEF_XXXX Défaut discordance pompe d’alimentation en boues N°1

Arrêt de l’actionneur

Message en supervision

Discordance entre l’état de la sortie et l’état du retour de marche pendant plus de 5 secondes ACK
ACT DEF_XXXX Défaut discordance pompe d’alimentation en boues N°2
ACT DEF_XXXX Défaut discordance pompe d’alimentation polymère N°1
ACT DEF_XXXX Défaut discordance pompe d’alimentation polymère N°2
ACT DEF_XXXX Défaut discordance agitateur floculateur
ACT DEF_XXXX Défaut discordance presse à vis
ACT DEF_XXXX Défaut discordance pompe gaveuse
ACT DEF_XXXX Défaut pression basse eau Arrêt du lavage Acquisition de l’information de pression eau basse
ACT DEF_XXXX Défaut pression basse air Arrêt de la production de boues Acquisition de l’information de pression air basse
autre DEF_XXXX Défaut mise en pression trop longue Seuil de pression non atteint dans le temps imparti (T2)
SEUIL DEF_XXXX Défaut seuil très haut sonde de pression boues presse à vis Arrêt de la production de boues Mesure de la sonde supérieur (Seuil très haut) ou inférieur (Seuil très bas) aux seuils paramétrables pendant une temporisation paramétrable ACK
SEUIL DEF_XXXX Défaut seuil très bas sonde de pression boues presse à vis
SEUIL DEF_XXXX Défaut seuil très haut sonde de mesure MES Ouverture de l’électrovanne de sélection des boues
SEUIL DEF_XXXX Défaut seuil très bas sonde de mesure MES
SEUIL DEF_XXXX Défaut de seuil très haut débitmètre Message en supervision
SEUIL DEF_XXXX Défaut seuil très bas débitmètre
MAT DEF_XXXX Défaut 4-20mA sonde de pression boues Boucle 4-20mA ouverte
MAT DEF_XXXX Défaut 4-20mA sonde de mesure MES
autre DEF_XXXX Défaut transmetteur mesure MES Entrée automate associée (TR_MES_DEF) mise à 1

2.6 Séquences

2.6.1 Fonction déshydratation

Séquence de gestion de la déshydratation des boues par la presse à vis. Validation : ☐

Figure 7 : Seq presse boue

Suite de la séquence de gestion de la déshydratation des boues par la presse à vis. Validation : ☐

Figure 8 : Seq contre pressage

Fin de la séquence de gestion de la déshydratation des boues par la presse à vis. Validation : ☐

Figure 9 : Seq arrêt

2.6.2 Fonction lavage

Séquence de gestion du lavage de la presse à vis. Validation : ☐

Figure 10 : Seq EV lavage

2.7 Paramètres

2.7.1 Paramètres équipement

Paramètres Val MES Unité Détail OK
Mode de pilotage

 

Ø Mode de pilotage 0 = Auto, 1 = Manu
Mode de régulation

 

Ø Mode de régulation 0 = Pression-Débit / Pression
Apport boues

 

Ø Origine des boues 0 = Puit à flottants, 1 = Puit à boues
Sélection pompe boues

 

Ø Sélection pompe en fonctionnement0 = Pompe 1, 1 = Pompe 2
Sélection pompe polymère

 

Ø Sélection pompe en fonctionnement0 = Pompe 1, 1 = Pompe 2
Nombre de lavage C10

 

Ø Nombre de cycle consécutif de lavage
Temps tapissage polymère T1

 

Seconde Temps de tapissage du floculateur en polymère
Temps mise en pression floculateur T2

 

Seconde Temps de mise en pression du floculateur
Temps entre deux lavages T10

 

Minute Temps entre 2 lavages pendant le fonctionnement
Temps pilotage rampe de lavage T11

 

Seconde Temps de déplacement de la rampe en pilotage
Temps rappel rampe de lavage T12

 

Seconde Temps de déplacement de la rampe en rappel
Temps vidange presse à vis T20

 

Seconde Temps de vidange de la presse à vis
Temps de production

 

Minute Temps de production des boues
Temps de production défaut

 

Minute Temps de production de boues en cas de défaut de sonde de niveau
Temps maximum mise en pression floculateur

 

Seconde Temps maximum pour atteindre la consigne de pression dans le floculateur
Temps agitateur polymère à l'arrêt

 

Minute Temps d'arrêt agitateur polymère
Temps agitateur polymère en marche

 

Minute Temps de marche agitateur polymère
Temps de préparation au prélèvement

 

Minute Temps durant lequel l’opérateur doit se préparer à prélever les boues.
Temps de prélèvement

 

Seconde Durée du prélèvement de boues.
Volume de boues à traiter

 

Volume de boues à traiter
Consigne débit floculateur

 

m³/h Consigne de débit dans le floculateur
Consigne pression floculateur

 

Bar Consigne de pression dans le floculateur
Consigne pompe polymère

 

 

Consigne pompe polymère
Consigne pompe boues

 

 

Consigne pompe boues
Consigne agitateur floculateur

 

 

Consigne de l'agitateur du floculateur
Consigne presse à vis

 

 

Consigne presse à vis
Consigne pompe gaveuse

 

 

Consigne pompe gaveuse
Dosage polymère

 

kg/T MS Dosage polymère
Concentration du polymère

 

g/L Concentration du polymère
Concentration des boues

 

g/L Concentration des boues

2.7.2 Paramètres défauts seuils analogiques

DB_FT_01 : Débitmètre d’alimentation en boues

Paramètres Val MES Unité Détail Validation
STH débit déshydratation des boues   m3/h Seuil très haut : défaut
SH débit déshydratation des boues   m3/h Seuil haut : Inutilisé
SB débit déshydratation des boues   m3/h Seuil bas : Inutilisé
STB débit déshydratation des boues   m3/h Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

DB_MES_01 : Sonde de mesure MES

Paramètres Val MES Unité Détail Validation
STH MES déshydratation des boues   g/L Seuil très haut : défaut
SH MES déshydratation des boues   g/L Seuil haut : Inutilisé
SB MES déshydratation des boues   g/L Seuil bas : Inutilisé
STB MES déshydratation des boues   g/L Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

DB_PT_01 : Sonde de pression eau

Paramètres Val MES Unité Détail Validation
STH pression eau déshydratation des boues   Bar Seuil très haut : défaut
SH pression eau déshydratation des boues   Bar Seuil haut : Inutilisé
SB pression eau déshydratation des boues   Bar Seuil bas : Inutilisé
STB pression eau déshydratation des boues   Bar Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

DB_PT_02 : Sonde de pression air

Paramètres Val MES Unité Détail OK
STH pression air déshydratation des boues   Bar Seuil très haut : défaut
SH pression air déshydratation des boues   Bar Seuil haut : Inutilisé
SB pression air déshydratation des boues   Bar Seuil bas : Inutilisé
STB pression air déshydratation des boues   Bar Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

DB_PT_03 : Sonde de pression des boues

Paramètres Val MES Unité Détail OK
STH pression boues déshydratation des boues   Bar Seuil très haut : défaut
SH pression boues déshydratation des boues   Bar Seuil haut : Inutilisé
SB pression boues déshydratation des boues   Bar Seuil bas : Inutilisé
STB pression boues déshydratation des boues   Bar Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

2.8 Tests

2.8.1 E/S

Déshydratation des boues MODULE TEST
Fonction Représenter Animer Forcer Prm Site
Mesure & Comptabilisation Sonde de pression N°1
Sonde de pression N°2
Sonde de pression N°3
Sonde MES
Contact TOR
Débitmètre
Production Agitateur
Pompe d’alimentation N°1
Pompe d’alimentation N°2
Vis
Vis de convoyage
Électrovanne de compactage
Électrovanne de pressage des boues
Lavage Pompe de lavage
Électrovanne rampe de lavage
Électrovanne réseau industrielle

2.8.2 Fonction

Déshydratation des boues TEST
Fonction Conditions initiales Conditions de lancement Séquence Paramétrage Site
Déshydratation
Lavage

2.9 Validation

2.9.1 Production

Validation de la fonction
Société Nom Date Signature Commentaires

 

 

 

 

 

2.9.2 Lavage

Validation de la fonction
Société Nom Date Signature Commentaires