L'usine de Visalia transforme les déchets en eau

La modernisation de 152 millions de dollars de l'usine de traitement des eaux usées de la ville recycle les eaux usées en eau d'irrigation pour compenser l'utilisation des eaux souterraines

Par Reggie Ellis @Reggie_SGN

VISALIA – Le plus grand projet de travaux publics de l'histoire de la ville est devenu pleinement opérationnel le mois dernier.

Lors de sa réunion du 20 août, le conseil municipal de Visalia a approuvé un avis d'achèvement pour la mise à niveau de 152 millions de dollars de son installation de traitement des eaux usées située à l'ouest de l'autoroute 99. L'installation, qui a officiellement été mise en service fin juillet, nettoiera l'eau des égouts en une eau recyclée qui pourra être utilisée pour irriguer l'aménagement paysager et les terres agricoles.

Le directeur des travaux publics de Visalia, Jim Ross, a déclaré que l'installation produira environ 40 acres pieds d'eau par jour, ce qui se traduit par 14 000 acres pieds d'eau par an, soit environ la moitié de la consommation annuelle d'eau de Visalia. C'est pourquoi la ville l'a officiellement rebaptisée Visalia Water Reclamation Facility.

"C'est un peu comme un filtre à café géant qui laisse passer l'eau et rien d'autre", a déclaré Ross.

Le directeur des opérations de Grey WaterPlants, Jason Rodrigues, a déclaré que l'installation utilise une technologie innovante à chaque tournant. Après avoir rincé vos toilettes, l'eau descend vers l'usine de traitement des eaux usées au sud-ouest des limites de la ville à travers l'autoroute 99 et au sud de l'autoroute 198. Les «eaux grises» pénètrent dans les ouvrages de tête où les racleurs enlèvent les gros déchets et les gravillons qui peuvent endommager les pompes qui déplacent l'eau d'un niveau de traitement à l'autre.

De là, l'eau est pompée dans des lits de clarification ou de grandes piscines où des pagaies écument le dessus de l'eau pour éliminer les déchets flottants, tels que les graisses, les graisses et les huiles, puis raclent le fond pour les déchets plus lourds. Ce processus est connu sous le nom de traitement primaire qui ralentit également l'eau pour éviter de submerger les pompes.

L'eau est ensuite envoyée à travers un processus de tamisage fin où les solides non décantés sont retirés de l'eau avant de retourner dans une zone de regroupement appelée bassins d'aération. Les grandes pompes à air soufflent des millions de petites bulles dans l'eau pour faciliter les bactéries qui convertissent l'ammoniac en nitrites, puis en azote gazeux qui est libéré dans l'atmosphère et retiré de l'eau. L'eau est ensuite envoyée vers l'un des aspects les plus uniques de l'installation, le bioréacteur à membrane (MBR), où elle est aspirée à travers des millions de pailles perforées de trous d'un demi-diamètre d'un cheveu humain. Tous les solides restants sont expulsés à travers ces trous microscopiques lorsque l'eau est transportée du traitement secondaire au traitement tertiaire. L'usine de Visalia est la 13e plus grande usine de MBR au monde et la cinquième aux États-Unis.

Après le MBR, l'eau s'écoule lentement à travers une zone de désinfection UV où des centaines d'ampoules ultraviolettes stérilisent tous les micro-organismes qui auraient pu survivre aux traitements primaires et secondaires et désinfectent l'eau sans utiliser de chlore, qui est dangereux à stocker en grande quantité sur place. Après le troisième niveau de traitement, Rodrigues a déclaré que l'eau répond à toutes les normes californiennes en matière d'eau potable.

"L'eau est suffisamment propre pour être bue mais il n'est pas légal de la boire", a-t-il déclaré. "La seule chose pour laquelle vous pouvez l'utiliser, c'est l'irrigation."

Tuyau violet Une fois l'eau traitée, elle est pompée hors de l'installation par une série de tuyaux violets. L'eau recyclée sera utilisée pour compenser l'eau pompée hors du sol pour irriguer le parc Plaza, le terrain de golf Valley Oaks et les terres agricoles appartenant à la ville près de l'aéroport et de l'usine de traitement. Actuellement, l'eau recyclée n'est utilisée que sur les terres agricoles près de l'aéroport en raison de problèmes dans plusieurs domaines. La ville s'attend à résoudre les défauts du système d'irrigation du terrain de golf ce mois-ci. Le système d'irrigation du Plaza Park devra être modifié avant que l'eau puisse y être acheminée, ce qui pourrait ne pas se faire avant l'été prochain.

La dernière étape du traitement tertiaire des eaux usées de la ville aspire l'eau à travers des millions de pailles en forme de spaghetti perforées de la moitié du diamètre d'un cheveu humain pour éliminer les bactéries et les solides microscopiques. Photo de Reggie Ellis.

Le rôle le plus important que l'eau recyclée jouera est un échange d'eau entre la ville et le district d'irrigation de Tulare (TID). En vertu de l'accord de 2013, la ville fournit 12 000 acres d'eau recyclée par an en échange de 6 000 acres d'eau de surface qu'elle utilisera pour recharger l'aquifère. TID ne sera pas connecté au tuyau violet avant ce mois-ci, mais la ville a déjà reçu 25 000 acres d'eau depuis 2016. C'est à peu près égal à la quantité d'eau que Visalia pompe du sol chaque année. Ross a déclaré que l'échange est tout aussi important pour les deux parties, car TID obtiendra un approvisionnement fiable en eau chaque année, tandis que la ville pourra répondre à ses besoins en matière de recharge des eaux souterraines tout en pompant moins du sol. La recharge des eaux souterraines deviendra de plus en plus importante après 2020, lorsque la loi sur la gestion durable des eaux souterraines (SGMA) entrera en vigueur, obligeant les agences de l'eau à recharger les eaux souterraines avec au moins la quantité d'eau pompée hors de l'aquifère.

Une cérémonie d'inauguration pour l'ensemble de l'installation aura lieu ce mois-ci ou le mois prochain pour coïncider avec les premières livraisons d'eau à TID.

Black CakeTous les solides retirés de l'eau sont ensuite envoyés dans des digesteurs anaérobies. Ces grands réservoirs sont maintenus à 98,6 degrés pour créer un processus organique permettant de décomposer les biosolides en boues et gaz plus solides.

"Cela fonctionne exactement comme votre estomac, mais à une échelle beaucoup plus grande", a déclaré Rodrigues. "Il peut tomber malade avec des bactéries ou reculer si les conditions ne sont pas bonnes. C'est à ce moment-là que nous l'arrêtons, résolvons le problème et faisons fonctionner les choses correctement."

Le processus sépare les boues en solides et en gaz. Le matériau solide est ensuite envoyé dans de grandes presses à vis qui tournent très lentement pour extraire l'humidité des solides. Les solides restants sont ensuite transformés en le "gâteau" le plus peu appétissant de tous les temps. Après avoir été gratté, pressé et écrasé, le résultat final est un matériau solide à près de 23 %, bien au-dessus des 18 % typiques que la plupart des installations s'efforcent d'atteindre. La substance ressemblant à du sol est ensuite transportée par camion hors site pour être éliminée.

Les gaz du digesteur sont libérés dans le système de production d'énergie renouvelable (RPGS) de l'usine où ils alimentent un moteur qui génère de l'énergie pour aider à faire fonctionner l'installation. Ceci est couplé à une ferme solaire avec des panneaux photovoltaïques qui suivent la position du soleil tout au long de la journée. Ensemble, les deux systèmes génèrent jusqu'à 2 mégawatts (mW) d'énergie par jour, soit suffisamment pour alimenter 2 000 foyers pendant un an, afin de compenser l'augmentation de la charge électrique de l'installation entièrement automatisée, qui utilise 40 mW par jour. L'installation de 67 acres est exploitée par 10 personnes et entretenue par une équipe de cinq personnes.

Red Tape Rodriguez a déclaré que l'installation à la pointe de la technologie est un système complexe utilisant un équipement fabriqué par l'homme pour simuler des processus organiques à grande échelle.

Vous pouvez donc imaginer qu'il y a eu quelques ratés en cours de route.

Un an après le début de la construction en mars 2014, Southern California Edison a informé la ville que la consommation d'électricité sur le réseau exigeait qu'il soit desservi par deux circuits distincts. Les mises à niveau vers les nouvelles technologies ont également rendu des structures entières obsolètes, dont beaucoup ont dû être démolies après que les nouvelles soient devenues opérationnelles.

Le plus gros revers a été le RPGS, qui n'est toujours pas en ligne. Après avoir remporté le contrat de construction d'un système basé sur la technologie des micro-turbines en 2013, le fournisseur de pièces a fait faillite. Le contrat a ensuite été attribué à un deuxième fournisseur qui a également déclaré faillite. Début 2014, la ville a réévalué le RPGS et a décidé de construire un système utilisant la technologie de la combustion interne. En février 2018, le district de contrôle de la pollution atmosphérique de la vallée de San Joaquin a refusé d'autoriser la construction à moins que des contrôles d'émission supplémentaires ne soient intégrés au système. Afin de résoudre le problème, la ville devra acheter 300 000 $ supplémentaires en équipement, approuver un ordre de modification, préparer de nouveaux dessins et signer une nouvelle entente avec un nouvel entrepreneur. Les modifications apportées au RPGS ont ajouté 5,7 millions de dollars au coût de l'installation.

Au total, 23 ordres de modification ont été traités lors de la construction de l'installation, ajoutant 11 millions de dollars au prix et prolongeant le délai d'un an et demi. La majeure partie du projet a été financée par 96,4 millions de dollars du Clean Water State Revolving Fund, qui sera remboursé sur 30 ans à 2,1% d'intérêt. La ville a reçu 18,4 millions de dollars de subventions provenant de fonds d'urgence en cas de sécheresse, de fonds de gestion de l'eau, du US Bureau of Reclamation et de Southern California Edison. Les 41 millions de dollars restants ont été payés par le Wastewater Enterprise Fund de la ville, qui est financé par les factures mensuelles d'égout. Afin d'économiser de l'argent pour le projet et de rembourser le prêt, le conseil municipal a approuvé une augmentation des tarifs d'égout sur quatre ans à compter de 2009. L'augmentation finale a pris effet en juillet 2012 et, depuis l'année dernière, les résidents de Visalia payaient les deuxièmes tarifs les moins chers pour les égouts dans le comté de Tulare à 26,40 $.