Rédigé par Lucy Allen (responsable du développement commercial de la municipalité de Kasco), Thom Tackman (opérateur certifié dans le domaine de l'eau) et Scott Ham (directeur de la Silver Creek Water Corporation).

Cet article présente une analyse approfondie de la manière dont la société Silver Creek Water Corporation a mené une étude de cas visant à tester, évaluer et améliorer la qualité de l'eau dans ses réservoirs de stockage. L'objectif de cette étude était d'utiliser des techniques de test simples pour déterminer si le brassage de l'eau dans les réservoirs permettait effectivement d'améliorer la qualité de l'eau au robinet des clients.

Introduction

La SCWC est située à Sellersburg, dans l'Indiana, et bon nombre de ses habitants travaillent à Louisville, dans le Kentucky, non loin de là. La SCWC s'approvisionne en eau auprès de l'Indiana-American Water Company et ne traite pas l'eau qui lui est fournie. La SCWC est dirigée par un conseil d'administration qui tire une grande fierté de ses installations et qui a à cœur de fournir une eau de haute qualité à ses clients.

Le réseau de distribution d'eau comprend cinq réservoirs de stockage et quatre stations de surpression, ainsi que 155 miles de canalisations de distribution. La taille et le volume des réservoirs de stockage varient, allant de 151 000 gallons pour un réservoir surélevé à 2,2 millions de gallons pour un réservoir enterré en béton. L'eau est acheminée par des chambres de compteurs de deux mètres.

Le maintien d'un taux de chlore résiduel au niveau du robinet du client n'a pas posé de problème majeur, mais il est arrivé que ce taux varie, notamment pendant les mois d'été. Les sous-produits de désinfection n'ont jamais dépassé les normes fixées par l'État et le gouvernement fédéral ; toutefois, leur concentration semblait fluctuer, pour des raisons inconnues, aux points d'échantillonnage agréés.

AMÉLIORATION DE LA QUALITÉ DE L'EAU DANS LE RÉSERVOIR DE STOCKAGE D'EAU
Scott Ham est le responsable de la gestion de l'eau au sein de la SCWC. Après avoir constaté ces changements à l'intérieur du réservoir d'eau, il a souhaité comprendre pourquoi la qualité de l'eau évoluait au sein du réseau de distribution et ce que lui et son équipe pouvaient faire pour minimiser ces changements.

Lors d'un salon annuel consacré à l'eau, un membre du conseil d'administration du SCWC est tombé par hasard sur le stand de Kasco et a demandé à Scott de jeter un œil au mélangeur actif CertiSafe de Kasco.

Scott avait déjà une expérience des mélangeurs actifs et passifs, ces deux types d’équipements étant installés et en service dans deux des cinq réservoirs de stockage d’eau. L’équipe Kasco a examiné le cas et a recommandé à l’équipe de Scott un mélangeur Kasco CertiSafe de ¾ hp, 120 volts, à montage au sol, équipé d’un panneau de commande. Des sondes de température ont été fournies gratuitement par Kasco afin de permettre la réalisation des tests de profil de température. La simplicité globale de l'installation du mélangeur a facilité la phase de test pour l'équipe de Scott.

TEST DES PERFORMANCES DU MÉLANGEUR
L'équipe de SCWC a installé un mélangeur dans le nouveau réservoir d'eau de Fairview Knob, d'une capacité de 2,2 millions de gallons. Le mélangeur, le câble d'alimentation et le tableau de commande sont arrivés quelques jours après la commande et, avec l'aide d'un électricien local, le mélangeur a été installé par l'évent central du réservoir de stockage. L'installation s'est déroulée sans difficulté et a été achevée peu de temps après.

Quelques semaines après l'installation, une sonde de température fournie par Kasco a été livrée et installée dans la trappe du réservoir, à l'écart du mélangeur. Le test a duré plusieurs semaines et le mélangeur a été allumé et éteint à plusieurs reprises pendant cette période afin d'observer les résultats. Au cours des tests de température, des odeurs de chlore étaient clairement perceptibles lorsque le mélangeur était à l'arrêt, mais elles n'étaient pas détectables lorsqu'il fonctionnait. (figure 1 ci-dessous).

Figure 1 : Mesures de température effectuées dans le réservoir d'eau entre le 1er et le 8 juillet 2019.

En mars 2020, Lucy Allen et Thom Tackman, membres de l'équipe Kasco, ont rendu visite à Scott afin de discuter de tests supplémentaires à réaliser sur le réservoir de Fairview Knob, d'une capacité de 2,2 MG, dans le cadre d'une deuxième série d'essais. Le prochain essai serait élargi et porterait à la fois sur la stratification chimique et thermique, ainsi que sur le prélèvement d'échantillons et l'analyse de la formation de sous-produits de désinfection.

Première étape L'un des objectifs de ces tests était de s'assurer que toutes les normes de sécurité de l'entreprise étaient respectées ; c'est pourquoi ils ont d'abord organisé une formation sur l'escalade des réservoirs de stockage surélevés afin de s'assurer que chacun disposait de la formation et de l'équipement de sécurité adéquats. Le deuxième étape consistait à déterminer le matériel d'analyse nécessaire et à trouver un laboratoire capable d'analyser les échantillons de TTHM et de HAA5 (voir figure 3). Les échantillons ont été prélevés en haut et en bas des cinq réservoirs. Le troisième étape consistait à coordonner le prélèvement d'échantillons dans les réservoirs avec les tests effectués à l'aide de la sonde de température et à consigner les résultats.

Les essais ont débuté en juin et se sont achevés en août 2020. L’équipe du SCWC a consigné les résultats de ses analyses de chlore résiduel et de température ; avec l’aide d’un laboratoire voisin, les échantillons de TTHM et d’HAA5 ont été analysés. Les résultats des analyses ont montré que les deux réservoirs équipés de mélangeurs actifs présentaient des teneurs en chlore résiduel libre et total similaires, tant en haut qu’en bas des réservoirs, quel que soit l’âge de l’eau. Les températures de l'eau étaient pratiquement identiques en haut et en bas des réservoirs, et les concentrations en sous-produits de désinfection étaient très proches, tant en haut qu'en bas des réservoirs. (figure 2, données relatives à Fairview Knob et Lakes Tank). En résumé, les mélangeurs actifs remplissaient leur fonction et contribuaient également à faire baisser la température de l'air dans l'espace libre des deux cuves (figure 2).

Figure 2 : Données relatives au TTHM et à l'HAA5.

Les résultats des essais réalisés dans les réservoirs sans les mélangeurs actifs Les résultats des analyses se sont révélés très différents. La différence de température variait de 10 degrés entre le haut et le fond des réservoirs, et la concentration en chlore résiduel mesurée au sommet des réservoirs était faible, voire nulle. Les opérateurs du SCWC ont été très surpris par les résultats concernant le chlore mesurés au sommet des réservoirs et ont effectué plusieurs tests pour vérifier ces résultats.

Les résultats concernant les TTHM et les HAA5 se sont révélés encore plus révélateurs. Alors que tous les réservoirs avaient été soigneusement nettoyés et inspectés au cours des 12 derniers mois, les concentrations en sous-produits de désinfection étaient trois fois plus élevées dans la partie supérieure des réservoirs que dans les échantillons prélevés au fond de ceux-ci. Les résultats des analyses ont montré que les concentrations en TTHM et en HAA5 étaient nettement plus élevées dans la partie supérieure des réservoirs lorsque ceux-ci n’étaient pas activement brassés. (Figure 2, données relatives à St. Joe, au lac Deam et à l'autoroute 60).

Le mélange actif à la rescousse

À la suite des tests réalisés par l'équipe SCWC, le conseil d'administration a approuvé l'achat de trois Kasco CertiSafe™ mélangeurs actifs. Une fois les travaux terminés, les cinq réservoirs d'eau seront tous équipés de mélangeurs actifs, pour un coût d'équipement inférieur à 10 000 dollars par réservoir.

Scott Ham a une devise qu'il n'hésite pas à partager, « Ne me dis pas ce que je ne peux pas faire, mais laisse-moi plutôt te montrer ce que nous allons faire ensemble ! » L'équipe SCWC a démontré avec succès les capacités de Scott’s « Ensemble, on peut y arriver » Ils ont fait preuve d'un excellent esprit d'équipe en menant à bien l'installation et les essais de l'équipement. Les données qu'ils ont recueillies démontrent clairement les avantages d'une mixage actif. Leurs efforts ont permis de mettre au point une solution rentable pour améliorer la qualité de l'eau au robinet du client, grâce à des techniques de test simples.