Par Tim Wilkey
• L'usine de dessalement d'eau de mer Hamma d'Alger bénéficie du soutien structurel en béton et de l'expertise en conception de tuyauterie de processus de la société d'ingénierie américaine Stanley Consultants.
La nouvelle usine de dessalement d'eau de mer en Algérie, Hamma, aidera ce pays d'Afrique du Nord à satisfaire ses besoins en eau potable pendant de nombreuses années. L'usine de dessalement par osmose inverse (SWRO) de l'eau de mer est située dans la capitale algérienne, le long de la mer Méditerranée, près du port d'Alger. Avec une population qui a atteint le million de 3.5 et dans un pays avec seulement 3% de terres arables, l’eau est une nécessité pour cette ville balnéaire semi-aride.
Ouverture officielle en février 2008, l’usine 200,000 m³ / jour (53 mgd) est l’un des plus grands partenariats public-privé (PPP) en Afrique et la plus grande usine de dessalement du continent africain. Une fois en pleine production, elle devrait fournir près du quart des besoins en eau potable d'Alger. Cela offrira un soulagement aux habitants du pays, aux prises avec des pénuries d'eau potable pendant des années et ne disposant actuellement pas d'un approvisionnement en eau 24.
Le projet de construction-exploitation-exploitation de 275 millions de dollars était un effort multipartite avec l'Overseas Private Investment Corp. (OPIC), General Electric et l'Algérien Energy Co. (AEC) - GE et AEC formant le PPP. La construction était un effort conjoint entre GE / Hamma Water Desalination (HWD) et Orascom Construction Industries (OCI). GE prendra la propriété finale à la fin de la construction et exploitera l'usine dans le cadre d'un accord de 25 ans avec HWD pour fournir de l'eau à acheter pour une partie des besoins en eau potable de l'Algérie. La conception du processus de l'usine a été développée par GE et utilise l'équipement de processus RO de la société avec un système de récupération d'énergie de San Leandro, Energy Recovery Inc., basé en Californie, et des systèmes de soutien associés.
Stanley Consultants, une société mondiale de conseil en ingénierie, a fourni à OCI des informations détaillées sur les niveaux de construction. L'installation de toutes les structures et équipements de processus requis dans l'espace restreint du site de l'usine était difficile, même si le processus d'osmose inverse occupe en moyenne moins de terres que les plates-formes de dessalement concurrentes, telles que la distillation flash multi-étages (MSF). L'entreprise a pu contribuer à l'optimisation de l'espace disponible afin que toutes les unités de traitement puissent être placées avec succès.
Le consultant basé dans l'Iowa a également fourni la conception structurelle des grandes unités de traitement de l'eau en béton et la conception du site pour les systèmes de support, y compris les clarificateurs, les filtres à double média, le réservoir de produit, le bassin de rejet et toutes les autres structures en béton - pour lesquelles la nature géologiquement active de l'Algérie nécessitait une attention particulière. .
Ceux-ci comprenaient des problèmes de sol sur le site, tels qu'une teneur élevée en chlorures et en sulfates, ainsi que des matériaux de remblayage non consolidés. Par conséquent, des colonnes en pierre ont été utilisées pour toutes les structures en béton et les supports de tuyaux. Le béton de qualité marine a été utilisé dans toutes les structures en contact avec le sol.
La conception supplémentaire du site comprenait des systèmes de support tels que le bâtiment administratif; atelier et bâtiment d'entrepôt; bâtiment du corps de garde; systèmes de pompage et de tuyauterie industriels et chimiques; secteur électrique haute tension, sous-station et distribution électrique; et l'éclairage de site de haut mât.
La conception a également été fournie pour les services publics requis sur le site, tels que les routes; protection contre l'incendie des transformateurs HT, de l'eau potable et de la distribution d'eau de service; distribution d'air de service et d'instruments; drain de procédé et collecte des eaux pluviales; sécurité du site; communications du site; et clôtures de périmètre.
Pour la conception de la tuyauterie de processus, le logiciel 8D de modélisation des séries Micro-Station V3 de Bentley-Plantspace Design Series a été utilisé. Le logiciel permet de placer avec précision des tuyaux et des éléments de tuyau dans le modèle, de développer une nomenclature lorsque les dessins de tuyauterie isométriques ont été générés et d'effectuer des contrôles d'interférence précis avec d'autres systèmes et structures de tuyaux. Une autre caractéristique du modèle 3D est qu’il peut être traduit directement en plusieurs programmes d’analyse de contraintes.
L'usine est équipée d'un système de nettoyage en place (CIP) communément utilisé dans les usines de RO. Ce système autonome est raccordé à la tuyauterie de traitement de l'usine pour nettoyer les membranes d'OI lorsqu'un train d'OI isolé est hors service. La solution d'hypochlorite de sodium est générée sur place à partir d'une solution de saumure et est utilisée à des fins de désinfection. La solution est ajoutée au perméat stabilisé avant le stockage et est également utilisée pour faciliter le nettoyage de la ligne d'admission.
L'usine utilise la mer Méditerranée comme source d'eau brute et est située à proximité des installations portuaires. Le processus d'OI nécessitera une eau relativement propre, de sorte que l'eau brute est collectée à plusieurs centaines de mètres au large et amenée dans l'usine via deux grands tuyaux de transmission.
L'eau de mer brute doit passer par plusieurs étapes de processus avant d'atteindre l'équipement de traitement RO. Il est blindé au niveau de la structure d'admission pour éliminer les matériaux flottants et plus gros. L'eau de mer tamisée est soulevée jusqu'aux clarificateurs où des produits chimiques sont ajoutés pour favoriser la floculation et la coagulation des solides colloïdaux et pour aider à la décantation du matériau. L'eau résultante, maintenant clarifiée, est ensuite dirigée vers des filtres à double média où le matériau plus fin est éliminé en utilisant un granulat fin et un média anthracite. L'eau filtrée est collectée dans un puits clair et envoyée à travers des filtres à cartouche où toute matière particulaire restante supérieure à 0.1 micron (µm) est éliminée.
L'eau filtrée se dirige ensuite vers les trains RO où elle passe à travers les membranes haute pression. Étant donné que la majorité des solides dissous totaux (TDS) ont été éliminés, le perméat résultant - l'eau qui a traversé la membrane - aura un pH relativement bas et nécessitera une stabilisation et une reminéralisation avant de pouvoir être considéré comme de l'eau potable et adapté à un usage public. . L'eau «rejetée» ou «concentrée» qui ne passerait pas à travers la membrane RO a une concentration élevée de TDS. Le concentré est renvoyé en Méditerranée à plusieurs centaines de mètres du rivage via une autre conduite de rejet de grand diamètre.
La stabilisation du perméat comprend l'ajustement du pH avec des produits chimiques caustiques et / ou du dioxyde de carbone et une reminéralisation avec de la chaux. L'eau traitée est maintenant considérée comme potable et est désinfectée et placée dans le réservoir d'eau du produit en attendant d'être distribuée. Trois grandes pompes acheminent ensuite l'eau vers le système de stockage d'eau potable de la ville pour la distribuer à la ville. Hamma devait se décharger dans deux zones de pression différentes; une tuyauterie supplémentaire était donc requise dans le réservoir de produit pour répondre à cette exigence particulière.
En utilisant la mer Méditerranée comme une source abondante d’eau brute, le dessalement assuré par l’usine de dessalement d’eau de mer de Hamma réduira les difficultés futures de la ville d’Alger causées par le manque d’eau potable.
Note de l'auteur: Avec plus de 20 ans d'expérience dans l'exploitation et la conception de l'eau et des eaux usées, Tim Wilkey est chef de projet et ingénieur en environnement chez Stanley Consultants, basé à Muscatine, Iowa, États-Unis. La société possède des bureaux dans 17 villes américaines, en Jamaïque, à Porto Rico, en Irak, en Jordanie, au Koweït, au Qatar, en Arabie saoudite, aux Émirats arabes unis et en Inde. Contact: www.stanleyconsultants.com
