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Le service des égouts de Buffalo utilise l’IA pour réduire de 1,7 milliard de litres les débordements d’égouts unitaires

Les innovations apportées par la solution BLU-X de Xylem permettent au service d’économiser 145 millions de dollars
 
La ville de Buffalo subissait des débordements d’égouts unitaires de près de 7,5 milliards de litres par an. L’amélioration du système de collecte des eaux usées a ainsi fait l’objet d’une ordonnance administrative. En s’associant avec Xylem pour mettre en place son système d’optimisation des réseaux d’eaux usées BLU-XTM, la ville a pu réduire de 1,7 milliard les débordements d’égouts dès la première année. Cela lui a permis de réduire de 145 millions de dollars le budget nécessaire pour s’acquitter de l’ordonnance administrative.

Au début des années 1900, Buffalo était la huitième plus grande ville des États-Unis. Elle constituait une porte d’entrée pour le commerce et la manufacture grâce à son appropriation précoce de l’énergie hydroélectrique générée par les chutes du Niagara voisines. Pour accompagner la croissance future de la ville, Buffalo a construit ce qui était à l’époque un système d’égout unitaire de pointe pour collecter et mener les eaux usées et les eaux pluviales dans un système à un seul conduit vers la Buffalo River, la rivière Niagara et le ruisseau Scajaquada Creek.

Au milieu du siècle, la ville a bâti une grande station de traitement des eaux usées et a agrandi son système pour qu’il puisse desservir au moins 750 000 personnes. Cela a permis à la ville de récupérer les flux d’égouts par temps sec et de les traiter dans la station, mais le système d’égout unitaire était toujours conçu pour acheminer la grande majorité du débit par temps humide vers les cours d’eau récepteurs.

Trouver une solution innovante pour réduire les débordements

À cause de ce système d’égout datant du milieu du siècle, Buffalo devait généralement subir des débordements d’égouts unitaires de près de 7,5 milliards de litres par an qui se déversaient dans les cours d’eau récepteurs.

Dans le cadre de l’effort national des États-Unis pour protéger leurs ressources en eaux, les autorités de régulations de l’État et fédérales ont émis une ordonnance en 2006 pour contraindre Buffalo à améliorer son système de collecte. Reconnaissant les imperfections du système d’égout unitaire existant, le service des égouts de la ville (Buffalo Sewer Authority) a mis au point un plan global d’amélioration du bassin, comprenant des solutions d’égouts intelligents, l’eau verte et l’eau grise.

Après des années de négociation, la ville et ses partenaires ont trouvé un consensus. En 2014, la Buffalo Sewer Authority a reçu un accord pour son plan à long terme de réduction des débordements d’égouts unitaires d’un budget estimé à 525 millions de dollars. La ville subissant une diminution de son financement à cause d’une diminution de la base d’imposition, le service des égouts devait trouver une solution efficace, mais économique pour faire face aux débordements d’égouts unitaires. La ville s’est donc de nouveau tournée vers les technologies de pointe.

Utiliser la technologie BLU-X pour optimiser les infrastructures existantes

Les dirigeants de la ville avaient conscience qu’ils ne pouvaient pas continuer à utiliser leur système de collecte des eaux de la même manière dont ils le faisaient depuis les années 1950. Néanmoins, faire d’onéreux investissements pour construire une nouvelle infrastructure pour les eaux usées, telles que des tunnels et des réservoirs de stockage, semblait impossible. Xylem a travaillé aux côtés de la talentueuse équipe de consultants et d’ingénieurs de la Buffalo Sewer Authority, pour déterminer la manière dont il fallait faire évoluer le système d’égouts.

La stratégie s’appuie sur les nouvelles technologies pour optimiser l’infrastructure existante. Il s’agit d’ajouter et de contrôler des cuves de stockage à l’infrastructure afin de transformer l’immense système d’évacuation par gravité de Buffalo en un système géré d’acheminement et de stockage. Le but du système est de minimiser et/ou d’éliminer les débordements d’égouts unitaires en utilisant le système d’Optimisation des Réseaux d’Eaux Usées BLU-XTM. Seize sites ont été sélectionnés pour ajouter du stockage et optimiser l’acheminement à travers la ville. La Buffalo Sewer Authority a choisi les emplacements afin d’obtenir le maximum de retour sur investissement possible. Les deux premiers sites choisis pour le déploiement sont à ce titre des exemples représentatifs.

Réduire le volume du débordement de 1,7 milliard de litres en 12 mois

Aujourd’hui, six sites de stockages ont vu le jour. Ce qui est extraordinaire, c’est que les trois premiers sites ont suffi pour réduire le volume de débordement d’égouts unitaires de 1,7 milliard de litres au cours des 12 premiers mois, soit 378 millions de plus que les premières estimations effectuées par le système.

Cela veut donc dire que le système d’aide à la décision en temps réel de BLU-X va permettre au service des égouts de réduire de trois à quatre fois plus les débordements qu’initialement prévu.

Des niveaux croissants d’intelligence du système

Un autre apport capital de la technologie c’est que Blu-X est conçu pour améliorer en continu ses résultats. À chaque événement, pluvieux le système récolte de nouvelles données. La Buffalo Sewer Authority peut donc espérer que les niveaux d’intelligence du système croissent. Cela permettrait de réduire davantage le coût de fonctionnement et de maintenance, mais également de diminuer encore plus les débordements. Dans le cadre de leur partenariat, la Buffalo Sewer Authority et Xylem vont continuer à travailler ensemble pour coordonner les opérations sur les sites pertinents.

La solution d’égouts intelligents permet à la Buffalo Sewer Authority d’obtenir des résultats qui dépassent de loin les attentes prévues dans le plan : une plus grande quantité d’eaux usées stockée de manière sûre, acheminée, traitée et rejetée dans les cours d’eau récepteurs de manière propre, dans un plus grand nombre de conditions météorologiques.

De ce fait, la Buffalo Sewer Authority montre la voie dans le secteur du traitement de l’eau tout en faisant économiser à la ville des dizaines de millions de dollars qu’elle n’aura pas à investir dans une infrastructure cruciale.

En fin de comptes, le service des égouts a pu présenter une version révisée du plan de contrôle à long terme qui prévoit de faire économiser à la ville au minimum 145 millions de dollars. Les améliorations du système d’aide à la décision en temps réel, ainsi que d’autres améliorations peu invasives des infrastructures d’eau verte et grise, permettront de réaliser des progrès environnementaux essentiels à un coût beaucoup plus supportable pour les habitants. En réalité, grâce au succès de la stratégie de réduction des débordements des égouts unitaires mise en place par la Buffalo Sewer Authority, d’autres économies encore plus importantes en matière d’infrastructure pourraient être réalisées dans le futur ; tandis que les objectifs actuels relatifs à l’environnement, à l’économie et à l’accès à l’eau équitable sont atteints.

Des solutions numériques pour des performances supérieures

Le système d’Optimisation des Réseaux d’Eaux Usées BLU-X illustre la volonté de Xylem à s’associer aux services publics de l’eau et à stimuler des performances supérieures grâce à l’innovation. Les solutions numériques de Xylem peuvent aider les services à perfectionner les flux de trésorerie et la disponibilité du service, à respecter la réglementation et un bon fonctionnement, à mieux desservir leur collectivité, à améliorer la résilience et la durabilité du système actuel.

Consultez cette page pour en savoir plus sur les solutions numériques dédiées aux opérateurs du secteur de l’eau.

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