Les solutions en cours de pré-déploiement

Description

Cette solution innovante est un polymère issu de ressources renouvelables utilisé pour la déshydratation des boues. 

Intérêt opérationnel

L'intérêt opérationnel de cette solution réside dans la possibilité de diminuer l'empreinte carbone associée à l'utilisation de réactifs dans le secteur de l'assainissement.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette solution innovante consiste à suivre l’évolution de la concentration en matière organique (MO), via un capteur qui mesure l’absorbance UV, dans les bains de trempage utilisés pendant les nettoyages intensifs de membranes.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel de la solution réside dans l’augmentation de la durée de vie des membranes en arrêtant l’étape de lavage une fois son optimum atteint.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette approche repose sur une investigation ciblée des caractéristiques rhéologiques des boues pour concevoir des indicateurs de dimensionnement optimal de leurs systèmes de transport (pompes, conduites).

Intérêt opérationnel

Orienter les spécifications techniques (puissance des pompes, diamètres des conduites ou échangeurs) pour la construction de l’intégralité des systèmes de transport des boues. L’objectif visé est un gain de robustesse dans l’expression des besoins et attendus du SIAAP dans les cahiers des charges des appels d’offres ou études et de consolider nos choix de travaux.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette solution repose sur l’utilisation de la spectroscopie proche infrarouge (SPIR) pour évaluer quasi-instantanément le potentiel méthanogène des boues d’épuration. La SPIR offre une analyse moléculaire rapide et peu coûteuse de la matière qui, associée à un traitement du spectre avec des modèles mathématiques, permet d’anticiper la production de biogaz pour un type de boue donné.

Intérêt opérationnel

L’intérêt principal de cette approche réside dans sa facilité de mise en œuvre et sa rapidité d’analyse par rapport aux méthodes classiques de mesure de la production de biogaz, qui produisent des résultats au bout de plusieurs semaines (> 3 semaines). La mesure est estimative mais immédiate, avec un appareil relativement simple et robuste, une fois les modalités de traitement du spectre établies. Ces analyses permettent une mise en parallèle de la production attendue avec la consommation réelle de biogaz à l’échelle d’une station d’épuration pour aider au bilans et projection, mais aussi à l’exploitation en temps réel sur le besoin en consommateurs dans les digesteurs. 

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Ce suivi établit la vitalité des milieux aquatiques au travers des sons produits par les organismes qui les peuplent. Il mobilise des microphones fonctionnant sous l’eau (hydrophones), solides et sensibles, qui permettent de collecter les signaux acoustiques de toutes natures en continu. Un traitement des sons enregistrés vise ensuite à identifier et extraire des schémas sonores indicateurs de la présence de diverses populations, de leur comportement, ou du « paysage sonore » global des milieux de bonne qualité.

Intérêt opérationnel

Ces approches non invasives sont habituellement mises en œuvre en milieu marin mais sont ici appliquées pour la première fois dans les rivières franciliennes. L’enjeu est donc l’identification de signatures sonores remarquables qui constitueront de nouveaux indicateurs de l’état des populations animales aquatiques. Selon le traitement numérique des signaux collectés, ils pourront être globaux (ex : « bioclics » non spécifiques d’une espèce mais reliés à l’activité générale des organismes supérieurs) ou plus spécifiques (« vocalisations »). Ce suivi est novateur, non invasif, et très propice à communication au grand public.

Cette solution a été développée dans le cadre d’un partenariat avec Suez.

Description

Cette solution innovante Fluocopée® est une sonde qui permet de déterminer en ligne et à haute fréquence la matière organique dissoute par fluorescence 3D. 
Les intensités de fluorescence mesurées permettent la détermination des concentrations de la DCO soluble et de la DBO5 soluble grâce à l’utilisation d’un modèle prédictif. Celui-ci nécessite d’être calibré selon le type d’eau analysé.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel réside dans la possibilité de mesurer in situ et à haute fréquence la DBO5 et la DCO en 4 minutes, là où les mesures en laboratoire sont chronophages (de 2 heures à 5 jours). Cette méthode est plus respectueuse de l’environnement et moins dangereuse pour les laborantins. La matière organique est directement analysée, l’ajout de réactif est inutile. De plus, cette sonde peut permettre l’optimisation de l’injection de méthanol au niveau de la pré-dénitrification.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette solution innovante Fluocopée® est une sonde qui permet de déterminer en ligne et à haute fréquence la matière organique dissoute par fluorescence 3D. 
Les intensités de fluorescence mesurées permettent la détermination des concentrations de la DCO soluble et de la DBO5 soluble grâce à l’utilisation d’un modèle prédictif. Celui-ci nécessite d’être calibré selon le type d’eau analysé.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel réside dans la possibilité de mesurer in situ et à haute fréquence la DBO5 et la DCO en 4 minutes, là où les mesures en laboratoire sont chronophages (de 2 heures à 5 jours). Cette méthode est plus respectueuse de l’environnement et moins dangereuse pour les laborantins. La matière organique est directement analysée, l’ajout de réactif est inutile.
La sonde permettra un suivi de la contribution des rejets dans le milieu naturel en temps réel.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette solution innovante est une sonde qui permet de déterminer en ligne et à haute fréquence la matière organique dissoute par Fluorescence 3D. 
Les intensités de fluorescence mesurées permettent la détermination des concentrations de la DCO soluble et de la DBO5 soluble grâce à l’utilisation d’un modèle prédictif. Celui-ci nécessite d’être calibré selon le type d’eau analysé.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel réside dans la possibilité de mesurer in situ et à haute fréquence la DBO5 et la DCO en 4 minutes, là où les mesures en laboratoire sont chronophages (de 2 heures à 5 jours). 
Cette méthode est plus respectueuse de l’environnement et moins dangereuse pour les laborantins. La matière organique est directement analysée, l’ajout de réactif est inutile.
La sonde permettra un suivi du milieu naturel en temps réel.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche MeSeine Innovation.  

Description

Le modèle SimBio permet de reproduire les mécanismes physiques, chimiques et biologiques en place au sein des réacteurs de biofiltration nitrifiants. 

Intérêt opérationnel

La simulation permet de prédire la qualité des effluents de biofiltration nitrifiante. Ainsi, en modifiant les paramètres d’exploitation pris en compte par le modèle, il est possible de prédire le résultat qui aurait pu être attendu en sortie des biofiltres dans d’autres conditions d’exploitation. 

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

La solution repose sur la sonde, appelée Fluocopée®, qui fonctionne sur le principe de la fluorescence 3D. L’implémentation de Fluocopée® ici vise à estimer à haute fréquence les caractéristiques de la matière organique qui permettent de déduire simultanément la quantité de carbone organique total (COT) et dissous (COD), la fraction biodégradable de la matière organique (MOB) et la présence de structures de membranes bactériennes offrant une estimation de leurs concentrations. La justesse et la sensibilité de la sonde ont été validées pour une utilisation dans les milieux aquatiques ainsi que les filières de potabilisation.  

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel de cette solution réside dans la possibilité de caractériser in situ et en temps réel sur la supervision de l'observatoire de la rivière MeSeine les apports des rejets urbains de temps de pluie et les éventuels effets de l’altération de l’activité des usines (chômages programmés, situations atypiques etc.) sur la qualité des milieux naturels. Hors de ces évènements, les mesures en continu de la sonde permettent aussi d’enrichir le suivi de l’observatoire MeSeine en documentant les dynamiques de la matière organique en rivière.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche MeSeine Innovation.

Description

Cette solution permet d’estimer la sensibilité de la Seine aux apports de matière organique issue des réseaux, usines et activités humaines. Elle repose sur divers paramètres météorologiques, hydrologiques et physico-chimiques pour offrir deux niveaux d’analyse : un premier basé sur l’activité des producteurs primaires permettant une analyse qualitative rétrospective, de la journée au temps long, et un second basé sur les dynamiques de l’oxygène en rivière pour établir la sensibilité immédiate du milieu récepteur.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel réside dans une meilleure qualification, rétrospective ou prédictive, de la réactivité de la Seine aux apports de matière organique (notamment rejets urbains de temps de pluie) qui peuvent faire peser une forte pression sur les écosystèmes aquatiques. Cet indicateur vise à évaluer les variations de la concentration en oxygène dissous en fonction des conditions hydrologiques et météorologiques locales, en lien avec les évènements connus et qualifiés de déversement réseau ou usines.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche MeSeine Innovation.

Description

Le modèle ProSe permet de reproduire les mécanismes hydrauliques et bio-géo-chimiques en place au sein du réservoir Seine depuis l’amont de l’agglomération parisienne jusqu’à son aval. La qualité du milieu récepteur est alors connue dans le temps en chaque point de l’écoulement.

Intérêt opérationnel

La simulation permet de prédire la qualité de la Seine en fonction des conditions hydrauliques de celle-ci et des rejets issus du système d’assainissement. En évaluant la qualité et la quantité des rejets (immédiats, à 3h ou 6h ou plus), il est possible de prédire l’état écologique des portions aval de la Seine, et ainsi adapter autant que possible les choix d’exploitation (routages, performances épuratoires, …).

Cette solution a été développée dans le cadre des programmes de recherche PIREN-Seine et MeSeine Innovation. 

Description

Il s’agit ici d’optimiser de la loi de commande de biofiltres nitrifiants afin d’en diminuer la consommation énergétique, sans affecter la qualité d’eau en sortie. Cette solution peut être couplée à d’autres modèles numériques qui permettent d’obtenir la qualité d’eau en sortie des biofiltres, afin de confirmer les gains obtenus. La loi optimisée pourra être ensuite complexifiée afin d’obtenir un compromis vis-à-vis d’autres contraintes telles que la production d’espèces intermédiaires, indésirables, du cycle de l’azote (protoxyde d’azote, nitrites etc.). 

 Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel de cette solution réside dans l’économie d’énergie qui découlera de la gestion de l’aération dans les biofiltres nitrifiants. Les aérateurs sont en effet très consommateurs d’énergie et sont ainsi un poste de dépenses notables, surtout dans un contexte d’augmentation des coûts. Optimiser l’aération sans sacrifier la performance des traitements épuratoires peut donc faire envisager des économies conséquentes à l’échelle du SIAAP.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette solution consiste en une méthode informatique de nettoyage et de qualification des données de l’observatoire MeSeine qui sont produites en grandes quantités et en continu par les sondes haute-fréquence instrumentant les diverses stations de suivi. Il s’agit principalement de retirer, voire remplacer, les résultats aberrants en les identifiant et en corrigeant le jeu de données grâce à des traitements numériques.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel de cette solution réside dans l’automatisation et la standardisation du travail de qualification des données de l’observatoire MeSeine de la rivière. Cette étape est actuellement exécutée par les exploitants de façon manuelle avec une analyse chronophage qui peut introduire des biais. Un autre intérêt réside dans la possibilité d’appliquer les traitements numériques conçus de manière rétrospective pour homogénéiser la base de données.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche MeSeine Innovation. 

Description

Cette solution consiste en une métavision (supervision intégrant les données en différé d’autres supervisions pour une visualisation plus globale) des flux hydrauliques d’une usine couplés à des indicateurs opérationnels, hydrauliques eux aussi, de ses divers ouvrages. La métavision est hébergée sur une plateforme cloud industriel dédiée.

Intérêt opérationnel

La maquette hydraulique permet de visualiser la globalité des flux d’eau entrant, transitant dans, et sortant d’une usine et de ses divers ateliers. Cette vision générale constitue une preuve de concept d’outil d’aide à la décision à caractère évolutif, adapté aux besoins des exploitants en termes de routages hydrauliques sur l’ensemble de la file eau. D’autre part, la métavision proposée pose les fondations d’un futur jumeau numérique « procédés » de l’usine, pour y déployer les briques/modules de simulation de fonctionnement de chaque atelier qui permettront de prendre en compte la qualité de traitement à chaque étape en temps réel.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Cette solution innovante permet d’estimer à l’aide d’une formule les émissions de protoxyde d’azote (N₂O) en phase de nitrification à partir des données d’exploitation.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel réside dans la possibilité de préciser le bilan carbone des usines, dont l’étape de nitrification a un poids important par la production N₂O. Mais également à sensibiliser et familiariser les agents aux émissions de gaz à effet de serre.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

Le présent outil est un simulateur de prédiction de la génération de sulfure d'hydrogène dans les réseaux d'égouts. Il prend en compte les débits et caractéristiques des eaux usées et fournit une variation spatiale et temporelle de divers paramètres de qualité de l'eau. Il a été développé sur une base de littérature et d’études approfondies en laboratoire et sur le terrain. A l’heure actuelle il fonctionne à partir de données d’entrée fixes intégrées dans des scénarios mais pourra par la suite évoluer en mode dynamique, à partir de mesures réalisées en temps réel et en continu, selon faisabilité. 

Intérêt opérationnel

Ce simulateur pourra être intégré dans le management du risque émissif au SIAAP et devenir un outil d’aide à la décision pour le réduire, ainsi que son impact (odeurs, corrosion). Il pourra être utilisé pour optimiser les stratégies d’atténuation, comme la régulation des produits calmants ou l’aération, mais aussi pour la protection patrimoniale en identifiant les points chauds de corrosion en fonction de scénarios précis.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.

Description

La solution innovante est une commande sans modèle permettant de contrôler l’injection de méthanol au cours de la dénitrification en l’ajustant selon une valeur de nitrite résiduelle.

Intérêt opérationnel

L’intérêt opérationnel de cette solution réside dans la réduction de la consommation en réactifs tout en garantissant les performances de traitement et la qualité du rejet.

Cette solution a été développée dans le cadre du programme de recherche Mocopée.