Séminaire Intech'Sophia :
"Grands défis de l'épuration
de l'eau :
vers des centrales de production d'énergie ?"
mercredi
19 mai 2004de 14h à 18h
Les problèmes d'environnement liés
aux activités humaines se posent aujourd'hui en termes
cruciaux. Que cela soit au niveau industriel, urbain ou agricole,
les pollutions générées par l'homme vont
en augmentant et des moyens de traitement de plus en plus performants
doivent être mis en place. Parmi les systèmes de
dépollution de la matière carbonée, la méthanisation
est de plus en plus utilisée car elle a l'avantage de permettre
la production d'énergie. Cette solution prometteuse n'est
cependant pas utilisée à la hauteur de son potentiel,
et nous en examinerons les raisons.
Nous verrons quels sont les défis à relever pour
pleinement bénéficier de ses avantages, en particulier
en la rendant rentable. Un des défis consiste à
tirer profit des technologies de l'information et de la communication
pour mieux surveiller et stabiliser ces procédés
complexes et instables qui impliquent un écosystème
bactérien complexe et des effluents fortement variables.
Responsable scientifique
du séminaire : Olivier Bernard, projet Comore, Inria Sophia
Antipolis
Présentations
(format 25mn + 5mn de questions)
Ouverture
par Michel Cosnard (Inria-Sophia Antipolis, Directeur)
- "La méthanisation des déchets
: un procédé de traitement qui produit aussi de
l'énergie"
- Olivier Theobald, Ademe - Angers
- Résumé :
La méthanisation est
un procédé de traitement des déchets
organiques qui produit de lénergie, le biogaz
et, soit un liquide pouvant servir à fertiliser
des cultures, soit un solide organique stabilisé
pouvant servir d'amendement organique pour les sols.
En Europe, la méthanisation a été
lobjet dun important programme de recherche
et développement mis en place dans les années
70. 20 ans plus tard, la technologie peut être considérée
comme fiable et mature, les constructeurs sont connus
et expérimentés. Les unités sont
essentiellement de taille industrielle. Le parc européen
dans son ensemble serait aujourdhui constitué
de plus de 4.000 unités, dont 10 % sont des centres
de stockage de déchets.
Tombée en disgrâce en France, la méthanisation
doit-elle faire l'objet d'un plan de relance ambitieux ?
Les conditions techniques et économiques sont-elles
réunies pour favoriser la ré-émergence
de ce procédé ?
- "Méthanisation des eaux résiduaires
des caves vinicoles"
- M. Thierry Arnaud, Ternois épuration
- Résumé :
Le problème de la gestion
des eaux résiduaires issues des caves vinicoles
a pris de l'ampleur depuis fin 1993 pour des raisons d'ordre
principalement économique et réglementaire.
Les exigences de la réglementation française
en matière d'installations classées et l'augmentation
régulière des redevances pollution calculées
par les Agences de l'Eau obligent aujourd'hui les responsables
de caves vinicoles à installer et gérer
des systèmes de traitement de leurs eaux résiduaires.
Si l'épuration des eaux résiduaires est
un acte bénéfique pour notre environnement,
elle n'en reste pas moins une contrainte technique et/ou
économique pour les responsables de caves vinicoles.
- "Quelques retours d'expérience de 12 ans de recherche en automatique dans le traitement des eaux"
- M. Jean-Philippe Steyer, Laboratoire
de Biotechnologie de l'Environnement - INRA Narbonne
- Résumé : Cet exposé retracera plus de 10 ans passés à effectuer de la recherche à l'INRA en Automatique sur les procédés de traitement des eaux en général et ceux de digestion anaérobie en particulier.
Les enjeux de l'Automatique seront resitués dans le contexte général de la dépollution mais également par rapport à un développement durable (e.g. les aspects énergétiques de la digestion anaérobie avec la valorisation du biogaz, piste déjà étudiée et appliquée industriellement depuis de nombreuses années, et la production d'hydrogène, piste actuellement activement étudiée et porteuse d'impacts significatifs sur notre société).
Par rapport à ces divers aspects, le rôle des STICs (acquisition et gestion des informations (i.e., capteurs, observateurs, modèles, réseaux de flux d'informations), exploitation de ces informations (i.e., optimisation de la conception, contrôleurs avancés, systèmes d'aide à la décision, ...)) sera discuté à partir d'exemples concrets d'applications sur des procédés pilotes sur effluents industriels.
Quelques pistes de recherche futures seront également évoquées (e.g., quels liens entre mathématiques et biologie ?) et discutées par rapport aux forces en présence en France et à l'étranger (e.g., quelles compétences faut-il mobiliser au niveau national et international ?).
- "Exemple d'application des STIC pour
la télégestion des procédés d'épuration:
le projet européen Telemac"
- M. Olivier Bernard, projet Comore, Inria
Sophia Antipolis
- Résumé :
Les industriels générateurs
de pollution organique n'ont généralement
pas l'expertise pour gérer les fermenteurs anaérobies
qui mettent en jeu un écosystème complexe
et sensible. Assurer la surveillance et la régulation
à distance d'un tel système, lorsque il
n'y a pas d'expertise locale, est le défi auquel
s'est attelé le projet européen Telemac.
TELEMAC propose donc un ensemble d'outils pour gérer
à distance de telles stations d'épuration
qui peuvent également produire de l'énergie.
La difficulté principale réside dans le
manque d'information disponible pour estimer l'état
du fermenteur et prendre une décision sur la stratégie
à appliquer. Les conséquences d'une mauvaise
gestion peuvent néanmoins être désastreuses
puisque il faut ensuite plusieurs semaines pour relancer
le fermenteur, période
pendant laquelle le polluant est directement rejeté
dans le milieu
naturel.
Nous montrerons donc comment des techniques "d'observation"
permettent de tirer profit de capteurs simples et robustes
pour estimer l'état de l'écosystème
bactérien. Ces estimations sont alors utilisées
par des algorithmes de contrôle automatique et de
détection de panne qui assurent la pérennité
du méthaniseur et contactent automatiquement un
expert si un défaut détecté n'a pas
pu être résolu localement par un technicien.
Les informations sont centralisées dans une base
de données qui peut être interrogée
à tout moment, par exemple par le biais d'une interface
WAP.
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