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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 l’énergie, 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 l’objet d’un 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 aujourd’hui 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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