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Capture

Station d’épuration du futur : Captage et valorisation du carbone des eaux usées par procédé biologique forte charge et décantation primaire avancée.
Coordinateur : Florent CHAZARENC Partenaires :

INSA Lyon (DEEP), Saur / AERMC, Pole AXELERA, GRAND LYON

2018-2022
Contexte :

  • Le plus grand défi auquel l’humanité aura à faire face demain consistera à maitriser sa consommation énergétique tout en proposant une utilisation durable de ses ressources.
  • Au-delà de la prise de conscience générale, les accords internationaux signés lors des derniers rendez-vous se sont traduits par des évolutions réglementaires, comportementales qui visent à appliquer la règle des « 3 R », principalement dans les domaines énergétiques et environnementaux, à savoir réduire les consommations (meilleure efficacité), réutiliser des sous-produits ou des déchets et recycler des matières premières.
  • Cette transition énergétique a été appliquée au domaine de l’assainissement avec un double enjeu, développer des nouvelles technologies/approches pour réduire l’empreinte environnementale et la consommation énergétique des stations tout en maintenant la qualité des rejets en conformité avec les normes.

 

Objectifs du projet

  • L’objectif général du projet CAPTURE est de répondre à un besoin croissant de connaissances sur la mise en œuvre de procédés innovants pour la capture et la valorisation des polluants contenus dans les eaux usées pour accompagner les exploitants dans la transition de la STation d’EPuration des eaux usées (STEP) vers la Station de Récupération des Ressources de l’Eau (StaRRE).
  • Plus spécifiquement, le but de ce projet sera de développer des éléments de connaissance sur deux procédés testés en conditions contrôlées et à pleine échelle : la décantation primaire améliorée (avec coagulants organiques nouvelle génération) / le procédé boues activées très forte charge ou procédé A.
  • La caractérisation de ces procédés se fera à trois niveaux :
    •  caractérisation des performances (épuratoires, hydrauliques, charges applicables, sédimentation associée)
    •  caractérisation des mécanismes (type de coagulants, nature de la fraction organique, caractérisation des substances polymériques extracellulaires (SPE ou EPSs en anglais), protéines, micro-organismes en présence)
    • caractérisation de l’impact de l’insertion de ces procédés sur les étapes avales (pouvoir méthanogène des boues, fraction MO résiduelle, valorisation des nutriments, traitement de l’azote).

 

Approche

  • Pour maximiser le captage et la valorisation énergétique de la matière carbonée des eaux usées, il convient d’en extraire le plus rapidement possible les différentes fractions. Aussi la fraction rapidement biodégradable sera à conserver (rbCOD) c’est-à-dire qu’il faudra éviter de la « perdre » dans le métabolisme bactérien, et en complément les fractions solubles et peu biodégradables seront à séparer. Les deux technologies que se propose d’étudier le projet CAPTURE ont la particularité de permettre cette double approche et compte tenu de leurs impacts sur les traitements en aval, l’ambition du projet sera principalement d’étudier ces approches et leurs conséquences sur les étapes suivantes :
    • Traitement des nutriments restants dans la file eau
    • Valorisation des nutriments dans les digestats sortie de méthaniseurs de la file boue
    • Impact sur les masses d’eau disponibles et leurs qualités pour la réutilisation

 

Organisation

Ambitions du projet Capture

Recherche appliquée:

  • Démontrer la fiabilité et la robustesse
  • Adaptabilité des systèmes existants

Adapter l’environnement au réacteur de 3 m3

Vérification du dispositif en aération prolongée:

  • Remplacer le système de pompage
  • Vérifier les soufflantes et le système d’aération
  • Dimensionner un décanteur adapté