Description du poste

L’unité REVERSAAL d’IRSTEA centre de Lyon-Villeurbanne travaille principalement sur le traitement et la valorisation des eaux usées. Dans le cadre de ces travaux,l’équipe s’intéresse particulièrement au suivi des installations de traitement des eaux résiduaires, que soit en milieu rural ou urbain. Ces dernières années, le développement de l'électronique open-source et des capteurs low-cost, miniaturisés et portatifs, rend les mesures en continu des grandeurs physico-chimiques de qualité deseaux(conductivité, pH, turbidité, DCO, température, redox, O2dissous) de plus en plus accessibles(Guyard et al., 2017; Spinelli and Gottesman, 2019). Leur développement ouvre de nouvelles perspectives en matière de suivi et de pilotage des installations de traitement et valorisation des eaux résiduaires grâce à une caractérisation spatio-temporelle plus fine (à l’échelle du mètreet à la fréquence de la minute). Ce type d’approche, dite «SMART Project» se développe considérablement dans d’autres domaines d’applications environnementales, par exemple en pollution de l’air(Al-Haija et al., 2013), en hydrologie(Clement et al., 2018; Guyard et al., 2017). Le gros avantage de ces outils open-source est qu’ils offrent une flexibilité très forte (choix des mesures, nombre de capteurs, fréquence de mesure).Généralement, une moins «bonne» qualité métrologique (mais pas toujours)de ces capteurs est compensée par la multiplication des points de mesure permettant d’accroitre la quantité d’informations.A ce jour, il n’existe pas de retour d’expérience (fiabilité, incertitudes, contraintes d’installation et d’utilisation)sur les mesures appliquées à la problématique du traitement et de la valorisation des eaux résiduaires. On peut imaginer l’intérêt de tels capteurs dans la gestion durable des filières mises en œuvre, qu’elles soient intensives ou extensives. La multiplication des capteurs permettrait :
 D’améliorer les connaissances sur les processus ayant lieu dans les procédés (leur dynamique), en accédant précisément à l’aide de capteurs à la variabilité spatiale et temporelle des variables d’intérêt;
 De proposer des capteurs de suivi accessibles et continus pour aider au pilotage des systèmes et ainsi permettre une meilleure réactivité des opérateurs en cas de dysfonctionnement;
 D’apporter de nouvelles informations sur les caractéristiques des procédés et des filières telles que les limites de fonctionnement par rapport à la charge maximale, la non-homogénéité des écoulements et son impact sur les performances de traitement, l’adaptation de la dépense énergétique des différents postes consommateurs, l’adaptation des émissions en fonction de la qualité du milieu récepteur, etc... L’objectif du stage sera de contribuer au projet SETIER(Suivi et Evaluation des capTeurslow-cost pour les Installations de traitement des Eaux usées : qualité des Eaux et énErgie), projet en partenariat avec l’Agence de l’Eau Rhône Méditerranée Corse.

Dans un premier temps, vous devrez identifier les grandeurs physico-chimiques ou de fonctionnement des bioprocédés intéressantes pour le suivi des installations de traitement et de valorisation des eaux usées. Pour cela,vous vous appuierez sur une large bibliographie disponible dans l’équipe,ainsi que sur des échanges avec des membres de l’équipe, des gestionnaires de site ou des réseaux professionnels (GRAIE, EPNAC). Ces échanges devront vous permettre d’affiner les besoins métrologiques en fonction des contextes(taille et typologie des installations, notamment). La seconde étape du travail sera d’identifier les capteurs de références(utilisés sur site)et les capteurs«low-cost»disponibles sur le marché (prix, gamme de valeur, temps de réponse,limite de détection,incertitudes). Vous devrez rechercher des informations sur les capteurs en vous appuyant sur des documents bibliographiques ou techniques(descriptifs fournisseur), en contactant les fournisseurs le cas échéant.Enfin,sur la base des capteurs que vous aurez sélectionnés, vous réaliserez des tests métrologiques en laboratoire et/ou sur site plus ou moins poussés en fonction de l’avancée du projet. Cette étape sera menée en collaboration avec Irstea-Antonyet l’IGE de Grenoble.