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REVERSAAL - Réduire, réutiliser, valoriser les ressources des eaux résiduaires

  • Département : Ecotechnologie
  • Centre : Lyon-Villeurbanne

L’Unité de Recherche REVERSAAL mène des recherches sur les procédés de valorisation et traitement des effluents urbains : les eaux résiduaires, les rejets urbains de temps de pluie, et les boues d’épuration.

Les recherches ont pour objectif de faire progresser les connaissances et d’élaborer des préconisations  innovantes en termes de conception, de dimensionnement, d’exploitation et d’optimisation des installations. Les équipes développent des méthodes et des outils innovants et transférables aux acteurs opérationnels publics et privés.

Ces recherches contribuent à préfigurer la station d’épuration du futur, et son intégration dans le continuum réseau-station-rivière.

Elles s’inscrivent pleinement dans les politiques européenne et nationale de :

  • protection des milieux récepteurs via l’amélioration des performances des écotechnologies de traitement ;
  • la promotion de la bioéconomie via la récupération des ressources ;
  • l’adaptation au changement climatique et la transition énergétique via l’optimisation énergétique des écotechnologies;
  • la production de méthane issu des boues.

Les ingénieurs et chercheurs de l’unité de recherche définissent, programment et coordonnent des actions et projets de recherche multidisciplinaires. La démarche de recherche est fondée sur le couplage entre expérimentations à différentes échelles (du laboratoire aux systèmes industriels) et modélisation, avec une forte capacité d’intervention sur le terrain (observatoires, sites industriels). Les travaux expérimentaux sont pris en charge par un groupe technique de 4 personnes qui intervient régulièrement dans le Hall de recherche de la Feyssine, sur le site de Craponne, dans les locaux techniques du centre à la Doua et sur stations d’épuration.

Axes de recherche

Les travaux de l’UR REVERSAAL se déclinent selon trois axes.

Axe 1- Réduire les émissions

Axe 2- Réutiliser les eaux

Axe 3- Récupérer et valoriser les ressources

  • Mesurer et modéliser le terme source, le transfert et les transformations des effluents, y/c des micropolluants
     
  • Elaborer les protocoles et dispositifs pour caractériser les performances techniques et énergétiques des écotechnologies
     
  • Analyser et modéliser les procédés innovants (techniques alternatives, bioprocédés,  traitement complémentaires) pour en maitriser le dimensionnement et l’exploitation
  • Développer des procédés de traitement permettant une réutilisation de l’eau adaptée à un usage donné (arrosage, irrigation, recharge de nappe, lutte contre les ilots de chaleur …)
     
  • Piloter ces procédés de réutilisation
     
  • Comprendre les facteurs induisant le colmatage pour maintenir la porosité des milieux poreux utilisés en traitement, y compris le sol
  • Comprendre le lien entre la composition de la matière organique des eaux résiduaires et leur capacité à produire un vecteur énergétique
     
  • Maximiser le captage du carbone organique pour valorisation énergétique
     
  • Extraire les composés minéraux d’intérêt (N, P, K, métaux)

Equipements et infrastructures

L’UR REVERSAAL s’appuie sur différents outils et infrastructures :

  • Hall expérimental à proximité de la station d’épuration de la Feyssine équipé de pilotes instrumentés et automatisés, alimentés en eaux usées et boues
  • Site de Craponne constituant la plateforme REFLET
  • Sites de Mionnay équipé de casiers lysimétriques, matériel d’intervention sur le terrain, simulateurs de stations d’épuration, plateforme de validation de données

Partenariats

Pour mener à bien son projet, l’UR programme ses travaux avec l’équipe DEEP de l’INSA-Lyon au travers du pôle commun de recherche RESEED « Ressources Eau et Déchet », rassemblant ainsi une trentaine d’enseignants-chercheurs et d’ingénieurs-chercheurs aux compétences centrées sur les sciences pour l’ingénieur : génie des procédés, hydrologie urbaine et génie civil, chimie environnementale principalement, avec des compétences complémentaires en mathématiques appliquées, mécanique des fluides et géophysique. L’UR REVERSAAL mobilise des moyens et des compétences en chimie du Laboratoire de chimie des Milieux Aquatiques (LAMA), équipe de l’UR RiverLy du centre Irstea de Lyon-Villeurbanne.

Dans le cadre de son insertion dans la COMUE Lyon-Villeurbanne, l’UR poursuit ses collaborations avec ses partenaires locaux tels que (IRCELyon, LAGEP et ISA) ou plus éloignés en région (Université Clermont-Ferrand et l’IGE) et elle poursuivra sa contribution aux initiatives fédératives locales (GIS EEDEMS et GRAIE).

L'UR travaille également en étroite collaboration avec les chercheurs :

  • de l'UR OPAALE (Irstea Rennes) sur le recyclage du phosphore ou la méthanisation de boues de stations d'épuration par exemple,
  • de l'UR HBAN (Antony) sur la modélisation des procédés et la réduction des émissions,
  • du pôle ELSA (Environmental Life cycle and Sustainability Assessment, Irstea Montpellier) sur l’évaluation environnementale des systèmes de traitement.

L’UR maintient ses collaborations engagées de longues dates avec des partenaires d’autres régions (université de Bordeaux, INRA-LBE, INSA-LISBP, Cerema). Elle développe de fortes collaborations avec les acteurs du secteur privé (ex. SUEZ, VINCI, Saur, Veolia).

Le volet international de l’UR porte : 

  • sur la modélisation des procédés, avec des partenaires historiques (Université Laval) ou nouveaux,
  • sur les « Constructed Wetlands », 
  • sur les problématiques spécifiques aux Pays du Sud et à la réutilisation.

Expertise

Outre l’implication dans des projets de recherche, les ingénieurs-chercheur de l’UR réalisent des expertises. Les bénéficiaires sont les collectivités (Grand-Lyon, Grenoble,...) ou des Agences (AFB, AFD,...). Les sujets abordés concernent, par exemple, l’optimisation des performances de traitement des stations d'épuration et la consommation énergétique, l’assainissement et la réutilisation dans les pays émergents (dont pays du Sud) et les DOM, l’évaluation des procédés nouveaux des petites et moyennes collectivités (EPNAC), la prévention du colmatage, les bonnes pratiques d’échantillonnage (Aquaref...). Les interventions sont majoritairement menées sur le territoire national, mais aussi les DOM, en Afrique, Chine, et Inde.

Enseignement

Les ingénieurs-chercheur de l’UR REVERSAAL dispensent chaque année une centaine d’heures de cours en formation initiale (niveau master) sur les technologies de traitement et valorisation des eaux (UdL - IG2E, AgroParistech, UM, ENTPE, ENGEES), dont certaines en responsable de module. Ils dispensent une soixantaine d’heures en formation continue (IFORE, OiEau, ENGEES, Aquaref). Ces form.ations s’appuient sur notre expérience professionnelle, dont de nombreux exemples de cas réels. IIs sont partie prenante du projet d’école universitaire de recherche « Environnement et Eau H2Eau et au COOC « Planification de l’assainissement en milieu tropical » (Master Afrique de l’Ouest).


DEEP = Déchets, Eaux, Environnement, Pollutions

Ensemble des activités de production et de transformation de la biomasse à des fins de production, de matériaux biosourcés et d’énergies renouvelables (source : http://agriculture.gouv.fr)

Opération qui permet à un objet/déchet d’être utilisé à nouveau (en détournant éventuellement son usage initial)

La matière première d’un déchet est utilisée pour fabriquer un nouveau produit

IRCELyon : Institut de Recherche sur la Catalyse et l’Environnement de Lyon – UMR CNRS / Université de Lyon

LAGEP : Laboratoire d'Automatique et de Génie des Procédés – UMR CNRS

ISA : Institut des Sciences Analytiques – UMR CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1 / Ecole Normale Supérieure de Lyon