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International audience; Biofiltration is a compact and efficient technology for the treatment of urban effluents, and is well established in France and worldwide. However, some facilities are regularly affected by irreversible clogging, requiring heavy operations to restore the treatment capacity. Given the multiplicity of possible causes and the dynamic of the facilities, detecting the drift towards irreversible clogging requires a very good knowledge of the processes, the design, the history of the operating conditions, and the limits of the facilities. The work presented here proposes a systematic method for multi-criteria analysis of the operating data of a biofiltration facility in order to control the events of irreversible clogging. It defines the descriptors to follow and their frequency of determination. It presents the method for defining the reference state to which the operating conditions should be compared. This method is illustrated with data covering a period of operations of more than two years of a full-scale plant. We have shown that the analysis of the occurrence of irreversible clogging and the determination of the possible causes can be carried out through the careful analysis of the hydraulic load, the COD and/or TSS volume loads, the concentrations and the biodegradable fraction of the water to be treated, the filtration duration, or through the analysis of the operating conditions of the primary treatment (backwash water). The method also relies on criteria specifically created to confirm and locate irreversible clogging over time, such as pressure drops and void volume (porosity) at the beginning of a filtration cycle (after washing). Using this method, predicting the occurrence of irreversible clogging will reduce the constraints and costs of operations, as well as the environmental impact of the biofiltration process.; La biofiltration est une technologie compacte, efficace pour le traitement des effluents urbains, et bien implantée en France et dans le monde. Certaines installations sont toutefois régulièrement touchées par un colmatage irréversible nécessitant des interventions lourdes pour rétablir la capacité de traitement. Compte-tenu de la multiplicité des causes possibles et du caractère dynamique du fonctionnement des installations, détecter la dérive vers le colmatage irréversible nécessite une très bonne connaissance des processus, du dimensionnement, de l’historique de fonctionnement et des limites d’exploitation des installations. Le travail présenté ici propose une méthode systématique d’analyse multicritères des données de fonctionnement d’une installation de biofiltration en vue de maitriser les étapes menant au colmatage sans atteindre le stade irréversible. Il définit les descripteurs à suivre et leur fréquence de détermination, et présente la méthode de définition de l’état de référence auquel les conditions de fonctionnement doivent être comparées. Cette méthode est illustrée avec des données couvrant une période de plus de deux ans de suivi d’une installation réelle. Nous avons montré que l’analyse de la survenue du colmatage irréversible et la détermination des causes possibles peuvent être réalisées à partir de l’analyse minutieuse des charges hydrauliques, des charges volumiques en DCO et en MES, des concentrations de l’eau à traiter à l’entrée de la biofiltration et de la fraction biodégradable, de la durée de filtration, ou encore à travers l’analyse des conditions de fonctionnement du traitement primaire en intégrant l’impact des retours et plus particulièrement les eaux de lavage des biofiltres. La méthode s’appuie également sur des critères créés spécifiquement pour confirmer et situer le colmatage irréversible dans le temps, tels que les pertes de charge et le volume de vide (porosité) au début d’un cycle de filtration (après lavage). La prédiction et la prévention de la survenue d’un colmatage irréversible par cette méthode permet l’amélioration des performances épuratoires, la fiabilité du fonctionnement de la biofiltration et donc la réduction des coûts d’exploitation et de l’impact environnemental.

International audience; There is a growing interest among communities in the anaerobic digestion of sewage sludge. Indeed, this biological process allows to reduce sewage sludge quantity and to produce stabilized sludge and biogas. The biogas can be used for heat production, converted into electricity, used as biofuel or injected into the natural gas grid since the modification in June 2014 of the decree of November 23, 2011. This study is motivated by this regulatory development and should provide an inventory of fixtures of the current practices in France regarding the digestion of sewage sludge. The results presented were obtained following a survey of the wastewater treatment plant operators. 96 installations of sewage sludge methanisation were counted in France. The questionnaire replies were used to identify the most common practices as well as the problems encountered by the operators. The digesters are most of the time designed to operate with a mixture of primary and secondary sludge heated at 37°C or 55°C with the produced biogas. Although the operators sometimes add fats to the mixture, co-digestion is still rarely used due to regulatory constraints. The performances in terms of sludge reduction and biogas production have been determined and linked to the type of introduced sludge. Despite some difficulties related to clogged pipes, sludge return liquors loaded in nitrogen, or the respect of gas and dehydrated sludge quality standards, the operators seem to be satisfied and an increasing number of projects has been identified. The biogas is now mainly used to produce energy in addition to heating the digester, and at the end of 2018, 8 communities have already chosen to inject biomethane into the natural gas grid.; La digestion des boues de station d’épuration suscite de plus en plus d’intérêt auprès des collectivités. Ce procédé biologique permet en effet de réduire de façon importante le volume des boues produites, de les stabiliser et de générer du biogaz. Ce biogaz peut être valorisé sous forme d’énergie thermique et/ou électrique, être utilisé comme biocarburant, ou être injecté dans le réseau de gaz de ville depuis juin 2014, avec la modification de l’arrêté du 23 novembre 2011. Motivée par cette évolution réglementaire, cette étude a permis de réaliser un état des lieux des pratiques actuelles en France concernant la digestion des boues d’épuration. Les résultats présentés ont été obtenus à la suite d’une enquête réalisée auprès des exploitants de stations d’épuration équipées d’une filière de digestion. 96 installations de ce type ont pu être répertoriées en France métropolitaine. Les réponses au questionnaire technique envoyé ont permis d’identifier les pratiques majoritaires ainsi que les problèmes rencontrés en exploitation. Les digesteurs sont alimentés principalement avec un mélange de boues primaires et de boues secondaires, et sont conçus pour fonctionner en chauffant les boues à 37 °C ou 55 °C grâce au biogaz produit. Bien que les exploitants ajoutent parfois des graisses au mélange, la codigestion reste peu utilisée du fait des contraintes réglementaires. Les performances obtenues en matière de réduction du volume des boues et de production de biogaz ont pu être déterminées et reliées à la nature des boues introduites. Malgré quelques difficultés liées au bouchage de canalisations par des filasses, à la gestion des retours en tête chargés en azote ou au respect des normes de qualité du biogaz et des boues déshydratées, les exploitants se disent globalement satisfaits et un nombre croissant de projets de digestion a pu être mis en évidence. Le biogaz produit est désormais majoritairement valorisé afin de produire de l’énergie en plus de chauffer le digesteur et, à fin 2018, huit stations ont déjà opté pour l’injection de biométhane épuré dans les réseaux de distribution de gaz.

National audience; Suite à l'évolution de la législation qui autorise depuis 2014 la ré-injection du biométhane provenant de boues d'épuration dans le réseau de distribution du gaz naturel, un état des lieux de la digestion anaérobie des boues de stations d'épuration urbaines Françaises était nécessaire. A cette fin, une enquête nationale a été déclenchée en 2018 auprès des exploitants et/ou maîtres d'ouvrage des sites équipés de digesteurs. Le questionnaire, détaillé et technique, portait sur le dimensionnement, les performances, les paramètres de fonctionnement, et les retours d'expériences des exploitants de digesteurs. Le premier objectif visait à réactualiser l'état des lieux de la digestion anaérobie des boues de station d'épuration (AERMC, 2012), en le portant au niveau national. Le second était de compléter les connaissances acquises lors de précédentes enquêtes pour mieux comprendre les relations entre production de biogaz, paramètres de fonctionnement du digesteur et caractéristiques des produits entrants. Le troisième objectif était de mutualiser les retours d'expériences d'un panel de collectivités et prestataires afin d'avancer sur les questions soulevées par cette filière de valorisation en pleine expansion Cette étude a été réalisée par INRAE UR REVERSAAL avec le soutien de l'agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse et du réseau régional d'échanges des exploitants de stations d'épuration du GRAIE.

National audience

International audience; Un modèle, développé à l'aide de l'analyse dimensionnelle est proposée pour la prédiction des performances de transfert d'oxygène en eau claire au sein des bioréacteurs à lit mobile. Ce modèle a été développé à partir d'un ensemble de 77 données de transfert receuillies sur un réacteur semi-industriel.

Le groupement d’intérêt scientifique BioSTEP se consacre à la gestion des aspects biologiques des stations d’épuration. Un maître mot : le partage d’expériences. Un objectif : la restitution aux professionnels.