Les travaux de l’UR 1468-REVERSAAL « Réduire, réutiliser, valoriser les ressources des eaux résiduaires » UR REVERSAAL ont pour objectif de produire des connaissances sur les procédés de valorisation et traitement des effluents urbains, c’est-à-dire : les eaux résiduaires (brutes et traitées), les rejets urbains de temps de pluie et les boues d’épuration. Ces eaux usées constituent un gisement de ressources (eau, matière et énergie) valorisables via la réutilisation des eaux usées traitées, la production d’énergie et la récupération de matières.

Nos travaux de recherche se concrétisent par des éléments de compréhension, et des préconisations pertinentes et innovantes en termes de conception, de dimensionnement, d’exploitation et d’optimisation des installations de traitement des eaux urbaines. Dans ce contexte, nous développons des méthodes, des outils expérimentaux et numériques innovants, des outils d’aide à la décision transférables aux acteurs opérationnels des secteurs publics et privés.

Les développements réalisés dans le cadre des recherches menées par l’unité permettront aux stations de traitement des eaux d’évoluer vers des stations de récupération des ressources de l’eau (StaRRE), et au milieux urbains d’intégrer des solutions fondées sur la nature (SfN) pour améliorer la gestion de l’eau.

Notre ambition

Les travaux de l’unité ambitionnent de gérer les flux d’eau et de matière avec plus de circularité à l’échelle des territoires. Le projet d’unité consiste donc à préfigurer la station d’épuration du futur à l’aide de briques technologiques :

• Innovantes : permettant, à partir des eaux urbaines, de produire de l’énergie, des eaux utilisables pour différents usages, des matières sûres limitant le prélèvement de ressources naturelles,
• Adaptées : permettant un usage plus décentralisé pour limiter les coûts de collecte des effluents, et de réutiliser l’eau plus localement,
• Sobres : limitant la consommation énergétique, mais également les émissions vers l’atmosphère (gaz à effet de serre) ou vers le sol,
• Intelligentes : équipées de capteurs, connectées, et assistées d’une démarche prédictive permettant une production à la demande et le maintien d’une intégration dans le continuum réseau-station-rivière

L’illustration ci-dessous illustre les différentes utilisations pressenties pour gérer les flux avec plus de circularité.

Axes de recherche

Nos recherches sont organisées autour de quatre axes :

Axe 1 Réduire les émissions vers l’environnement	Axe 2 Réutiliser les eaux	Axe 3 Récupérer  et valoriser les ressources	Axe 4 Innovations digitales
Animateur : Nicolas FORQUET	Animateur: Rémi LATUNE	Animateur: Florent CHAZARENC	Animateur: Rémi CLEMENT
Mesurer, modéliser et maitriser les transferts et les transformations des polluants des effluents et des boues dans les procédés et filières de traitement ; Évaluer, développer, optimiser les procédés nouveaux ; Adapter les dimensionnements et l’exploitation	Développer et piloter des procédés et filières pour produire des eaux adaptées à différents usages ; Développer des approches décentralisées de gestion des eaux urbaines pour des villes résilientes.	Améliorer les connaissances entre composition de la matière organique et capacité à produire de l’énergie ; Maximiser la récupération et la production d’énergie par les procédés ; Développer des procédés de récupération.	Intégrer des capteurs communicants innovants pour le suivi et la régulation incluant une démarche Low-Tech ; Fiabiliser les données, les valoriser (démarche FAIR), et développer des stratégies pour optimiser les performances des procédés ; - Développer des outils d’aide à la décision pour le dimensionnement et la gestion des procédés et filières.

Originalité de la démarche

Les matières (organique, nutriments, métaux et molécules chimiques organiques) et leur transformation, ainsi que les écoulements et les processus de transfert dans les procédés de traitement et de valorisation sont le cœur des activités de recherches de l’unité REVERSAAL.

Notre démarche de recherche est fondée sur le couplage entre expérimentations à différentes échelles (du laboratoire aux systèmes industriels), souvent couplées avec de la modélisation. Nous avons une forte capacité d’analyse des systèmes réels et une capacité d’intervention sur le terrain permettant de travailler sur des pilotes de taille semi-industrielle et sur des installations vraie grandeur (sites industriels). Les chercheurs et ingénieurs de l’UR définissent, programment et coordonnent des actions et projets de recherche, dont certains mêlent différentes disciplines scientifiques. Un groupe technique composé de six personnes prend en charge la réalisation des campagnes de mesure, la réalisation à façon et l’installation de pilotes nécessaires aux projets. L’UR est dotée de plateformes expérimentales (Hall de recherche de la Feyssine, site de Craponne) et de locaux techniques à la Doua. Ces éléments sont disponibles au travers de fiches et de vidéos ICI.

Nous sommes spécialisés dans de nombreux procédés de traitement des effluents urbains et des boues (liste non-exhaustive) :

• Traitement primaire : coagulation-floculation avec réactifs
• Traitement secondaire : procédés à cultures libre (boues activées aération prolongée à forte charge, SBR, BRM), réacteurs à biofilm à lits fixe (biofiltration, filtres plantés avec ou sans aération forcée) ou fluidisés (MBBR, IFAS), solutions fondées sur la nature
• Ouvrages de séparation : décantation, clarifloculateurs, flottateurs, tamis rotatifs
• Traitement complémentaires : sorption (charbon actif, matériaux alternatifs), oxydation chimique (O3, H2O2), photooxydation (UV), traitement par le sol, zone de rejet végétalisées
• Traitement des retours en tête
• Traitement des boues : lit de séchage planté de roseaux

Dissémination des connaissances

De manière historique, Les agents de l’unité REVERSAAL produisent très régulièrement des articles scientifiques et techniques dans des revues à comité de lecture (une douzaine/an), des rapports et livrables de projets. De plus, ils dispensent une cinquantaine d’heures/an d’enseignement en traitement et valorisation des eaux usées en formation initiale (université, écoles d’ingénieur), ainsi qu’en formation continue. Depuis quelques années déjà, la production des agents de l’unité s’est aussi orienté vers des applications web et bases de données, des outils open hardware (pour la géophysique notamment) et codes de modèles open-source, et des outils de planification concertée de l’assainissement.

Personnels

L’unité de recherche REVERSAAL a été créée en 2018 suite à une nouvelle organisation interne scientifique et technique. L’effectif total de l’unité atteint une quarantaine de personnes. Il est actuellement constitué de 18 agents permanents, une douzaine de doctorants et post-doctorants, 5 agents contractuels et 3 scientifiques accueillis. L’unité accueille une dizaine d’étudiants en stage (niveau Master ou Ingénieur) par an.

L’organisation de l’unité comprend un Directeur et un Directeur adjoint, un animateur du groupe technique et 4 animateurs d’axes scientifiques, Responsable de plateformes. Des missions transverses permettant d’assurer le lien avec le département scientifique ou le centre sont également assumées par certains collègues : Assistant de prévention, Responsable données opérationnel, Référent communication, Référent métrologie.