Le Cemagref (rebaptisé Irstea, lire p. 10) a organisé les 8 et 9 octobre 2011 une rencontre sur la recherche et l'innovation en matière de traitement des eaux usées urbaines. L'occasion pour les chercheurs de faire le point sur les avancées en matière de modélisation. Quel peut donc être l'intérêt d'une modélisation d'une station d'épuration alors que les documents techniques du fonds national d'alimentation en eau (FNDAE) apportent déjà une aide au dimensionnement et à la conception ? « Elle apporte au concepteur une vision plus dynamique : elle permet par exemple de prendre en compte la variation de l'effluent en entrée de station d'épuration. Elle est aussi utile pour les extensions de stations », plaide Sylvie Gillot, chercheuse au Cemagref et partie prenante du groupe de travail « Bonnes pratiques de modélisation » de l'International Water Association ( IWA). Ce groupe de travail a mis au point un protocole pour mener une démarche de modélisation des stations d'épuration par boues activées, en cinq étapes. La première étape est la définition du projet, un point clé qui sert à clarifier le budget, les échéances, les sources de données... Viennent ensuite la collecte de ces données, la construction du modèle, son calage, et enfin l'analyse des résultats. Ce protocole unifié sera publié sous la forme d'un document scientifique et technique de l'IWA mi-2012 : Guidelines for using activated sludge models. OPTIMISER L'AÉRATION Modélisation à nouveau avec un travail sur le transfert de l'oxygène dans les bassins d'aération mené par le Cemagref et le Laboratoire d'ingénierie des systèmes biologiques et des procédés de l'Institut national des sciences appliquées et de technologie (LISBP/Insa Toulouse). Financé par l'agence nationale de la recherche ( ANR), ce travail a débuté en 2007 sous le nom O2 Star et s'est achevé fin 2011. Il inclut trois autres partenaires : ITT, Degrémont France-Assainissement et l'Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse. « Nous avons tout d'abord réalisé un modèle de transfert de l'oxygène dans l'eau claire à l'échelle de la bulle. Puis nous sommes passés à l'échelle du réacteur. Cet outil, dont la première version sortira courant 2012, doit permettre d'optimiser la conception et l'exploitation des bassins d'aération », décrit Arnaud Cockx du LISBP-Insat. Poursuivant ce travail, une thèse est en cours pour adapter ce travail aux eaux usées. SIMULER LE COLMATAGE Autre projet ANR, baptisé Reebim pour Réutilisation d'eau usée épurée par association de procédés biologiques et membranaires : la modélisation d'un bioréacteur à membranes (BRM). Le Cemagref, avec le concours de Saur, a modélisé le BRM de la station d'épuration du Bono. Un modèle de colmatage a été mis au point, permettant d'étudier les meilleures conditions d'exploitation pour diminuer la production de substances colmatantes, donc la consommation électrique. ADAPTER AUX FILTRES PLANTÉS Enfin, dernier exemple de modélisation appliquée à l'assainissement : l'extension des modèles les plus utilisés, comme le modèle biologique ASM1, aux filières par filtres plantés. « Nous travaillons sur des modèles complexes pour les constructeurs souhaitant innover, et sur des modèles plus simples afin d'aider chaque collectivité au dimensionnement et au choix d'une filière. Le Cemagref devient peu à peu une référence mondiale sur ce sujet », explique Pascal Molle, chercheur au Cemagref.