Caractérisation, Gestion et traitement de l’H2S in situ à partir d’un dispositif « naturel »
Contexte et attendus
Le sulfure d’hydrogène (H2S) est un gaz malodorant, toxique et responsable d’une corrosion du béton et du fer dans les réseaux d’assainissement, ce qui engendre des coûts d’entretien extrêmement importants pour les collectivités. En effet, des études récentes indiquent que le coût de réhabilitation des réseaux d’assainissement représente 10% des coûts globaux de la collecte et du traitement des eaux, soit plusieurs dizaines de millions d’euros annuellement rien qu’en France. L’H2S est généré sous forme dissoute dans les zones anaérobies des réseaux d’assainissement (biofilms, sédiments, zones stagnantes ou conduites forcées) et est ensuite émis dans le ciel gazeux des canalisations gravitaires.
Ce phénomène est amplifié par le réchauffement global et la diminution des flux d’eau dans les réseaux (due entre autres à la déconnexion des eaux pluviales). Sur le plan scientifique, l’objectif est de mieux connaitre les configurations géométriques, d’écoulement et les paramètres bio-physico-chimiques qui accentuent la production et gouvernent la circulation des flux de H2S.
D’un point de vue métrologique il s’agit de valider des méthodes robustes de quantification des gaz en réseau (prélèvement, analyse et mesure in situ). Un dispositif métrologique innovant, constitué d’une station multiparamétriques mobile et connectée, couplée à des mesures d’H2S dans l’air, permettra d’identifier les paramètres clés responsables de la formation d’H2S et d’évaluer les performances de la solution proposée en continu et en temps réel (ie, abattement d’H2S entre l’amont et l’aval d’une zone test).
Enfin, d’un point de vue technologique, il s’agira de développer une écotechnologie basée sur la nature (NBS en anglais pour Nature-Based-Solution, c’est-à-dire sans ajout chimique, ni aération ou ventilation forcée, sans consommation d’énergie et de ressources) permettant de traiter l’H2S in situ. L’une des solutions est un dispositif favorisant la formation d’un ressaut hydraulique couplé à une absorption sur filtre. Pour atteindre ces objectifs (scientifique, métrologique et technologique), deux étapes semblent indispensables :
1) Concevoir et instrumenter un site expérimental de terrain dédié au suivi des gaz dans les réseaux d’assainissement et en particulier d’H2S sur l’eco-Campus avec comme objectifs : i) la mise au point de méthodes de quantification des flux gazeux, dont H2S ; ii) l’évaluation des modèles hydro-aérauliques permettant d’étudier le devenir des gaz émis, leur mode de circulation et d’accumulation afin de concevoir la solution NoGas de remédiation.
2) Installer la solution NoGas et évaluer ses performances selon la métrologie validée à l’issue des tâches 1 et 2.
Livrables
Les résultats opérationnels du projet NoGas, à savoir, recommandations en matière d’équipement de suivi des flux d’H2S et écotechnologie de traitement in situ d’H2S, seront mis en valeur lors de journées techniques (OTHU ou Graie autosurveillance).
Un guide méthodologique sera produit à l’issue du projet en 2025.