Le C.E.R.E.D.E. Centre d'Essais et de Recherche sur les Equipements de Pollution des Eaux

28 février 1979 Paru dans le N°32 à la page 39 ( mots)

Rédigé par : J.-p. DAUTAIS

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parDocteur en Agronomie,Délégué Général du C.E.R.E.D.E.

[Photo : Vue générale de la station d’épuration de la « Petite-Californie » à Rezé-les-Nantes.]

La ville et la région de Nantes, « porte atlantique de l’Europe », constituent un pôle de décentralisation disposant dans le domaine de la technicité d'une concentration exceptionnelle de laboratoires nationaux, régionaux et d’organismes de Recherche Scientifique et Technique de qualité, à vocations voisines ou complémentaires, dont notamment :

— l’École Nationale Supérieure de Mécanique (ENSM) de Nantes ;
— le Laboratoire de Nantes du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) ;
— le Centre d’Études Techniques de l’Équipement (CETE) de Nantes, avec le Laboratoire Régional aux Ponts-de-Cé ;
— le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) de Bouguenais ;
— le Centre de Recherche de l’INRA de Nantes (Institut National de Recherche Agronomique) à la Géraudière ;
— l’Institut Scientifique et Technique des Pêches Maritimes (ISTPM) de Nantes ;
— le Service Régional d’Aménagement des Eaux (SRAE) de Nantes ;
— le Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM) ;
— le Service géologique régional (Bretagne – Pays de Loire) du Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) à Nantes ;
— le Laboratoire Départemental d’Hygiène de Nantes (LDH) ;
— et les différents laboratoires de l’Université de Nantes.

Ces différents organismes ont pris conscience qu’ensemble ils pourraient constituer une force communautaire capable de se mettre au service d'une cause d'intérêt public.

UNE ASSOCIATION NANTAISE POUR L’AMÉLIORATION DU CADRE DE VIE

L'amélioration du cadre de vie s'est révélée comme un point national de convergence dans les domaines scientifiques et technologiques et un objectif tout désigné pour une région qui se veut pilote en la matière.

C'est ainsi que s’est fondée, le 1ᵉʳ juillet 1975, à Nantes, une association déclarée, régie par la loi de 1901 sous la désignation : « Association pour le Développement à Nantes d’un Pôle de Recherche sur l'Aménagement du Cadre de Vie », R.C.V. Nantes, 3, rue Thurot.

Le but de cette association est de :

— développer la concertation entre les personnes, organismes et sociétés qui se consacrent à la recherche fondamentale ou appliquée dans le domaine de l’amélioration du cadre de vie, le champ de ces recherches portant sur deux ensembles de données :
- ® les unes relatives à l’agencement matériel des éléments qui composent l’espace naturel du bâti, y compris les nuisances qu’ils contribuent à créer ;
- ® les autres relatives aux aspects sociaux, économiques, culturels, psychologiques du cadre de vie, valeurs qui leur sont attachées et comportements qui les affectent ;
— susciter des recherches nouvelles, notamment dans les secteurs :
- © aménagement régional et urbain,
- © transports (y compris socio-économie et recherches intermodales),
- © construction,
- © génie civil et équipements collectifs.

R.C.V. s’attache particulièrement à l’aspect global des problèmes et à l’interdisciplinarité des chercheurs, en :

— aidant ses membres à coordonner les thèmes de recherche et à assurer leur financement ;
— favorisant la mise en place ou le développement d’instituts ou d’organismes de recherche s’intéressant aux divers domaines concernant l’aménagement du cadre de vie ;
— intervenant pour que la région de Nantes soit considérée par les Pouvoirs publics comme l’un des pôles majeurs de la recherche en matière de cadre de vie et bénéficie des investissements liés à cette orientation.

Son bureau actuel est ainsi formé :

Président : M. J.-J. REGENT ; vice-présidents : M. BATSH, M. SPARFEL ; trésorier : M. VILAINE ; secrétaire : M. BIETRY.

L’association comprend :

— des membres fondateurs, personnes morales (organismes, centres de recherche, laboratoires universitaires, entreprises, etc.) ayant un établissement en Loire-Atlantique et qui consacrent une part notable de leur activité à la recherche fondamentale ou appliquée dans les domaines intéressant l’aménagement du cadre de vie ;
— des membres adhérents, personnes physiques ou morales résidant en Loire-Atlantique ou y exerçant leur activité et menant des recherches dans un domaine intéressant l’aménagement du cadre de vie.
— des membres associés, personnes physiques ou morales s’intéressant à l’action de l’Association, mais qui ne désirent pas ou ne peuvent pas y siéger en tant que membres fondateurs ou adhérents :

MEMBRES ADHÉRENTS ET FONDATEURS :

Université de Nantes, CERA Saint-Herblain, SOAF Nantes, CSTB Nantes, INRA Nantes, DDE-DRE Nantes, BRGM Nantes, DDA-DRA Nantes, Mission Régionale Nantes, ISTPM Nantes, Laboratoire Départemental d’Hygiène Nantes, DRASS-DASS Nantes, ADEREC Nantes, Mairie de Nantes, Direction des Mines.

CEDELA Nantes, Association Ouest-Atlantique Nantes, Chambre de Commerce et d’Industrie Saint-Nazaire, Chambre régionale de Commerce et d’Industrie Nantes, Ciments Lafarge Nantes, Mairie de Nantes, Mairie de Saint-Nazaire, Mairie de La Baule, Mairie de Châteaubriant, Port Autonome de Nantes/Saint-Nazaire, SELA Nantes, EDF/GDF Nantes, Conseil Économique et Social Nantes, Conseil Régional des Pays de Loire Nantes.

Les ressources de l’Association sont principalement :

— les cotisations annuelles des membres ;
— les subventions, allocations et dons qu’elle peut recevoir de l’État, des Collectivités Publiques et des Entreprises.

LA CRÉATION DU C.E.R.E.D.E.

Les représentants des organismes regroupés au sein de l’Association R.C.V. de Nantes ont étudié, avec le concours des échelons spécialisés des diverses Administrations concernées, les formes possibles de concrétisation de leurs moyens et de leur volonté commune. Il est apparu qu’une première réalisation était possible dans le domaine précis de la mise en œuvre des moyens d’essais et de mesure sur les matériels et équipements pour la dépollution des eaux et la conduite d’opérations de développement et de programme de recherche de ceux-ci.

La création du C.E.R.E.D.E. (Centre d’Essais et de Recherche sur les Équipements de Dépollution des Eaux) a été ainsi décidée. Le Centre, qui aura un rayonnement national, demeure cependant une affaire régionale : l’avant-projet technique et financier relatif à sa création a été adopté le 22 mars 1976 par l’Association de Recherche du Cadre de Vie.

Il s’agit de l’édification d’un Centre construit par la Chambre de Commerce et d’Industrie de Nantes dont l’exploitation sera confiée à l’École Nationale Supérieure de Mécanique de Nantes.

Le C.E.R.E.D.E. a été présenté à l’occasion d’une conférence de presse à l’Hôtel Royal Monceau, à Paris, le 8 novembre 1978.

L.E.N.S.M.

SUPPORT TECHNOLOGIQUE ET EXPLOITANT

Etablissement public d’enseignement supérieur scientifique et technique, l’E.N.S.M. se classe par l’effectif de ses promotions (150 élèves) aux tout premiers rangs des Ecoles Nationales Supérieures d'Ingénieurs (E.N.S.I.). 2500 ingénieurs E.N.S.M. sont actuellement en poste sur tout le territoire national ou à l’étranger.

L’E.N.S.M. emploie plus de 200 personnes à temps plein parmi lesquelles 83 enseignants permanents. De plus, chaque année, 80 chargés de cours ayant leur activité principale dans l’industrie assurent une moyenne de 1500 heures d’enseignement aux élèves ingénieurs. [E.N.S.M., 1, rue de la Noé, 44072 Nantes Cedex. Téléphone (40) 74 79 76.]

Les étudiants de l’Ecole Nationale Supérieure de Mécanique sont recrutés parmi les admis aux concours nationaux des E.N.S.I., option M ou option P, à raison de 130 par année. Viennent s’ajouter des admis des concours spéciaux réservés l’un au titulaire du D.E.U.G., l’autre aux élèves des classes préparatoires de l’enseignement technique, ainsi que quelques admis sur titres.

[Photo : L’E.N.S.M. de Nantes.]

Ces étudiants reçoivent à la fois une formation scientifique supérieure et une formation technique professionnelle.

Les études se décomposent en un tronc commun qui comprend les cinq premiers trimestres et une partie optionnelle. Le tronc commun permet en général de dégager un centre d’intérêt pour chacun des étudiants qui choisissent parmi l’une des cinq options qui leur sont proposées :

— Automatique, Informatique, Constructions Navales, Génie Civil, Génie Mécanique.

Un stage ouvrier, de quinze jours minimum, en fin de première année et un stage ingénieur, de deux mois minimum, entre la deuxième et la troisième année permettent aux futurs ingénieurs de mettre en application leurs connaissances et facilitent la transition école-entreprise.

Par le développement constant de ses dix laboratoires, l’E.N.S.M. est devenue un important centre de recherche expérimentale et appliquée. 150 chercheurs réalisent des travaux extrêmement variés avec le concours du C.N.R.S. et de la D.G.R.S.T. ou pour le compte de grands organismes publics ou privés.

Les activités de recherche et les compétences de l’école sont orientées dans le sens de la vocation régionale en matière de recherche et d’activité industrielle. Il résulte de ce fait un classement des programmes dans trois secteurs d’activités (D.G.R.S.T. – 7ᵉ plan).

Aménagement du cadre de vie :

— Laboratoire de Génie civil (19 chercheurs) ;

— Laboratoire d’Hydrodynamique Navale (15 chercheurs).

Mécanique et industries de transformation :

— Laboratoire de Mécanique des Structures (15 chercheurs) ;

— Laboratoire du Département Matériaux (32 chercheurs) ;

— Laboratoire du Département Technologie et Techniques de Production (18 chercheurs).

Traitement de l'information :

— Laboratoire d’Automatique (48 chercheurs) ;

— Laboratoire d’Informatique (12 chercheurs).

D’une manière générale, l’étude des structures et ensembles mécaniques, dans leur conception, leur fabrication, leur exploitation, constitue l’axe principal de l’activité de recherche.

Dans chacun des laboratoires, on peut voir se développer le triple aspect de la science de transfert par :

— des recherches fondamentales qui maintiennent le savoir scientifique au plus haut niveau ;

— des recherches d’application qui vont jusqu’à la mise en œuvre industrielle ;

— des études et essais classiques s’appuyant sur les matériels les plus spécifiques.

Toutes les actions de recherche se sont développées avec le souci de constituer un ensemble homogène et harmonieux pouvant répondre à la fois à des objectifs fondamentaux et à l’attente non moins importante de l’industrie.

ORGANIGRAMME DES ETUDES

[Encart : ACTIVITES DE RECHERCHE ET ETUDES INDUSTRIELLES Effectif du Centre de Recherche : 105 Enseignants Chercheurs 56 Autres Chercheurs 32 Collaborateurs techniques TRAITEMENT DE L’INFORMATION : — Laboratoire d’Automatique — Laboratoire d’informatique et analyse numérique appliquées AMENAGEMENT DU CADRE DE VIE : — Laboratoire d’Hydrodynamique navale — Laboratoire de Génie Civil MECANIQUE ET INDUSTRIES DE TRANSFORMATION : — Laboratoire de Mécanique des structures — Laboratoire des Matériaux — Laboratoire de Technologie et techniques de production ]

Dans l’unité de structure de l’établissement, il paraît utile de souligner l’importance des quatre formations de troisième cycle pour lesquelles l’école a reçu une habilitation dans le cadre de l’Université de Nantes :

— Automatique,  
— Génie Civil,  
— Hydrodynamique,  
— Génie Mécanique.

Elles constituent, avec la préparation des doctorats ès sciences, une ouverture du plus grand intérêt pour les élèves ingénieurs qui souhaitent acquérir une formation approfondie dans les domaines si nombreux où les soucis des chercheurs et des industries se rejoignent.

LE C.E.R.E.D.E., « DEPARTEMENT » DE L’E.N.S.M.

La Chambre de Commerce et d’Industrie de Nantes (C.C.I.N.) met à la disposition de l’E.N.S.M. les terrains, ouvrages, bâtiments et matériels afin d’assurer l’exploitation du Centre d’Essais et de Recherche sur les Equipements de Dépollution des Eaux (C.E.R.E.D.E.) dont les missions sont ainsi définies :

— effectuer des essais et des contrôles sur les matériels existants en vue de tester leurs performances ;  
— entreprendre des études et recherches sur les matériels de dépollution en vue notamment de faciliter l’accès à cette technologie des entreprises régionales et nationales de génie civil, de mécanique et d’automatique ;  
— qualifier la pertinence et la fiabilité des matériels en obtenant, dès que possible, un agrément officiel de ces qualifications ;  
— spécialiser dans cette technologie des ingénieurs et techniciens en formation ou en perfectionnement à l’E.N.S.M.

Le C.E.R.E.D.E. est géré par l’E.N.S.M. dans le cadre réglementaire applicable aux établissements publics à caractère scientifique et culturel, et fait l’objet d’une gestion individualisée.

Le directeur de l’E.N.S.M. exerce les attributions de président du C.E.R.E.D.E. Il peut agir pour tous les actes de gestion.

Le président du C.E.R.E.D.E. est assisté par un conseil de gestion qu’il préside, composé :

@ du président de la Chambre de Commerce et d’Industrie de Nantes, organisme concédant, ou de son représentant. Il assure la vice-présidence du Conseil de gestion,  
@ de représentants des organismes fondateurs,  
@ de représentants des laboratoires de l’E.N.S.E.M. nommés par le président du C.E.R.E.D.E.,  
@ de 5 représentants de collectivités ou d’établissements publics utilisateurs ou prescripteurs de matériels de dépollution des eaux, nommés par le président du C.E.R.E.D.E.,  
@ de 5 représentants d’industriels intéressés par le C.E.R.E.D.E., tant pour les essais que pour la recherche/développement, nommés par le président de la C.C.I. de Nantes.

Le président du C.E.R.E.D.E. est assisté du Comité technique consultatif dont la composition est fixée chaque année par le Conseil de gestion sur proposi-

Nomination conjointe du Président du C.E.R.E.D.E. et du Président de la C.C.I.N.

Le Délégué Général exerce la responsabilité de la mise en route, du développement et du fonctionnement du Centre. Il anime et encadre le personnel (5 personnes) et assure la préparation des divers programmes.

LE SITE CHOISI : LA STATION D’ÉPURATION DE LA « PETITE-CALIFORNIE » À REZÉ-LÈS-NANTES

Le C.E.R.E.D.E. fonctionnera à proximité de la station de traitement des eaux usées de Nantes-Sud en bordure de la route de Pornic.

La station d’épuration de la Petite-Californie, mise en service en janvier 1976, a été réalisée pour le compte du Syndicat intercommunal de la rive sud de la Loire, maître d’ouvrage.

La maîtrise d’œuvre (lancement du concours, dépouillement, surveillance des travaux) a été confiée à la SET PRAUD de Nantes.

La Société EPAP, lauréate du concours, a exécuté les travaux conjointement avec l’entreprise EGTP LE GUILLOU de Nantes pour le lot génie civil.

Cet ouvrage a été conçu pour traiter de 8,5 t à 11,5 t de DBO₅ par jour (la variation de la pollution provenant du raccordement de la conserverie Saupiquet). Le volume journalier maximum reçu est de 30 000 m³/jour pour un débit de pointe de 2 000 m³/h. La proportion, selon les périodes considérées, de pollution agro-alimentaire (conserveries + abattoir) en regard de la pollution urbaine varie de 40 à 60 %. Le niveau de traitement requis était le niveau 4.

Les eaux préalablement dégrillées sont relevées et refoulées vers un ouvrage mixte assurant la fonction de dégraissage et dessablage, selon les procédés et matériels conventionnels. Le principe de traitement des eaux retenu est l’aération prolongée à faible charge, ce qui fait de cette station l’un des ouvrages les plus importants réalisés dans ce type de traitement ; ce choix s’était imposé au constructeur en raison de la solubilité de la DBO₅ en période de campagnes de pois et en raison de l’engagement de respect des normes de rejet pour la DCO. L’ouvrage d’activation est donc un chenal de 21 000 m³, construit sur 550 pieux, équipé de 8 doubles aérateurs horizontaux du type Aérovis (brevet EPAP) d’une puissance installée de 800 CV et asservis au contrôle de l’oxygène dissous. Les eaux sont clarifiées dans deux décanteurs ayant des caractéristiques rigoureusement identiques pour garantir une véritable équi-répartition, savoir Ø 36 m, volume 2 000 m³ pour chacun. La recirculation est assurée par un Aquavis. Les eaux épurées sont chlorées au chlore gazeux et rejetées en Loire par une conduite à 1 200 m.

Après concentration dans un silo épaississeur et déshydratation sur deux presses à bande filtrante (type Siebbandpresse), les boues atteignent une siccité de l’ordre de 18 à 22 % et sont dirigées vers un bio-réacteur qui constitue la grande originalité de cette station. Cet ouvrage, qui est constitué par une tour de Ø 9,50 m pour un volume de 600 m³, est alimenté par un produit à trois composantes : les boues déshydratées, un support carboné (sciure), le produit de recyclage. Le support carboné est destiné à améliorer la valeur du rapport C/N des boues. Ces trois produits sont mélangés et introduits en partie haute de la tour où, sous l’effet d’une aération forcée, les processus biologiques de dégradation du substrat organique s’amorcent rapidement. Les réactions exothermiques engendrées élèvent la température jusqu’à 87 °C.

Le produit composté est extrait après un temps de séjour de l’ordre de dix jours et mis à mûrir six semaines en andin. La capacité maximale de terreau traité sera de 60 à 70 m³/jour.

Le terreau est vendu aux paysagistes, maraîchers locaux, sur la base de 60 F la tonne.

Cette installation ne reçoit pas à ce jour la charge nominale (maxi reçu 7,5 t). Les performances contrôlées par le SRAE de Nantes donnent depuis trois ans des rendements de 97 à 99 % pour la DCO, MES et DBO₅.

À noter que cette station de 185 000 équivalents-habitants est exploitée par le constructeur avec quatre employés.

LES OBJECTIFS ET LES MOYENS DU C.E.R.E.D.E.

Le Centre s’est donné une double mission : d’une part, il aura à tester les performances et la fiabilité des matériels actuellement utilisés dans les processus de dépollution des eaux afin de fournir aux collectivités locales et aux administrations intéressées des informations objectives leur permettant de guider leurs choix en fonction des résultats qu’elles attendent lorsqu’elles sont confrontées à des problèmes de dépollution des eaux.

L’établissement de procédures d’essais et leur officialisation ultérieure doit, dans ce domaine, fournir des moyens d’évaluation.

[Photo : Sur le site : M. J.-P. Dautais, Délégué Général du C.E.R.E.D.E.]

APPAREILS CONCERNÉS

1 – Prétraitements

…qui font actuellement largement défaut. D’autre part, il pourra coopérer avec les fabricants de matériels, et notamment avec les entreprises régionales de mécanique et d’électromécanique pour les aider à mettre au point des ensembles ou sous-ensembles mieux adaptés que ceux qui sont actuellement sur le marché et dont la plupart sont d’ailleurs soit importés, soit fabriqués sous licence étrangère. Pour assurer leur développement dans une voie souvent nouvelle pour elles, les entreprises régionales disposeront ainsi d’un atout important puisqu’elles auront à leur porte un centre d’essai susceptible non seulement de tester leurs matériels, mais encore de leur suggérer les voies dans lesquelles de nouveaux progrès seraient éventuellement à réaliser.

L’investissement nécessaire à la création du Centre est de 3 millions de francs. Le financement est réalisé avec le concours de :

— l’Établissement Public Régional, qui a voté en février 1978 une subvention de 1 million de francs ;
— l’Agence de Bassin Loire-Bretagne, qui a accepté de consentir un prêt de 1 million de francs ;
— enfin, la Chambre de Commerce et d’Industrie de Nantes, qui a décidé d’investir 1 million de francs dans ce Centre.

Parallèlement, le Conseil Général de Loire-Atlantique accorde pendant trois ans une garantie de 400 000 F pour couvrir le déficit de fonctionnement inévitable au démarrage du Centre.

Le budget de fonctionnement du C.E.R.E.D.E. pour l’année 1979 est fixé à 1 250 000 F.

La plate-forme d’essais comprend :

— une station d’essais de pompes,
— un bassin d’aération modulable de 1 000 m³,
— un bassin de stockage,
— une zone d’essais de matériels compacts et de mini-stations,
— des canaux de dégrillage ou de mesure de débits,
— enfin, un bâtiment d’exploitation qui regroupe : un hall d’essais, le laboratoire et l’atelier, les bureaux et salles de réunion.

Du fait de la proximité de la station d’épuration de la Petite-Californie, le C.E.R.E.D.E. dispose d’effluents variés (eaux usées industrielles, eaux usées urbaines, eaux traitées niveau 4, boues) alimentant les différentes zones d’essais.

LA SPÉCIALISATION EN MATIÈRE D’ÉTUDEET DE RECHERCHESUR LES ÉQUIPEMENTS DE DÉPOLLUTION

Les essais proposés par le C.E.R.E.D.E. concernent tous les équipements de dépollution des eaux :

— les composants de station utilisés en prétraitement,
— la fonction relevage des eaux,
— les aérateurs et oxygénateurs,
— les appareils de traitement des boues,
— les mini-stations,
— les appareils compacts,
— les capteurs, etc.

Ils visent à caractériser ces matériels en cinq points fondamentaux : l’aspect fonctionnel, l’aspect mécanique, l’aspect électrique et électromécanique, l’aspect régulation et l’aspect énergétique.

La réalisation de recherches complémentaires devrait également permettre la mise au point de nouveaux matériels.

CONCLUSION

Le C.E.R.E.D.E., intervenant à chacune des étapes de traitement des eaux usées afin de contrôler ou d’améliorer les performances des équipements mécaniques et électromécaniques, pourra jouer un rôle de premier plan dans la meilleure connaissance des performances et de la fiabilité des matériels de dépollution des eaux.

Grâce à l’obligeance du Syndicat mixte d’assainissement du sud de la Loire, le C.E.R.E.D.E. a pu être implanté à Rezé, à proximité immédiate de la station d’épuration de la « Petite-Californie », ce qui lui permet de disposer pour ses essais de trois types principaux d’effluents.

Sa conception en fera une installation souple et rationnelle.

Au moment où la concurrence internationale compromet l’avenir des entreprises et des régions, la création de ce Centre, en liaison étroite avec l’Industrie et l’Université, renforce la position de Nantes dans deux secteurs particulièrement importants :

— l’amélioration du cadre de vie,
— l’industrie mécanique ou électromécanique.

Les industriels français, parfois exportateurs de matériels de dépollution, trouveront à Nantes un organisme capable de qualifier la pertinence et la fiabilité de leur production.

Le plan de charge de la plate-forme prévoit des essais sur :

— des capteurs,
— des compresseurs et surpresseurs,
— des appareils de prétraitement,
— des oxygénateurs et aérateurs, etc.,

ainsi qu’une collaboration avec certains services techniques municipaux de Nantes et de La Roche-sur-Yon.

Le Centre sera opérationnel à la fin du mois de février 1979.

J.-P. DAUTAIS.

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