Le combiné NODE LM & LNR 12P

Un nouveau capteur qui marque une avancée majeure sur le marché de la surveillance de l’eau : le NODE LM.

Cette innovation repose sur l’utilisation de bactéries indigènes, naturellement présentes dans le milieu aquatique, qui agissent comme des bioindicateurs vivants. Ces micro-organismes réagissent aux variations de la charge organique biodégradable ou à la présence de substances toxiques en adaptant leur activité biologique. Cette réaction génère un signal bioélectrique, mesuré directement et en temps réel par le NODE LM.

Il est principalement utilisé pour surveiller les milieux aquatiques, tels que les eaux urbaines ou industrielles, grâce à une technologie innovante de suivi en continu des variations de la charge organique et de la toxicité des effluents.

L’innovation de ce capteur unique sur le marché repose sur :

1. Le corps du capteur résolument innovant qui combine un design souple capable de s’adapter au flux et un matériau spécifique qui résiste aux conditions d’exploitation. Cette géométrie flexible introduit un nouveau principe de corps de sonde (breveté) qui n’emprisonne pas les matières entraînées dans les eaux usées, évitant ainsi les dépôts et colmatages. Associée à la vitesse de l’effluent, cette conception confère au capteur une capacité d’auto-nettoyage, garantissant la fiabilité des mesures sur le long terme. Elle réduit fortement la maintenance sur site, faisant gagner du temps aux opérateurs et optimisant les coûts d’exploitation.

2. Un biocapteur autonome : une fois le NODE LM installé dans le courant, des bactéries colonisent les deux électrodes du capteur, grâce à leur tendance naturelle à former un biofilm en surface. L’activité du biofilm sur l’anode est suivie en continu. En se nourrissant de la matière organique présente dans le fluide, les bactéries génèrent un signal électrochimique mesurable, dû à la migration d’électrons de l’anode vers la cathode, proportionnelle à leur viabilité. La mesure de ce signal électrique permet d’établir des valeurs représentatives de la charge organique du flux analysé. Les bactéries utilisées sont celles naturellement présentes dans l’eau à surveiller. Adaptées au milieu et représentatives du site, elles réagissent à toute variation de la qualité de l’eau à laquelle elles sont exposées. Nous n’utilisons ni OGM ni bactéries cultivées en laboratoire, qui s’adaptent souvent mal ou ne survivent pas lorsqu’elles sont déployées en environnement réel ou sur un site industriel.

3. Une maintenance pensée pour sécuriser les équipes opérationnelles : le biocapteur NODE LM a également été conçu pour permettre une maintenance directement depuis la surface, sans devoir pénétrer dans le réseau d’assainissement.

1. La technologie NODE ne nécessite aucune alimentation électrique externe, ce qui la rend idéale pour les sites isolés et les équipements permanents.

2. La mise en place de cette nouvelle méthode de surveillance et d’évaluation du réseau, est notamment rendue possible grâce à l’installation du capteur sur les branches du réseau d’assainissement ou en aval des drains. Elle permet une cartographie précise grâce à l’absence de consommation d’énergie, qui prolonge la durée de vie des enregistreurs auxquels elle est associée, et permet ainsi une installation simple.

En combinant deux technologies innovantes, elle assure une surveillance continue, du point de collecte dans le réseau jusqu’à la station d’épuration, tout en répondant aux exigences de la directive européenne révisée relative au traitement des eaux urbaines résiduaires(UWWTD).

Le principe de base consiste à suivre l’état de la charge organique, propre aux effluents dilués du site d’installation. La matière organique nourrit les bactéries, qui réagissent en produisant un signal électrique plus ou moins important. Si la concentration en matière organique augmente, le signal s’intensifie ; à l’inverse, une baisse réduit l’activité bactérienne et entraîne une diminution du signal électrique généré.

À partir de ces éléments, il devient possible de suivre l’impact d’une hausse de la charge organique ou d’une baisse de l’activité bactérienne liée aux dilutions (pluie, infiltration d’eau claire, etc.), mais aussi à la présence de substances toxiques pour les bactéries, comme les détergents, les biocides ou d’autres produits chimiques nocifs.

AVANTAGES ET APPLICATIONS

Les données fournies par le biocapteur permettent d’assurer un diagnostic en continu et de fiabiliser l’autosurveillance.

En déployant un réseau de capteurs, l’exploitant peut facilement sectoriser le réseau et identifier l’origine de la pollution (pics de charge, toxicité…).

Ils sont notamment utiles pour gérer des situations de crise (ex. composés toxiques perturbant les bioprocédés, épisodes orageux…), prévenir et maîtriser les non-conformités, ou encore optimiser les procédés de traitement.

L’utilisation des biocapteurs NODE LM pour la surveillance des systèmes de contrôle sanitaire ou des procédés de traitement peut permettre de réduire les coûts liés aux impacts environnementaux et aux pénalités associées aux rejets dans le milieu, ainsi que les coûts d’exploitation (ex. dépenses énergétiques, gestion des boues, quantité d’additifs…).

Le paramètre unique fourni par le biocapteur peut renseigner sur la qualité des effluents et sur la survenue d’événements atypiques.

L’utilisation de paramètres tels que le niveau/le débit facilite l’interprétation du signal NODE LM et aide à déterminer les capacités de charge au sein des réseaux.

L’ajout de paramètres complémentaires (température, sondes physico-chimiques comme pH/ORP, conductivité, turbidité, etc.) ou d’un dispositif d’échantillonnage permet une caractérisation plus fine de la nature des événements atypiques.

Grâce à ses caractéristiques et à une sortie signal en 4–20 mA ou en basse tension, le capteur peut être raccordé à des automates (API) ou à des enregistreurs sur batterie capables de transmettre les données à distance ; il ne nécessite ni réactifs chimiques ni alimentations externes.

Cette fonctionnalité ouvre de nouvelles possibilités de surveillance en différents points du réseau, en s’affranchissant du recours à des points de mesure dédiés imposés par l’encombrement ou par des systèmes de mesure sensibles à l’encrassement, ou encore par la difficulté de prélèvement.

Le coût relativement faible du capteur et de son exploitation permet un déploiement large sur le territoire ou sur le réseau. Le capteur peut être installé dans des conduites d’eaux usées situées au milieu d’une chaussée et refermées dans un regard, sans gêner l’extérieur par des encombrements ni nécessiter d’installations particulières.

Par rapport à la plupart des sondes, les biocapteurs NODE LM nécessitent très peu, voire aucune maintenance, car ils tirent parti de la croissance microbienne, souvent à l’origine des dysfonctionnements et de l’essentiel de la maintenance de nombreux systèmes de métrologie en ligne (biofouling).

Selon le site d’installation ou le type d’écoulement analysé, le biocapteur peut être étalonné pour fournir une mesure en ligne et en temps réel de la DBO5 ou de la DCO. En 2018, la technologie a reçu le Environmental Certification Technology Verification (ETV) délivrée par le National Metrology and Testing Laboratory (NEL) pour l’évaluation en temps réel de la DBO5.

 

En général, le LM NODE sert à surveiller :

LE RÉSEAU D’ASSAINISSEMENT :

 

• Identification de l’origine et de la nature des épisodes de pollution ;

• Protection du procédé d’épuration et repérage du point d’apparition d’une situation critique ;

• Conformité des rejets.

LES CANALISATIONS :

• Contrôle des rejets industriels (rejets accidentels ou anormaux, rejets saisonniers liés à des procédés spécifiques, rejets frauduleux) ;

• Impact sur l’environnement, surveillance des déversoirs se déversant vers les eaux de surface, suivi des eaux de ruissellement ;

• Sortie de la station d’épuration.

LE FONCTIONNEMENT d'une station d'épuration :

• Entrée : évaluation de la charge organique pour ajuster l’exploitation / détection de substances toxiques nuisibles à la biomasse ;

• Sortie : contrôle de la qualité et repérage d’éventuels dysfonctionnements ;

• En traitement biologique : vérification de son activité.

Le NODELM ne fournit pas une valeur réglementaire unique, mais permet de suivre la tendance propre à votre réseau et aux eaux concernées, sous réserve de contrôle. Un travail conjoint avec le laboratoire est nécessaire pour identifier le signal produit et, en conséquence, personnaliser la stratégie de surveillance et de gestion.

Les données générées par le biocapteur aident à optimiser la modélisation, la sectorisation, la prévention, ainsi que les coûts de gestion. 

La solution proposée par le groupe CLAIRE repose sur l’utilisation du capteur NODE LM, associé à des enregistreurs LNR 12P assurant une supervision complète.

La solution idéale associe le NODE LM au logger LNR06V4-P12-82-LTE, qui intègre un capteur de niveau radar ainsi qu’un modem pour la transmission à distance des données mesurées.

Ils peuvent être associés à l’enregistreur LOG04V4-80, auquel il est possible de raccorder des capteurs physico-chimiques tels que : pH, température (mesure intégrée aux capteurs), conductivité, turbidité.

Le LOG04V4-80 peut être couplé à l’enregistreur LNR06V4-P12-82-LTE grâce au système connu et reconnu de communication sans fil Ijinus en radiofréquence. Les données du LOG04 sont transmises au LNR06, puis envoyées à distance via son modem (il reste possible d’équiper les deux enregistreurs d’un modem.

Les données peuvent être transmises à la plateforme Ijitrack ou directement au serveur de l’utilisateur.

Ces enregistreurs peuvent être associés à un échantillonneur automatique, de préférence multi-bouteilles, pour prélever des échantillons à analyser en laboratoire, afin d’effectuer les comparaisons nécessaires ou l’analyse des eaux usées.