REMWATCH

Un besoin de monitoring des traitements par biostimulation : L’injection de substrat carboné dans la zone saturée pour le traitement (biostimulation) d’une nappe phréatique contaminée par des éthylènes chlorés est une technique couramment utilisée dans le domaine des sites et sols pollués. Elle apporte les conditions d’anaérobie favorisant une biodégradation de ces solvants chlorés. Actuellement, les injections de substrats se font empiriquement. Elles sont susceptibles de perturber la biologie du milieu, soit par des insuffisances soit par des surplus chroniques d’injection de substrats (introduisant des chocs dans le milieu) qui au final entrainent une baisse du rendement du traitement. Pour suivre la biodégradation, il n’existe actuellement que des systèmes avec des mesures ponctuelles (analyses Redox et physico-chimiques des polluants…). L’acquisition de ces mesures engendrent des coûts (déplacements sur site, analyses…). Par ailleurs, les jeux de données ponctuelles restent parcellaires et amènent à des difficultés d’interprétation. Ce constat met en évidence une lacune de méthode et d’outils pour suivre en continu l’injection de substrat carboné (évolution des produits injectés dans le milieu: diffusion, rémanence…) et son impact sur la biodégradation. Ce besoin est exprimé par les entreprises de travaux de dépollution pour mieux gérer ces injections et pour donner une idée sur l'efficacité du traitement en temps réel. A terme, ce besoin pourrait s’exprimer au travers d’un système de monitoring qui puisse asservir l’injection à la demande. Dans ce contexte, ENOVEO développe des biocapteurs pour la mesure en ligne et en continu de la charge organique dans les nappes phréatiques.

La finalité du projet REMWATCH est de valider et fournir un outil de suivi en ligne (biocapteur microbien) permettant de déterminer en temps réel l’efficacité de traitement par biostimulation d’un aquifère pollué. Des essais de validation sur site et sur de longue période (ie, 12 mois en continu) doivent compléter les travaux qui ont été menés sur ce biocapteur à l’échelle pilote en conditions de laboratoire. Les objectifs sont les suivants :

• valider l’utilisation des biocapteurs sur site pour la détection en temps réel de la diffusion du substrat carboné (huile de soja) injecté dans la nappe ;

• établir une relation entre intensité du signal généré par les capteurs et efficacité de traitement (augmentation du nombre et de l’activité des bactéries et gènes impliqués dans la biodégradation des COHV ; abattement des teneurs en COHV).

Il s’agit ainsi d’une étape de validation du biocapteur développé et validé en laboratoire, avec une mise en oeuvre sur le terrain de l’outil qui permettra également d’en étudier ses caractéristiques. La mise en place des biocapteurs sur site permettra donc d’une part, de compléter les données acquises en laboratoire en conditions contrôlées et d’autre part, de déterminer la sensibilité, la robustesse (physique et biologique), la durée de vie (dérive éventuelle, maintenance) et d’identifier les interférences éventuelles inhérentes à une expérimentation sur site (eg, fluctuations des conditions physico-chimiques, niveau de nappe…).

Objectif 1
Validation de l’utilisation des biocapteurs sur site pour la détection en temps réel de la diffusion du substrat carboné injecté dans une nappe : Les essais sur site, en place depuis 11 mois, ont permis de valider les performances des biocapteurs (détection du substrat carboné, vitesse de déplacement dans la nappe et durée d’efficacité de l’amendement). D’autre part, les essais ont permis de valider et de confirmer la robustesse biologique et physique (observées en réseau urbain) puisqu’aucune maintenance n’a été nécessaire après plus de 300 jours de déploiement et de fonctionnement des biocapteurs. Notons également que ce projet a permis l’amélioration de la consultation des données générées par les biocapteurs puisque celles-ci sont consultables (interface web) à partir de n’importe quel terminal (ie, PC, tablette, smartphone) et en fonction des besoins, des alertes SMS peuvent être envoyées en temps réel pour signaler tout changement.

Objectif 2
Etablir une relation entre intensité du signal généré par les capteurs et efficacité de traitement : Ce second volet du projet, en cours de réalisation, a été retardé par des problèmes liés à l’injection et à la diffusion du substrat dans la nappe qui n’ont pas permis jusque-là de générer suffisamment de données pour répondre à cet objectif.

ENOVEO (coordinateur)

Novembre 2015 à Octobre 2020