eaux usées SIG chaleur donnée économie d'énergie
A
Études
Assainissement
TSM 1/2 2020 - Page(s) 63-70

Cartographier le potentiel de récupération de chaleur des eaux usées : l’exemple de la Seine-Saint-Denis

Mapping the potential of wastewater heat recovery: the example of Seine-Saint-Denis

Résumé

Collectées puis transportées jusqu'aux stations d’épuration en vue de leur traitement, les eaux usées transitant dans les collecteurs d’assainissement constituent un gisement intéressant pour produire une énergie bas carbone par le biais de la récupération de chaleur. Avant même de pouvoir associer les points du réseau les plus pertinents de délivrance de cette chaleur récupérable et les utilisateurs potentiels telles piscines et bâtiments, encore faut-il être en mesure d’identifier les tronçons les plus favorables quant à ce gisement. Pour le département de Seine-Saint-Denis, impliqué sur les questions énergétiques et environnementales, il a fallu établir une méthode pour cartographier le potentiel de ses 550 km de réseaux d’eau usée et unitaires. Plusieurs critères permettant la sélection des tronçons potentiellement prometteurs ont ainsi été étudiés, et notamment les débits de temps sec, minimum et moyen. Ces données sont dispersées, soit dans de nombreux documents issus de campagnes de mesures temporaires effectuées lors de schémas directeurs d’assainissement ou d’études de caractérisation des écoulements de temps sec, soit calculées à partir des bases de données des mesures produites en continu dans le cadre de la gestion des réseaux. Dans les deux cas les informations disponibles sont très localisées et ne rendent compte de l’écoulement que sur un périmètre relativement restreint, sans fournir directement des renseignements à une échelle plus vaste. L’étude a donc consisté à exploiter toutes ces données (environ 300 points de mesure) pour fournir une estimation du potentiel de récupération de chaleur la plus étendue possible. Le résultat de ce travail est restitué sous la forme d’un outil cartographique permettant au département de répondre rapidement aux demandes des aménageurs avec des informations diverses, tant sur les débits et le potentiel estimé de chaleur récupérable que sur la fiabilité des données disponibles.

Abstract

Wastewater, collected and transported in sewers to treatment plants, is a potential source of low-carbon energy through heat recovery. This solution is particularly interesting where consistent flows of wastewater and waste heat circulate close to potential users such as swimming pools and buildings. But before looking for potential users, it is necessary to identify the sections of the sewer network with the highest waste heat recovery potential. The Département of Seine-Saint-Denis decided, as part of its energy and environment policy, to map the waste heat potential of its 550 km combined and separate sewers. Several criteria were studied to select potentially promising sections, including minimum and average dry weather flow rates. Flow rate data are abundant but disseminated in numerous documents resulting from temporary measurement campaigns carried out by municipalities and by the Département to investigate dry weather flows, or need to be calculated from continuous measurements performed for sewers operation. In both cases, the available information is very local and describes flow-rate only over a relatively small area, without directly providing information on a larger scale. This work consists therefore in collecting all the available flow-rate data (about 300 measurement points) and, through extrapolation, to provide the most comprehensive estimate of heat recovery potential possible. The result of this work comes out as a cartographic tool that allows the Seine-Saint-Denis to respond quickly to planners’ requests with various information, both on the flow rates and estimated recoverable waste heat and on the reliability of the available data.

Mots clés : chaleur fatale, énergie de récupération, eaux usées, réseau d'assainissement, gisements de chaleur, mesures de débit, Cartographie
Keywords : waste heat, energy recovery, wastewater sewer network, waste heat recovery potential, flow measurements, cartography
https://doi.org/10.36904/tsm/201901063

1,2,3 Prolog Ingénierie – Paris
4,5,6,7,8,9 Département de Seine-Saint-Denis – Direction de l’eau et de l’assainissement – Service hydrologie urbaine et environnement – Bobigny

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