Valoriise : Stereau imagine la station d'épuration de demain
Face aux enjeux de décarbonation, d’énergie et de préservation des ressources, mais aussi au renforcement des exigences réglementaires avec la DERU 2, Stereau développe avec Valoriise une nouvelle conception de la station d’épuration. Son nom, anagramme de Lavoisier, traduit son ambition : « rien ne se perd, tout se transforme ».
Aujourd’hui, une station d’épuration consomme notamment de l’énergie pour éliminer le carbone, l’azote et le phosphore contenus dans les eaux usées. VALORIISE propose de renverser cette logique : ne plus seulement éliminer ces éléments, mais les capter, les transformer et les valoriser.
Trois piliers pour repenser la station d’épuration
Valoriise repose sur trois principes complémentaires qui permettent de repenser les flux de matière et d’énergie à l’échelle de toute la station.
- Maximiser la capture du carbone
Premier principe : récupérer le carbone organique avant qu’il ne soit oxydé dans les bassins biologiques. Une captation renforcée de la matière organique en amont permet d’en orienter davantage vers la digestion et donc vers la production de biogaz, tout en diminuant les besoins d’aération. À la clé, selon les configurations étudiées : jusqu’à 70 % de réduction de la consommation énergétique liée à l’aération. Le carbone n’est plus seulement considéré comme une charge polluante à éliminer : il devient une ressource énergétique à valoriser.
- Récupérer l’azote et le phosphore
Deuxième principe : considérer l’azote et le phosphore non plus uniquement comme des éléments à éliminer, mais comme des ressources à récupérer. Leur extraction permet de limiter l’énergie et les réactifs nécessaires à leur traitement et ouvre des perspectives de valorisation, notamment pour l’agriculture. Valoriise favorise ainsi la création de boucles locales de ressources, en cohérence avec les principes de l’économie circulaire.
- Maximiser la production de gaz renouvelable grâce à la méthanation biologique
Troisième principe : valoriser au maximum le potentiel énergétique du carbone capté. La digestion permet déjà de transformer une partie de cette matière organique en biogaz. Valoriise va plus loin en intégrant la méthanation biologique, développée en partenariat avec la société Enosis. Le principe consiste à utiliser de l’hydrogène renouvelable pour convertir le CO₂ contenu dans le biogaz en méthane supplémentaire. Au lieu d’être séparé puis rejeté lors de l’épuration du biogaz, le CO₂ devient ainsi lui-même une ressource. Cette combinaison entre capture renforcée du carbone, digestion et méthanation biologique permet d’envisager, selon les configurations étudiées, jusqu’à +150 % de production de biogaz.
La force de Valoriise réside dans l’interdépendance de ces trois piliers.
Capter davantage de carbone réduit les besoins énergétiques tout en augmentant la matière disponible pour produire du biogaz. Récupérer l’azote et le phosphore limite les consommations nécessaires à leur élimination et permet leur valorisation. Enfin, la méthanation biologique transforme davantage de carbone en gaz renouvelable.
De la station d’épuration à la plateforme de ressources
Au-delà de sa mission première de traitement des eaux usées et de protection des milieux naturels, la station d’épuration peut ainsi devenir une véritable plateforme territoriale de ressources. Selon les besoins et les configurations locales, elle peut contribuer à produire ou valoriser de l’eau traitée réutilisable, du biométhane, de la chaleur, de l’électricité et des nutriments. La méthanation biologique crée également un lien entre les infrastructures de l’eau et les systèmes énergétiques : l’électricité renouvelable peut être convertie, via la production d’hydrogène, en gaz renouvelable plus facilement stockable et valorisable.
Une approche développée et testée à l’échelle de démonstrateurs
Valoriise s’appuie sur plusieurs programmes de R&D et démonstrateurs en cours permettant de valider les différentes briques technologiques : capture du carbone et gestion des boues à Saumur, pilote de méthanation biologique avec Enosis à Liffré, travaux menés avec INRAE sur la plateforme de La Feyssine à Lyon, ou encore essais autour de la récupération de l’azote et du phosphore aux Pays-Bas. Ces pilotes permettent progressivement de passer de la validation des technologies à leur intégration dans une architecture globale de station.
Préparer l’assainissement de demain
Avec la Directive Européenne des Eaux Urbaines résiduaires (DERU 2) en cours de transposition au sein des pays membres de l’UE , le renforcement des objectifs de décarbonation, l’évolution du coût de l’énergie et la nécessité de mieux préserver les ressources, les collectivités doivent aujourd’hui repenser leurs modèles d’assainissement.
Avec Valoriise, Stereau propose une nouvelle approche : faire de la station d’épuration non plus seulement un outil de traitement, mais un acteur de l’économie circulaire et de la transition énergétique des territoires. Traiter l’eau reste sa mission première. Valoriise lui donne aussi la capacité de préserver, produire et valoriser les ressources qu’elle contient.
