# Pratique française d'installation et d'utilisation des capteurs dans les petites installations à boues activées

J.M. Choubert, Sylvie Gillot, A. Heduit

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J.M. Choubert, Sylvie Gillot, A. Heduit. Pratique française d'installation et d'utilisation des capteurs dans les petites installations à boues activées. TSM. Techniques Sciences Méthodes – Génie urbain, génie rural, 2006, 5, pp.69-76. hal-02588444

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# Pratique française d'installation et d'utilisation des capteurs dans les petites installations à boues activées

■ J.-M. CHOUBERT<fnref n="1" />, S. GILLOT<fnref n="2" />, A. HÉDUIT<fnref n="2" />

**Mots-clés** : boues activées, capteurs, enquête nationale, critères d'installation, pratique d'utilisation

**Key words** : activated sludge, on-line sensors, national questionnaire, setting-up criteria, actual using

## 1. Introduction

Solution technique la plus répandue en France pour l'épuration des eaux usées urbaines, le procédé à boues activées à aération intermittente est pilotable à l'aide d'électrode à oxygène dissous ou d'électrode de platine (potentiel rédox). Ces capteurs simples et robustes permettent de suivre en continu l'état d'avancement des réactions biologiques [WOUTERS-WASIAK et al., 1994], notamment en détectant l'achèvement des réactions de nitrification et de dé-nitrification [IP et al., 1987; HÉDUIT et al., 1988]. La mise en pratique d'asservissements de l'aération à l'aide de ces capteurs se heurte néanmoins à des dif-ficultés notamment du fait de la dépendance entre les signaux et le rapport « puissance d'aération installée / charge polluante reçue » [WOUTERS-WASIAK et al., 1994; VANROLLEGHEM, 2003]. Si le temps néces-saire à la maintenance de ces capteurs est faible, les réglages restent délicats et nécessitent une main d'œuvre qualifiée [OLSSON, 2002], du moins sensi-bilisée au déroulement des processus biologiques (ni-trification, dénitrification, relargage du phosphore). C'est pourquoi la potentialité de ces asservissements est souvent sous-utilisée, le large dimensionnement des ouvrages s'accommodant assez bien d'un mode de fonctionnement dégradé de l'aération sur horloge au travers des temporisations [VANROLLEGHEM, 2003]. Si depuis une quinzaine d'années des disposi-

tifs d'asservissements de l'aération à partir des cap-teurs simples (rédox et/ou oxygène) équipent les sta-tions d'épuration [ARRAUDEAU et al., 1992; PUJOL et VACHON, 2000], des algorithmes complexes res-tent en cours de développement pour les rendre plus autonomes [LUMLEY, 2002; COHEN et al., 2003; LEE et al., 2003], notamment par la modulation des seuils rédox en fonction de l'encrassement, de la dé-rive...

Contrairement aux installations boues activées im-plantées dans les autres pays européens, les installa-tions françaises domestiques sont rarement équipées d'analyseurs automatiques de la qualité de l'eau (DCO, azote ammoniacal, nitrates, phosphates) [JEPPSSON et al., 2002]. Lorsque ces analyseurs en ligne sont installés sur les très grosses unités, ils sont dédiés à la surveillance du fonctionnement des ins-tallations plutôt qu'à un réel pilotage automatisé [VANROLLEGHEM, 2003]. Malgré leur rôle mani-feste dans la maîtrise des coûts de fonctionnement [INGILDSEN et WENDELBOE, 2003], ils sont en-core considérés par les praticiens français comme fra-giles, coûteux en temps et en maintenance, et néces-sitant une main d'œuvre qualifiée [WACHEUX, 2001]. Les technologies plus récentes de mesures en ligne multi-spectrales sans réactif [RIEGER et al., 2004] représentent une alternative à une partie de ces contraintes qui pourraient à terme modifier ce point de vue.

L'obligation de mise en place d'un traitement biolo-gique des eaux usées des agglomérations situées en zones sensibles à l'eutrophisation (directive euro-péenne 91/271/EEC), maintenant relayée par l'objec-

<footnote n="1">1 CEMAGREF - Unité de recherche Qualité des Eaux, 3 bis quai chauveau - CP 220, 69 336 Lyon cedex 9.
Mél. : jean-marc.choubert@cemagref.fr</footnote>

<footnote n="2">2 CEMAGREF - Unité de recherche Hydrosystèmes-Bioprocédés, Parc de Tourvoie - BP 44, 92163 Antony cedex.</footnote>
tif de « bon état écologique » des milieux aquatiques (directive cadre européenne sur l'eau) se sont traduits par un renforcement des exigences de traitement même hors zones sensibles. La construction des installations s'accompagne aujourd'hui de la mise en place quasi-systématique de capteurs simples, robustes et bons marchés. Ils permettent de connaître au long de la chaîne de traitement biologique des eaux résiduaires les informations nécessaires à la conduite du procédé : potentiel rédox, oxygène dissous, hauteur du voile de boue, turbidité des eaux de sortie.

En 1996, les capteurs équipant les stations d'épuration ont été recensés par le groupe de travail « Méthodes d'analyses alternatives » de l'AGHTM. L'enquête menée par le Cemagref en 2004 apporte des informations actualisées sur la pratique française d'installation et d'utilisation des capteurs, ciblées sur les stations d'épuration à boues activées en très faible charge de moins de 20 000 EH (installations les plus nombreuses en France). Il recense de plus les critères et conditions de mise en place des capteurs, les procédures et fréquences d'entretien appliquées.

## 2. Méthodes

L'enquête nationale menée en 2004 par le Cemagref visait donc à dresser un bilan de la pratique française d'instrumentation (pH, conductivité, rédox, oxygène, MES, turbidité, voile de boue) des stations d'épuration à boues activées en aération prolongée de capacité inférieure à 20 000 EH. 150 questionnaires d'enquête ont été adressés à des compagnies fermières privées après consultations de maîtres d'œuvre public, SATESE, agences de l'eau. Les informations recherchées étaient les suivantes : date de mise en service, capacité nominale de traitement, niveau de traitement exigé, type de réseau de collecte (unitaire ou séparatif), nature de l'effluent (domestique ou mixte), types de capteurs installés, usage fait de ces capteurs (asservissement, contrôle), temps consacré à la maintenance, fréquence d'entretien.

Les réponses au questionnaire concernent 78 installations dont les capacités nominales de traitement sont comprises entre 1 500 et 20 000 EH, et dont les dates de mise en route sont comprises entre 1968 et

2004. Cet échantillon représente 1,5 à 2 % du parc français des boues activées en aération prolongée. En l'absence de données nationales récentes relatives à ces installations, les critères de représentativité de l'échantillon sont difficiles à apprécier. Néanmoins, chaque exploitant a donné une image actuelle de son parc d'installations, et l'agrégation de ces images constitue l'échantillon obtenu.

Pour évaluer l'homogénéité de l'échantillon ainsi constitué, des sous-échantillons de population ont été constitués. Les installations ont été regroupées en trois classes de capacité de traitement (moins de 4 000 EH, 4 000 à 9 000 EH, supérieure à 9 000 EH), et en deux classes de période de mise en route (avant/après 1994). Six sous-échantillons de population homogène, contenant 11 à 16 installations, ont été constitués (figure 1).

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1. Répartition de l'échantillon des installations par critère de capacité nominale de traitement et critère de date de mise en route</figcaption></figure>

Les installations qui constituent l'échantillon fonctionnant à très faible charge massique (aération prolongée) réalisaient toute une nitrification poussée de l'azote des eaux usées. Un tiers d'entre-elles assuraient également un traitement du phosphore.

## 3. Résultats

Parmi les 78 installations recensées par l'enquête, 34 n'étaient pas équipées en capteurs (soit 43 % de l'échantillon). 30 d'entre elles (8 à 20 000 EH) ont été mises en service avant 1994. Les installations les plus récentes, encore non équipées de capteurs
(4 installations) ont des capacités nominales de traitement inférieures à 4 000 EH.

Les facteurs régissant le niveau des 44 installations équipées de capteurs, en ont été recherchés. Pour chaque installation, les points suivants ont été réperoriés : date de mise en route, capacité nominale de traitement, type de réseau de collecte, exigences de traitement. Dans un deuxième temps, l'utilisation effective des capteurs installés a été examinée : temps consacré à la maintenance des capteurs et fréquences d'entretien, de nettoyage, de vérification-étalonnage, de remplacement.

Les paragraphes suivants explicitent les résultats obtenus.

## 3.1. Facteurs régissant l'installation de capteurs

### • Date de mise en route - Capacité nominale

La proportion cumulée des stations d'épuration équipées de capteurs dans les bassins d'aération (oxygène ou rédox) ou en sortie (détecteur de voile de boue dans le décanteur, ou turbidimètre dans le canal de sortie) a été calculée. Les résultats sont présentés en fonction de l'année de mise en route des installations (figure 2) et en fonction de la capacité nominale de traitement (figure 3).

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 2. Proportion de STEP instrumentées en fonction de l'année de mise en route</figcaption></figure>

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 3. Proportion de STEP instrumentés en fonction de la capacité nominale de traitement</figcaption></figure>

La proportion (cumulée) de stations d'épuration instrumentées augmente de façon très marquée à partir du milieu des années 90.

Parmi les stations d'épuration mises en route avant 1994, 11 installations (14 % de l'échantillon) sont équipées de capteurs dans leur bassin d'aération ; seulement 7 installations (9 % de l'échantillon) ont une sortie instrumentée (figure 2). Ces résultats sont cohérents avec ceux obtenus en 1996 sur 2 000 installations de moins de 30 000 EH par le groupe de travail de l'AGHTM [HUZER et GUILLO, 1997 ; WACHEUX, 2001] qui avait estimé à 9 % la part des installations de 2 000 à 30 000 EH équipées de capteurs dans les bassins. Ce constat va dans le sens d'une représentativité satisfaisante de l'échantillon collecté en 2004 par la présente enquête.

Le niveau d'instrumentation des installations en 2004, notamment grâce à celles mises en route depuis 1994, est nettement plus élevé (figure 2) :

* 44 installations (soit 56 % de l'échantillon) de moins de 20 000 EH (moyenne : 10 500 EH, s = 7 000) étaient équipées d'un capteur dans le bassin d'aération en 2004 ; il y a dix ans, ces capteurs étaient réservés aux installations de capacité nominale supérieure à 50 000 EH [HUZER et GUILLO, 1997 ; WACHEUX, 2001] ;

* le renforcement du niveau d'équipement depuis 1994 s'observe également pour les capteurs placés en sortie d'installations de traitement ; en 2004, 21 installations (soit 27 % de l'échantillon) de moins de 20 000 EH (moyenne : 14 000 EH, s = 7 800) en étaient équipées ; ce niveau d'équipement était celui des installations de plus de 300 000 EH il y a dix ans [WACHEUX, 2001].

Ces 44 installations sont astreintes par arrêtés préfectoraux à des niveaux de rejets comparables à ceux des installations classées placées en zones sensibles, voire plus sévères.
Parmi les installations de moins de 3 000 EH (14 installations, soit 18 % de l'échantillon), seules 3 installations sont équipées de capteurs dans leur bassin d'aération (figure 3). À partir de 4 000 EH, et jusqu'à 20 000 EH, on observe une augmentation régulière de la proportion d'installations instrumentées avec la taille des installations (tendances linéaires tracées sur la figure 3). Le niveau d'instrumentation apparaît donc indépendant de la capacité nominale de traitement d'une installation, dès lors que sa capacité nominale de traitement est supérieure à 3 000 EH.

Le respect des exigences de rejets lors d'évènements dynamiques, tels que les temps de pluie en réseau unitaire ou les rejets d'effluents industriels, sont des

éléments souvent retenus par les constructeurs pour justifier l'installation de capteurs. Les influences du type de réseau de collecte (unitaire ou séparatif), ainsi que celle de l'exigence de traitement (azote seul ou azote+phosphore), sur le niveau d'instrumentation des installations ont ainsi été successivement examinées.

## • Type de réseau de collecte

Le tableau I présente le nombre et la proportion d'installations connectées à un réseau unitaire ou séparatif pour trois niveaux d'instrumentation : absence de capteurs (=horloge), bassin d'aération instrumenté (=rédox ou oxygène), sortie instrumentée (=voile de boue ou turbidité).

<table><caption>Tableau I. Niveau d'instrumentation en fonction du type de réseau de collecte</caption><thead><tr><th rowspan="2">Niveau d'instrumentation</th><th colspan="2">Absence de capteurs (horloge)</th><th colspan="2">Bassin d'aération instrumenté (rédox ou oxygène)</th><th colspan="2">Sortie instrumenté (voile de boue ou turbidité)</th></tr><tr><th>Unitaire</th><th>Séparatif</th><th>Unitaire</th><th>Séparatif</th><th>Unitaire</th><th>Séparatif</th></tr></thead><tbody><tr><th>Type de réseau</th><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><th>Nombre de STEP (proportion)</th><td>14 (18 %)</td><td>20 (26 %)</td><td>33 (42 %)</td><td>11 (14 %)</td><td>19 (24 %)</td><td>2 (3 %)</td></tr></tbody></table>

Les installations dont le séquençage de l'aération est commandé par une horloge sont plus rarement raccordées à un réseau unitaire (14 installations soit 18 % de l'échantillon) qu'à un réseau séparatif (20 installations soit 27 % de l'échantillon). Inversement, celles dont le bassin d'aération est équipé de capteurs sont plus souvent raccordées à un réseau d'assainissement unitaire (33 installations soit 42 % de l'échantillon) plutôt qu'à un réseau séparatif (12 installations soit 15 % de l'échantillon). Les capteurs en sortie d'installations équipent majoritairement les installations connectées à un réseau d'assainissement unitaire (19 installations, soit 24 % de l'échantillon), contre 2 installations (3 % de l'échantillon) raccordées à un réseau séparatif.

## • Exigence de traitement

Parmi les 78 installations constituant l'échantillon, 52 installations (soit 66 %) réalisent l'élimination de l'azote exclusivement (N), et 26 (soit 34 %) réalisent l'élimination de l'azote et du phosphore (N & P). Les proportions d'installations dont le bassin d'aération ou la sortie est équipée de capteurs ont été calculées

en fonction de l'exigence de traitement. Les résultats sont représentés sur les figures 4 et 5.

Parmi les 52 installations traitant l'azote exclusive-ment (figure 4), 34 (65 %) ont une commande des aérateurs par horloge ; 18 installations (35 %) disposent d'un asservissement du fonctionnement des aérateurs à l'oxygène ou au rédox ; 5 installations (8 %) sont équipées de capteurs en sortie. Parmi les 26 installations traitant l'azote et le phosphore (figure 5), 3 (4 %) ont une commande des aérateurs par horloge, 23 installations (96 %) disposent d'un asservissement à l'oxygène ou au rédox ; 16 installations (63 %) sont équipées de capteurs en sortie. Nous constatons qu'une exigence de traitement élevée sur le phosphore s'accompagne d'un niveau d'instrumentation important. La contribution des MES à la concentration en phosphore total des eaux traitées, qu'il est nécessaire de minimiser pour respecter les niveaux de rejet, peut expliquer le taux d'équipement élevé en sortie d'installation traitant le phosphore.
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 4. Proportion de STEP instrumentées traitant l'azote seul (N)</figcaption></figure>

<caption>Figure 5. Proportion de STEP instrumentées traitant l'azote et le phosphore (N et P)</caption>

## 3.2. Utilisation effective des capteurs installés

L'éclairage apporté sur les facteurs déterminant l'installation des capteurs des installations à boues activées françaises a été complété par une analyse évaluant leur réelle utilisation pour la conduite des procédés et les efforts consacrés par les exploitants à leur maintenance. Les capteurs placés en sortie étant plutôt employés pour la surveillance (au mieux reliés à une alarme), seule l'utilisation effective des capteurs équipant les bassins d'aération

pour les asservissements (pilotage automatisé) a été examinée.

* **Utilisation des capteurs rédox et/ou oxygène pour le séquençage de l'aération**

Parmi les 44 installations équipées de capteurs, une seule n'utilisait pas le capteur pour le pilotage de l'aération. La proportion d'installations dont le fonctionnement de l'aération est asservi a été calculée pour les trois situations suivantes : rédox seul, oxygène seul, rédox et oxygène (tableau II).

<table><caption>Tableau II. Proportion d'installations instrumentées et degré d'utilisation, par type de capteur de bassin d'aération</caption><thead><tr><td>Type de capteurs installés</td><td>Rédox seul</td><td>Oxygène seul</td><td>Rédox et oxygène</td></tr></thead><tbody><tr><td>Nombre d'installations équipées (Proportion)</td><td>14 (31 %)</td><td>6 (13 %)</td><td>24 (56 %)</td></tr><tr><td>Taux d'utilisation déclaré pour le pilotage de l'aération</td><td>98 %</td><td>100 %</td><td>(48 %) asservi aux deux capteurs (52 %) asservi à 1 des 2 capteurs</td></tr></tbody></table>

14 installations (soit 31 %) sont équipées d'un capteur rédox seul ; 6 installations (soit 13 % de l'échantillon de stations équipées de capteurs) sont équipées d'un capteur oxygène seul ; 25 installations (soit 56 % de l'échantillon) sont équipées des capteurs rédox et oxygène à la fois.

La quasi-totalité des installations équipées d'un capteur rédox et/ou oxygène dispose d'un séquençage de l'aération réellement asservi à ces capteurs. La moitié des installations équipées des deux capteurs disposent d'un pilotage de l'aération prenant en compte les informations des deux capteurs (48 %). L'autre moitié dispose d'asservissements simples à l'oxygène ou au rédox (52 %). La présence de deux capteurs

permettant théoriquement de disposer d'une seconde solution d'asservissement en cas de problème, avant de basculer en mode dégradé (horloge).

* **Temps consacré à la maintenance des capteurs**

Le nombre de passages hebdomadaires des exploitants sur les installations de traitement et la durée hebdomadaire consacrée à la maintenance des capteurs ont été déterminées à partir d'une partie seulement des 44 réponses concernant les stations équipées en capteurs. En effet, seuls 38 exploitants ont répondu à cette question. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau III pour les trois catégories de capacité nominale de traitement présentées à la figure 1 (moins de 4 000 EH, 4 000 à 9 000 EH, supérieure à 9 000 EH).
<table><caption>Tableau III. Fréquence des passages et durées hebdomadaires consacrée à la maintenance des capteurs (parmi les 44 installations équipées de capteurs, 39 ont renseigné ces informations)</caption><thead><tr><td>Capacité nominale (EH)</td><td>Nombre de STEP avec capteurs</td><td>Nb de capteurs par STEP (bassin et sortie)</td><td>Nombre de passages hebdomadaires moyenne [mini; maxi]</td><td>Durée hebdomadaire consacrée aux capteurs moyenne [min; maxi]</td></tr></thead><tbody><tr><td>&lt; 4 000</td><td>8</td><td>1</td><td>3,1 [2; 5]</td><td>0 h 40 [0 h 30; 1 h]</td></tr><tr><td>4 000 à 9 000</td><td>13</td><td>2</td><td>4,3 [1; 5]</td><td>1 h 10 [0 h 30; 3 h]</td></tr><tr><td>&gt; 9 000</td><td>18</td><td>2 à 3</td><td>4,7 [3; 5]</td><td>2 h 10 [0 h 30; 6 h]</td></tr></tbody></table>

L'exploitant assure en moyenne 3 passages hebdomadaires sur les installations de moins de 4 000 EH ; 4 à 5 passages hebdomadaires sur les installations de plus de 4 000 EH. Parmi les réponses, des différences importantes ont été observées (fortes amplitudes entre les valeurs minimales et maximales).

Les exploitants des installations de moins de 4 000 EH, souvent équipées d'un seul capteur, consacrent à sa maintenance une durée hebdomadaire inférieure à une heure (40 minutes en moyenne). Pour les installations de 4 000 à 9 000 EH, la durée moyenne hebdomadaire consacrée aux capteurs passe à 1 h 10, puis à 2 h 10 pour les plus de 9 000 EH. Si les fréquences de passage et le nombre de capteurs à entretenir sont à peu près équivalents dans les deux catégories, la différence de +1 heure peut s'expliquer par un temps de présence et un personnel plus importants sur les installations de plus grosse capacité. Une

attention plus importante portée aux instruments de mesure en ligne pour les installations dont les measures d'auto-surveillance sont plus fréquentes est une autre explication possible.

Les durées consacrées aux capteurs recensées pour les installations à boues activées françaises de moins de 20 000 EH laissent une place limitée à la maintenance des capteurs en ligne de qualité de l'eau actuels (DCO, NH₄, NO₃, PO₄) pour lesquels les fréquences de passage et d'entretien excèdent largement ces valeurs [WACHEUX, 2001].

## Fréquences d'entretien (nettoyage, vérification-étalonnage, remplacement) par type de capteur

Les fréquences d'entretien (nettoyage), de vérification-étalonnage, et de remplacement ont été recensées à la figure 6 pour chaque type de capteur (rédox, oxygène, MES, voile de boue, turbidité).

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 6. Fréquences de nettoyage, de vérification-étalonnage, de remplacement des capteurs</figcaption></figure>

Les valeurs moyennes, minimales et maximales présentées figure 6 mettent en évidence que :

- les capteurs rédox, oxygène et MES sont nettoyés à l'eau un peu plus d'une fois par semaine en moyenne ; les capteurs voile de boue et turbidité sont

nettoyés un peu plus fréquemment : une à deux fois par semaine ;

- leur vérification et/ou leur étalonnage (étalon de travail : solution commerciale par exemple, sonde neuve) est réalisée une fois par mois pour le rédox,
l'oxygène, les MES et la turbidité ; la fréquence est d'une fois tous les deux mois pour le voile de boue, notamment en raison d'une option de vérification automatique/alarme défaut qui existe sur ces appareils ; - pour le remplacement des capteurs, la grande majorité des réponses précise qu'il est effectué lorsque c'est nécessaire (bris, dérive excessive), soit une fois tous les un à deux ans pour le rédox ; une fois et demie par an pour l'oxygène ; tous les deux à trois ans pour le capteurs à MES (pas de valeur pour les sondes de turbidité) ; tous les cinq à dix ans pour les capteurs de hauteur du voile de boue.

Pour toutes les tâches de maintenance (nettoyage, étalonnage, remplacement), des différences importantes ont été recensées entre les valeurs minimales et maximales des fréquences (figure 6). Des conditions d'exposition différentes à l'altération (dureté de l'eau, anaérobiose, filasses...) expliquent en partie ces disparités. Ainsi, certains exploitants craignant un dysfonctionnement de l'asservissement de l'aération réalisent un nettoyage des capteurs rédox et oxygène beaucoup plus fréquemment que la moyenne (trois fois par semaine) et une vérification-étalonnage une fois par semaine (soit quatre fois par mois). Rares sont les exploitants ne nettoyant pas le capteur de turbidité, s'ils en disposent, au moins une fois par semaine. D'autres exploitants, moins confiants dans l'utilité de l'information des capteurs pour la conduite de leur installation réalisent un nettoyage une fois par mois et une vérification une fois par an, voire jamais.

## 4. Conclusion

La capacité nominale de traitement des stations d'épuration à boues activées n'est pas le critère déterminant de la mise en place de capteurs dans le bassin d'aération ou en sortie. Pour des tailles supérieures à 4 000 EH, les principaux facteurs déterminant l'installation

de capteurs sont la nature unitaire du réseau de collecte, couplée à l'exigence de traitement.

La mise en place de capteurs rédox ou oxygène est alors quasi systématique pour les installations de plus de 4 000 EH. Une exigence de traitement sur le phosphore s'accompagne de la mise en place de capteurs supplémentaires (turbidimètre en sortie, voile de boue dans le décanteur).

L'aération est le plus souvent asservie à un seul capteur (le plus souvent au capteur rédox). Si les installations équipées de deux types de capteurs (oxygène et rédox) représentent un peu plus de la moitié des cas de bassins d'aération instrumentés, seule la moitié d'entre elles fonctionne sur les deux capteurs pour le pilotage de l'aération (asservissement double). Un asservissement simple (un seul capteur) est en pratique généralement préféré, avec la possibilité de passer sur le second, puis en mode dégradé (horloge). Le temps consacré aux capteurs est d'une à deux heures par semaine pour la maintenance. L'étalonnage des capteurs est effectué en moyenne une fois par mois pour la mesure du rédox, de l'oxygène, des MES. Leur changement est réalisé une fois par an pour les capteurs chimiques (oxygène, rédox) à une fois tous les 5-10 ans pour les capteurs physiques (MES, turbidité).

## Remerciements

Les auteurs remercient les exploitants des stations d'épuration ayant participé à l'enquête. Stéphane Bons, Pierre Mauricrace (Cemagref), Florence Burvingt (Syndicat des eaux et de l'assainissement du Bas-Rhin) et Katia Wouters-Wasiak (Lyonnaise des Eaux en Alsace) sont également remerciés pour leur contributions et suggestions. Cette étude n'aurait également pu être effectuée sans le soutien financier du FNDAE.

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## Résumé

### J.-M. CHOUBERT, S. GILLOT, A. HÉDUIT.
Pratique française d'installation et d'utilisation des capteurs dans les petites installations à boues activées

La directive européenne 91/271/EEC relative au traitement des eaux usées urbaines, et les nouvelles exigences liées à la directive cadre européenne sur l'eau (DCE 2000/60/CE) se traduisent par de nombreux projets de construction et réhabilitation d'installations type boues activées. Très souvent dédiées à un traitement poussé de l'azote voire du phosphore, y compris hors zones sensibles, ces installations sont souvent équipées de capteurs de mesure (potentiel rédox, oxygène dissous, voile de boue, turbidité). Cet article présente les résultats d'une enquête nationale menée par le Cemagref en 2004 auprès des exploitants de 78 installations à boues activées en très faible charge de moins de 20 000 EH (installations les plus nombreuses en France) dans le dessein d'inventorier ces capteurs et leurs applications. Pour les installations de plus de 4 000 EH, il est mis en évidence la mise en place quasi systématique de capteurs rédox et/ou oxygène dans les bassins d'aération. Ils sont installés simultanément sur la moitié des installations instrumentées de l'échantillon. L'exigence d'abattement du phosphore favorise forte-ment l'installation de capteurs sur les clarifica-teurs (voile de boue et turbidité). La durée hebdo-madaire consacrée à la maintenance des capteurs (1 à 2 h) est d'autant plus longue que la capacité no-minale de traitement est importante. Les fré-quences de maintenance, très différentes d'une installation à l'autre, sont en moyenne d'une fois par semaine (nettoyage), une fois par mois (étalon-nage), une fois par an (remplacement oxygène et rédox).

## Summary

### J.-M. CHOUBERT, S. GILLOT, A. HÉDUIT.
French practice in Setting-up and Using simple on-line sensors equipping small activated sludge wastewater treatment plants

The European Directive 91/271/EEC related to domestic wastewater treatment, and the new requirements of the European Water Framework Directive (WFD 2000/60/CE) have induced numbers of new-built and upgraded wastewater treatment plants (WWTPs). As they are mainly dedicat-ed to nitrogen removal, even in non-sensible areas, these WWTPs often include activated sludge installations, equipped with simple on-line sensors (redox potential, dissolved oxygen, height of sludge blanket, turbidity). This article presents the results of a national survey carried out by Cemagref in 2004. The installation of on-line sen-sors and their use were analysed from 78 very low-loaded activated sludge WWTPs with a capac-ity under 20000 PE (most frequent configuration in France). For a PE over 4000 , simple on-line sensors (redox and/or oxygen in the aeration tank) are almost systematically installed. When phosphorus removal is required, on-line sensors are also installed in clarifiers (sludge blanket height or turbidity). More than 50% of the WWTPs of the inquiry are equipped with both redox and oxygen sensors in the aeration tank. The weekly time dedicated to on-line sensor maintenance (in the range of 1 to 2h/week) is directly linked to the plant capacity. The frequencies of maintenance are very different from one plant to another. The average frequencies are: 1 time per week for cleaning, 1 time per month for calibration, 1 time per year for replacement (oxygen or redox).