Défi : Curer de manière autonome des ouvrages à plan d’eau libre et gérer en local les sédiments extraits

Formulaire de candidature 

Le défi à relever 

Pour assurer l’approvisionnement de la capitale, Eau de Paris exploite notamment l’usine de production d’eau potable de Joinville-le-Pont, qui traite de l’eau superficielle prélevée dans la Marne. Dans le périmètre de l’usine, 3 ouvrages sont particulièrement sujets à la sédimentation :

• Le canal d’amenée d’eau brute (eau de Marne),
• La pièce d’eau, qui reçoit essentiellement des eaux de la Marne et des eaux pluviales,
• Le canal de rejet, qui sert de bassin de dessablement et par lequel transitent les eaux traitées de rejets, les eaux de lavage des filtres à sable, les eaux provenant des surverses de différents ouvrages avant d’être envoyées en Marne.

Au fur et à mesure de leur fonctionnement, ces 3 ouvrages s’emplissent progressivement de boues et de sables. Afin d’éviter l’engorgement des ouvrages par accumulation de sédiments, préjudiciable à la vie aquatique, ainsi que les remises en suspension et les relargages de sédiments en Marne, il est nécessaire de procéder périodiquement à des curages, qui sont onéreux et dont le suivi est très chronophage.

Les quantités de sédiments extraites et leurs principales caractéristiques sont résumées dans le tableau ci-dessous.

Caractéristiques des sédiments :

Eau de Paris souhaite expérimenter une solution permettant une évacuation plus fréquente et régulière des sédiments accumulés dans la pièce d’eau et dans le canal de rejet. Les objectifs visés sont les suivants :

• Eviter des rejets en Marne non-conformes par suite de remise en suspension et de relargage de sédiments,
• Limiter la mobilisation des équipes d’exploitation pour surveiller les opérations de curage et sécuriser l’exploitation et le fonctionnement de l’usine,
• Réduire les coûts de fonctionnement sur le long terme (Des curages plus fréquents de la pièce d’eau permettraient d’envoyer les sédiments extraits, en quantité raisonnable, vers les ouvrages de stockage des boues existants. Dans le même esprit, des curages plus fréquents du canal de rejet permettraient de récupérer et de recycler le sable.),
• Réduire l’impact environnemental de l’activité de curage, également sur le long terme (Si la majorité des sédiments curés peut être envoyée vers la filière de traitement des boues existante ou recyclée, cela évitera une déshydratation spécifique sur le site de Joinville puis un transport par péniche pour une réutilisation en remblai routier).

Un curage plus fréquent et régulier du canal de rejet pourrait également permettre de laver et trier les sédiments extraits, afin de récupérer le sable et de le recycler en le remettant dans les filtres à sable.

En option : Si les résultats sont concluants sur le canal de rejet et la pièce d’eau, le défi supplémentaire à relever serait de pouvoir curer le canal d’amenée d’eau brute. Il s’agit d’un ouvrage de 600 mètres de long, complètement couvert. Du fait de cette configuration particulière, la mise en œuvre d’un dispositif innovant de curage autonome de ce canal nous a parue complexe. Il pourrait par exemple être compliqué, voire impossible, d’utiliser un signal GPS pour guider l’engin de curage. C’est pourquoi l’expérimentation ne portera dans un premier temps que sur le curage de la pièce d’eau et du canal de rejet, ces 2 ouvrages étant situés à l’intérieur du périmètre de l’usine de Joinville et faciles d’accès. Toutefois, si les candidats pensent pouvoir proposer une solution qui puisse aussi être déployée dans le cas particulier du canal d’amenée d’eau brute, ils l’indiqueront dans leur proposition et l’expérimentation pourra éventuellement être étendue, dans un second temps.

L’expérimentation portant sur les curages de la pièce d’eau et du canal de rejet est à prévoir sur des durées maximales d’un (1) mois par ouvrage à curer. Ces durées comprendront l’amenée des matériels sur le site de Joinville, leur installation et leur mise en marche. En outre, les candidats indiqueront dans leur proposition le nombre de jours de fonctionnement du dispositif d’extraction et la quantité prévisionnelle de sédiments qu’ils envisagent d’extraire.

L’expérimentation sur des durées limitées ne visera pas obligatoirement à curer intégralement la pièce d’eau et le canal de rejet. En revanche, si l’expérimentation est concluante, Eau de Paris pourrait à terme réaliser des curages un à plusieurs mois par an.

Découvrir les autres défis

Les spécificités à prendre en compte 

Les dimensions des ouvrages à curer :

• Pièce d’eau :
  • Surface estimée : 3 500 m2
  • Longueur : 70 m
  • Largeur : 50 m
  • Hauteur de fond : variable de 0,5 à 3m
• Canal de rejet :
  • Surface : environ 1 000 m2
  • Longueur : 220 m
  • Largeur en tête : 6,50 m
  • Largeur de radier : 4,50 m
  • Cote initiale du radier : 27,80 NGF
  • Cote normale du niveau d’eau : 29,28 NGF
  • Profondeur : variable de 0,5 à 1,5 m

Vu le peu de profondeur rencontrée en certains endroits, il est nécessaire que l’engin de curage puisse avoir un faible tirant d’eau.

La solution de curage autonome devra être adaptée à l’ouvrage à curer et aux caractéristiques des sédiments à extraire :

• Dans le cas du curage de la pièce d’eau, Eau de Paris souhaite pouvoir traiter les sédiments extraits via sa filière de traitement des boues de l’usine. Les solutions proposées par les candidats devront donc intégrer à minima non seulement l’engin de curage mais aussi une cuve de stockage intermédiaire des sédiments extraits, transportable vers la bâche de stockage tampon et une pompe conçue et dimensionnée pour refouler les sédiments de la cuve intermédiaire vers la bâche tampon. Les boues déshydratées et chaulées produites par la filière de traitement des boues de l’usine étant valorisées en agriculture, des analyses des sédiments extraits lors du curage seront régulièrement pratiquées en sortie de la cuve de stockage intermédiaire, pour vérifier qu’ils ne contiennent aucune substance indésirable.
• La solution à mettre en place concernant le canal de rejet : les sédiments étant constitués de plus de 90% de sable, il n’est pas envisageable de les traiter dans notre filière boue. Le candidat devra donc intégrer à sa solution non seulement l’extraction des sédiments mais aussi leur traitement sur place (tri et nettoyage du sable). L’objectif pour EDP est de récupérer du sable propre et sec pour pouvoir le réinjecter dans les filtres à sable.

Les éléments de la solution à détailler plus précisément 

• Autonomie de la solution : Intervention humaine minimale pour le fonctionnement du procédé
• Faible consommation électrique (idéalement solution autonome en énergie, alimentée par des énergies renouvelables)
• Dimensions des équipements et installations aquatiques et terrestres (installation de tri et nettoyage des sables, stationnement du robot…).
• Facilité à transporter la solution d’un point A à un point B et facilité de mise en œuvre
• Traitement des effluents pompés simple et économe

Critères de sélection

Procédure de sélection et calendrier prévisionnel

• Réunion d’information à Joinville-le-Pont sur inscription à defis@eaudeparis.fr
• Dépôt des candidatures sur eaudeparis.fr (Les attendus sont précisés en annexe du règlement)
• Annonce des candidats pré sélectionnés
• Audition devant le comité de sélection 
• Annonce du ou des lauréats 
• Expérimentation avec accompagnement technique et financier d’Eau de Paris.

Pour toute question, contactez-nous à :

defis@eaudeparis.fr