Des chercheurs de l’Université de Portsmouth ont examiné les changements dynamiques de la résilience des installations de traitement des eaux usées au Royaume-Uni, désormais connues sous le nom d’installations de récupération des ressources en eau (WRRF), et ont découvert que les facteurs de stress environnementaux augmentaient le potentiel d’événements de pollution.
Les WRRF jouent un rôle vital dans notre vie quotidienne en produisant de l’eau propre, en éliminant les nutriments, en générant de l’énergie renouvelable et en extrayant d’autres matériaux biosourcés précieux des eaux usées. Ces systèmes ont été conçus pour résister dans une certaine mesure aux bouleversements ou aux perturbations des processus, mais une nouvelle étude suggère que le changement climatique et la croissance démographique les soumettent à un stress extrême.
Le projet collaboratif avec Southern Water et Thames Water a été le premier à utiliser les données des instruments de surveillance opérationnelle et de conformité pour suivre les facteurs de stress réels et leur influence sur les WRRF. Il a révélé que des facteurs de stress dynamiques, notamment une intensité de précipitations plus élevée et des périodes sèches prolongées, pourraient être liés à chaque événement. Cela fait également écho aux défis futurs relevés dans le dernier Rapport du GIECqui indique avec une grande confiance que les phénomènes météorologiques extrêmes liés au changement climatique causeront des dommages aux infrastructures.
Pour éviter les incidents de pollution dommageables, l’équipe à l’origine de l’étude affirme qu’il est essentiel de comprendre comment les facteurs de stress se manifestent, entraînant des changements spectaculaires dans le volume et la concentration des eaux usées. Cela donnera aux compagnies des eaux un temps de réaction prolongé aux événements et la possibilité de réduire l’impact sur un WRRF.
L’auteur principal de l’article, Timothy Holloway de l’École de génie civil et d’arpentage de l’Université de Portsmouth, a déclaré : « L’amélioration de la résilience des actifs et des infrastructures est un défi important pour l’industrie de l’eau, car les perturbations opérationnelles causées par les facteurs de stress deviennent plus courantes et difficiles à prévoir. Alors que nous sommes confrontés à d’importantes incertitudes politiques, sociales et environnementales, les compagnies des eaux et les agences gouvernementales sont obligées de gérer des changements complexes et dynamiques dans la résilience aux événements indépendants de leur volonté.
« Si nous continuons sur la même voie, il est extrêmement probable que nous connaîtrons des événements de pollution plus graves en raison de facteurs de stress nouveaux et émergents rapidement sur les systèmes d’assainissement. Cela pourrait entraîner des inondations intérieures, des dommages causés par les inondations et les tempêtes dans les zones côtières et des dommages aux Infrastructure. »
L’étude, publiée dans Recherche sur l’eaupropose d’utiliser les données WRRF réelles pour aider à atténuer les perturbations supplémentaires pour les opérateurs de traitement des eaux usées au Royaume-Uni et dans le monde.
Le Dr Yang, responsable de la croissance des processus de la qualité de l’eau chez Southern Water, a déclaré : « Southern Water est à la tête de l’industrie dans la surveillance des effluents depuis deux décennies. Les précieuses données à long terme de notre programme de surveillance ont permis cette recherche pionnière. Le programme de surveillance des égouts offre des opportunités plus intéressantes Nous sommes à une époque de transformation numérique et de changement climatique.
« Cette recherche propose un nouvel outil pour capitaliser l’avancée des technologies numériques et de détection. Elle vise à permettre à l’opérateur de mettre en œuvre les meilleures stratégies d’exploitation d’un réseau d’égouts ou d’une station d’épuration basées sur des données en direct afin que les clients et l’environnement soient mieux à l’abri des effets néfastes de l’environnement extérieur tel que le changement climatique. Je suis fier et me sens privilégié de travailler avec l’équipe de l’Université de Portsmouth au nom de Southern Water. J’attends avec impatience d’autres collaborations à l’avenir.
Le Dr Ben Martin, chercheur principal chez Thames Water, a ajouté : « Chez Thames Water, nous avons atteint le point où les outils numériques peuvent tirer parti de nos performances et de nos ensembles de données de surveillance pour produire des avantages opérationnels sans précédent.
« Nous sommes désormais mieux à même de faire face aux perturbations, de prévoir et de prendre des mesures proactives avant les défaillances d’actifs, et de créer des systèmes autonomes qui améliorent en fin de compte la qualité de l’eau fournie à notre environnement naturel. La valeur de ces efforts et d’efforts similaires dans l’industrie et le milieu universitaire est reconnue dans ce livre blanc est encourageant. Travailler avec M. Tim Holloway de l’Université de Portsmouth a été extrêmement précieux, car nous cherchons à créer des synergies intersectorielles dans le domaine.
Timothy G. Holloway et al, Exploration de l’utilisation des données d’instruments des installations de récupération des ressources en eau pour visualiser la résilience dynamique aux facteurs de stress environnementaux, Recherche sur l’eau (2022). DOI : 10.1016/j.watres.2022.118711