Ce sujet est proposé dans le cadre du projet PAI de la Région Auvergne-Rhône-Alpes C-StaRRE 4.0 « De la Collecte des eaux usées à la Station de Récupération des Ressources de l’Eau : Nouveaux outils numériques pour l’aide au pilotage ».
Dans ce projet, nous nous intéressons aux Stations urbaines de Récupération des Ressources de l’eau (StaRRE) du futur en les considérant comme des industries de production du réseau d’égouts en amont à la station d’épurations (STEP) à l’aval. Le pilotage des STEP du futur doit prendre en compte plusieurs étapes, du réseau de transport au traitement des eaux usées et à leur valorisation : le réseau d’égouts (WP1), le réacteur biologique et le clarificateur (WP2) et leurs interactions (WP3).
Le sujet se positionne sur le premier Work-Package.
Extrait du projet global :
« Ce work-package WP1 traite de la partie du système d’aide à la décision numérique (DSS) pour une gestion intégrée optimale du système d’égout combiné CSS (mesuré en termes de CSO / inondation / réduction d’énergie et maximisation de l’eau traitée). Il fonctionnera de manière anticipative grâce à l’utilisation des prévisions pluviométriques pour faire face au changement climatique et grâce aux modèles du réseau d’assainissement en amont. Un ensemble d’indicateurs (techniques, environnementaux, économiques, sociaux et législatifs) sera fourni pour la sélection des meilleures stratégies de gestion dans le CSS pour un développement durable. Enfin, des mécanismes efficaces et précoces de détection des perturbations et des événements susceptibles d’affecter la performance des processus de traitement des eaux usées seront fournis (par exemple, pluies, pics organiques, toxicité) afin de minimiser les émissions environnementales, les fuites de solides en suspension et de polluants de l’eau. »
Mots-clefs : Stabilité, EDP hyperbolique, équations de Saint-Venant, commande prédictive, optimisation, LMI
Objectifs de la thèse :
L’étudiant devra appréhender le travail effectué précédemment en étudiant la bibliographie existante sur ce sujet tant sur l’aspect des réseaux d’égouts que des outils en dimension infinie, déjà développés par les encadrants de la thèse. Après cette partie bibliographique, l’objectif principal sera de coupler ces approches et d’en faire ressortir, dans l’ordre de priorité :
- Modélisation améliorée du réseau d’égouts (dimension infinie, nœuds…).
- Prise en compte des phénomènes extérieurs tel que la pluie.
- Commande du réseau afin d’améliorer la performance des processus de traitement des eaux usées.
- Prise en compte des critères de qualité ; indicateurs environnementaux, toxicité de l’eau, qualité des boues charriées…
- Proposer un opérateur d’aide à la décision.
Profil du candidat recherché (prérequis) :
Le candidat est de formation automatique et/ou mathématique avec une appétence particulière pour l’applicatif avec de réels enjeux sociaux-économiques et les procédés.
Curieux et bilingue, le sujet étant dans le cadre d’un projet international et le partenaire sur cette partie du projet est situé à Barcelone. Compte tenu du contexte sanitaire, il n’y aura pas de déplacement sur le site espagnol.
La programmation est une compétence plus que nécessaire ainsi que LATEX.
Contacter Valérie DOS SANTOS MARTINS et Mickael RODRIGUES
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