Articles et rapports techniques

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# SETIER : Suivi et Evaluation des capTeurs low-cost pour les Installations de traitement des Eaux usées : qualité des Eaux et énErgie

En partenariat avec l’Agence de l’eau Rhône-Méditérranée-Corse, INRAE et l’IRD ont initié le projet SETIER en 2019. Coordonné par INRAE (Stéphanie Prost-Boucle et Rémi Clément), le projet Setier s’appuie sur le développement mondial de l’électronique open source et des capteurs low-cost, miniaturisés et portatifs. Cette tendance rend les mesures autour de la qualité de l’eau (conductivité, pH, turbidité, DCO, température, redox, O2 dissous, énergie) de plus en plus accessibles. Leur développement ouvre de nouvelles perspectives en matière de suivi et de pilotage des installations de traitement et valorisation des eaux résiduaires grâce à une caractérisation spatio-temporelle plus détaillée. Ce type d’approche, dite « low-tech » se développe considérablement dans d’autres domaines d’applications environnementales, par exemple en pollution de l’air et en hydrologie. L’avantage majeur de ces outils open source est d’offrir une forte flexibilité (choix des mesures, nombre de capteurs, fréquence de mesure), mais également de s’inclure dans une démarche plus respectueuse de l’environnement avec la possibilité de mieux connaître les outils utilisés et de les réparer en ne remplaçant que les composants défectueux, ou en réutilisant certains composants dans d’autres applications.

Sur le Gitlab, vous trouverez quatres types de centrales de mesures qui ont été développées dans nos laboratoires, avec une philosophie dite « Lego ». Cette philosophie s’appuie sur:

  • des capteurs qui ont été évalués en laboratoire pour s’assurer de leur performance et qui sont en adéquation avec les besoins identifiés pour les eaux usées ;

  • une stratégie d’assemblage simple sans soudure, sur la base de modules commerciaux disponibles en France chez les revendeurs spécialistes de l’électronique ;

  • une notice bien documentée répertoriée ici.

La centrale n°1, est la centrale de mesure de débit et de hauteur d’eau ; elle inclut un capteur ultrason dont la plage de mesure est comprise entre 10 et 150 cm.

La centrale n°2 est la centrale physico-chimique ; elle inclut une sonde de température, une sonde de conductivité électrique, une sonde redox, une sonde pH, et une sonde d’oxygène.

La centrale n°3, est la centrale de mesure d’énergie ; elle inclut jusqu’à 4 pinces ampérométrique.

La centrale n°4, est la centrale de mesure de hauteur d’eau par Pression, elle inclut jusqu’à 5 sondes Pression.

# Documentation

Vous trouverez en ligne des documents nécessaires à l’assemblage et à l’utilisation de la centrale SETIER. Ces documents sont les suivants :

  • Guide de montage des centrales en Francais

  • Guide de montage des centrales en Anglais

  • Guide de montage des centrales en Espagnol

  • Modèle d’impression 3D du fond de panier de la centrale débit

  • Modèle d’impression 3D du fond de panier de la centrale pression

  • Modèle d’impression 3D du fond de panier de la centrale physico_chimique

  • Modèle d’impression 3D du fond de panier de la centrale énergie

  • setier-fichier-calibration.xlsm, fichier excel avec macro, à utiliser avec le datalogger physico-chimique. Ce fichier permet de procéder à la calibration des 4 capteurs physico-chimiques (redox, O2, pH et conductivité), en utilisant en parallèle le wifi du datalogger.

  • setier_datalogger_code, dossier dans lequel se trouve l’ensemble du code permettant le paramètrage et l’utilisation des différents dataloggers. Ce dossier est à télécharger intégralement.

# Références

Articles et rapports techniques#

Débimètre low-tech :

  1. Guyard H., Prost-Boucle S., Sudre J., Moreau S., Imig A., Favreau G., Quatela V., Clément R. (2024) An open-source flowmeter for monitoring the input/output flow rates of wastewater treatment plants. HardwareX, OHX_e00613. https://doi.org/10.1016/j.ohx.2024.e00613

Instrumentation low-tech et informations sur le projet SETIER :

  1. Clément R., Imig A., Prost-Boucle S. (2025) Les contours d’une instrumentation durable. NOV’AE Numéro Spécial #04 RSE, p157-162. ISSN : 2823-2283 / e-ISSN : 2823-3980. https://revue-novae.fr/article/view/9695

  2. Prost-Boucle S., Kamgang-Nzeufo H., Bardot T., Moreau S., Guyard H., Duwig C., Kim B., Dubois V., Gillot S., Clément R. (2022) Capteurs bon marché et centrales d’acquisition D.I.Y pour les eaux usées : le projet SETIER. Techniques Sciences et Méthodes (TSM) n°1/2-2022-117e année, 35-44. https://astee-tsm.fr/articles/tsm-1-2-2022-prost-boucle/

Rapport du projet SETIER 1 :

  1. Clément R., Guyard H., Imig A., Moreau S., Prost-Boucle S., Quatela V., Sudre J. (2023) Projet SETIER : Rapport technique du projet. https://hal.science/hal-04772378v1

Posters#

  1. Journées de la Mesure (J2M) : Sudre J., Prost-boucle S., Guyard H., Imig A., Quatela V., Dubois V., Moreau S., Clement R. Banc de démonstration SETIER, avec centrale Physico-chimique, Energie et Débitmètrique

  2. Conférence internationale EGU : Imig A., Guyard H., Prost-Boucle S., Quatela V., Moreau S., Sudre J., Clement R. (2024) The SETIER project: an open source flowmeter for monitoring flow rates of wastewater treatment plants. Poster. EGU, Vienna, Austria

Communications orales#

  1. Congrès national de l’Astee : Prost-Boucle S., Clément R. (2021) Intérêt des capteurs bon marché pour l’analyse des eaux usées : un outil complémentaire à la gestion des stations ? 100ème congrès de l’ASTEE, Paris. https://hal.science/hal-03727479

  2. Journées Techniques nationales Epnac : Prost-Boucle S., Clément R. (2024) Suivi et Evaluation des capTeurs low-cost pour les Installations de traitement des Eaux usées : débitmétrie, qualité des eaux et éneRgie. Journée de formation Epnac-OiEau (évènement en ligne)

  3. Journées Techniques nationales Epnac : Prost-Boucle S., Clément R. (2023) Suivi et Evaluation des capTeurs low-cost pour les Installations de traitement des Eaux usées : débitmétrie, qualité des eaux et éneRgie. 14 ème Journées Techniques Epnac, Angoulême

  4. Réseau des exploitants de stations d’épuration du GRAIE : Prost-Boucle S., Sudre J., Imig A., Clément R. (2022) Le projet SETIER : capteurs bon marché pour l’analyse des eaux usées - Des outils complémentaires à la gestion des stations. https://hal.science/hal-03727487v1

Prix et distinctions#

  1. Lauriers d’INRAE -2025 - Rémi Clément, créateur d’instrumentation ouverte. https://www.inrae.fr/dossiers/lauriers-inrae/remi-clement-createur-dinstrumentation-ouverte