FAQ NODE

Principe du biocapteur NODE

 

Qu’est-ce que la technologie NODE ?

La technologie NODE est un outil de surveillance des milieux aquatiques naturels, urbains ou industriels qui fournit une information en temps réel sur la qualité de l’eau. Elle se présente sous la forme d’une sonde qui peut être installée directement dans le milieu à surveiller ou en dérivation.

 

Quel est le principe de la technologie NODE ?

Les biocapteurs génèrent un signal électrique qui est le reflet direct de l’activité des bactéries présentes à la surface des électrodes.

 

Que mesure le biocapteur NODE ?

Le biocapteur mesure l’activité microbienne en temps réel. Cette activité est convertie en signal électrique directement exploitable.

 

Quel est l’intérêt de mesurer l’activité microbienne ?

Les bactéries sont très sensibles aux variations environnementales et leur activité évolue très rapidement face à tous changements survenant dans la qualité de l’eau. La mesure de leur activité (activité microbienne) est donc un indicateur immédiat de l’état du milieu (ex : augmentation ou diminution de la charge organique, présence de composés toxiques…). De plus, de nombreux procédés biologiques dépendent de l’activité microbienne (ex : stations de traitement des eaux usées) et leur efficacité est liée au taux d’activité de ces microorganismes.

 

 

 

 

Quelles bactéries sont utilisées ?

Les bactéries utilisées sont les bactéries naturellement présentes dans le milieu à surveiller. Adaptées au milieu et représentatives du site, elles sont sensibles à tous changements intervenant dans la qualité de l’eau. Nous n’utilisons pas d’OGM ou de bactéries cultivées en laboratoire qui s’adaptent souvent mal ou ne survivent pas lorsqu’elles sont utilisées dans l’environnement ou sur site industriel.

 

Quel est le temps de réponse du biocapteur ?

Les bactéries étant très sensibles aux variations environnementales, le temps de réponse est immédiat. Le temps de réponse est essentiellement défini par le pas de temps utilisé pour l’acquisition des données. Le pas de temps par défaut est de 5 min mais peut être modifié (raccourci ou allongé) selon les exigences de chaque site.

 

Existe-t-il différents modèles de biocapteurs NODE ?

Nous proposons 2 types de biocapteurs pouvant être installés soit in situ (plongés directement dans l’eau à surveiller), soit en ligne (alimentés en dérivation par le biais d’une pompe prélevant l’eau dans le milieu). Selon les objectifs ou contraintes liées au site nous proposons l’un ou l’autre des modèles.

 

Quelles sont les dimensions du biocapteur ?

Le biocapteur a un diamètre de 40 mm. Sa longueur standard est de 800 mm et peut être ajustée par incréments de 500 mm (extensions). La longueur standard du câble de raccordement est de 7 m. Les coudes de raccordement ou les extensions flexibles peuvent également être adaptés pour faire face aux contraintes du site (par exemple, eaux peu profondes) ou faciliter l’installation.

 

 

Quels sont les principaux domaines d’application ?

Les biocapteurs NODE sont utilisés pour la surveillance des milieux aquatiques naturels, urbains et industriels :

• Eaux usées urbaines et industrielles (ex : réseaux et stations de traitement)
• Eaux souterraines (ex : champs captant, nappes phréatiques contaminées)
• Eaux de surface et rejets au milieu naturel (ex : déversoir, lac, rivière, milieu marin)

 

 

Applications du biocapteur NODE

 

 

Quelles sont les principales applications du biocapteur NODE ?

Du fait de leur capacité à détecter la présence de composés toxiques ou des variations de charge organique, les biocapteurs NODE peuvent être utilisés notamment pour les applications suivantes :

• Qualifier la qualité des eaux en temps réel
• Identifier les fluctuations ou qualités des effluents entrants ou sortants
• Surveiller et protéger les ressources en eau (ex : champs captant)
• Identifier la source d’une pollution (ex : réseaux d’assainissement)
• Protéger les stations d’épuration d’évènements toxiques
• Evaluer et optimiser les performances de procédés de traitement
• Réduire les coûts opérationnels de traitement des eaux usées

 

Le biocapteur NODE permet-il de détecter des contaminants ou produits toxiques ?

Oui, le biocapteur permet de détecter la présence de tous composés chimiques ayant un impact sur l’activité des bactéries (ex : détergents, biocides…)

 

Le biocapteur NODE permet-il de quantifier des contaminants ou produits toxiques ?

Selon les applications, les biocapteurs NODE peuvent être calibrés afin de quantifier la charge organique (ex : DBO₅ pour les eaux usées, DCO pour le traitement des nappes phréatiques par injection de substrats organiques…). D’une manière générale, les biocapteurs fournissent une information globale et peuvent dans certains cas permettre de quantifier des contaminants lorsque ceux-ci sont majoritairement présents dans le milieu (ex : hydrocarbures dans une nappe phréatique).

 

Le biocapteur NODE permet-il d’identifier les contaminants ou molécules toxiques ?

Non, le biocapteur est un indicateur global de l’activité microbienne et ne permet pas d’identifier le ou les composés responsables. Le biocapteur peut cependant être couplé à d’autres sondes physico-chimiques (ex : pH, conductivité, ORP) permettant de qualifier le type de pollution survenue ou à un préleveur automatique pour analyses.

 

Le biocapteur NODE permet-il de détecter les métaux ?

Selon la spécificité des sites, il est dans certains cas possible détecter la présence de métaux dans l’eau.

 

Le biocapteur NODE permet-il de détecter les micropolluants ?

Non, les teneurs en micropolluants dans l’eau sont souvent trop faibles pour être détectées par le modèle actuel des biocapteurs NODE.

 

Le biocapteur NODE peut-il m’aider à réduire mes coûts d’exploitation ?

Oui, les informations fournies par le biocapteur peuvent être exploitées pour assurer un diagnostic permanent et fiabiliser l’autosurveillance. Ils peuvent notamment aider à la gestion des temps de pluie ou des situations de crises, à la prévention et maîtrise des non conformités ou à l’optimisation des procédés de traitement (ex : temps d’aération nécessaire des bassins biologiques, quantité et fréquence d’ajout d’additifs ou d’oxydants).

L’utilisation des biocapteurs NODE pour la surveillance et l’aide au pilotage des systèmes d’assainissement ou procédés de traitement conduit à terme à une réduction des impacts sur l’environnement et des pénalités liées aux rejets dans le milieu ainsi qu’une réduction des coûts d’exploitation (ex : dépenses énergétiques, gestion des boues, quantité d’additifs…).

 

Le biocapteur NODE peut-il mesurer la DBO₅ et la DCO ?

Oui, le biocapteur NODE peut être calibré afin de fournir une estimation de la DBO₅ ou DCO en temps réel et en continu. En 2018 la technologie a reçu la certification ETV (Environmental Technology Verification) délivrée par le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d’Essais) concernant l’estimation de la DBO₅ en continu et en temps réel.

 

L’utilisation du biocapteur NODE remplace-t-elle les mesures réglementaires d’autosurveillance ?

Non, bien que les biocapteurs NODE fournissent un diagnostic permanent et permettent de fiabiliser l’autosurveillance, les informations fournies ne remplacent pas les mesures réglementaires d’autosurveillance.

 

 

Installation et entretien du biocapteur NODE

 

Le biocapteur NODE peut-il être installé n’importe où ?

Oui, les biocapteurs NODE peuvent être installés dans tous types de milieux aquatiques naturels, urbains ou industriels. D’une part parce que l’architecture modulable des biocapteurs permet de faire face aux contraintes particulières de chaque site (ex : profondeur d’une nappe, marnage, faible hauteur d’eau, espace limité, zone géographique isolée, pas de source d’électricité à proximité…) et d’autre part parce que le biocapteur et le boîtier d’acquisition associé sont complètement autonomes énergétiquement.

 

Quelles sont les contraintes principales à l’utilisation du biocapteur NODE ?

Il n’y a pas de contraintes particulières liées à l’utilisation des biocapteurs NODE. La contrainte principale étant que la sonde doit être maintenue en eau afin de ne pas affecter la survie des bactéries présentes à la surface des électrodes.

 

Le biocapteur NODE nécessite-t-il une maintenance importante ?

Comparativement à la plupart des sondes, les biocapteurs NODE nécessitent peu ou pas de maintenance puisqu’ils exploitent le développement microbien souvent sources de dysfonctionnement de la plupart des autres systèmes de métrologie en ligne (biofoufing). La fréquence des maintenances est propre au site et varie généralement d’une à deux fois par mois (ex : réseaux d’assainissement, effluents bruts entrée de STEU) à une fois par an (ex : eaux souterraines).

 

Le biocapteur NODE nécessite-t-il une calibration ?

Le biocapteur NODE peut être utilisé dans la majorité des situations sans calibration (ex : détection de composés toxiques, variations de charge organique). Pour certaines applications, et si l’objectif est de quantifier ou corréler certains paramètres au signal du biocapteur, une calibration peut être réalisée (ex : DBO₅, DCO, concentrations en composés toxiques…). Cette calibration peut être réalisée en amont du déploiement ou directement sur site.

 

 

Gestion des données

 

Comment les données générées par le biocapteur NODE sont-elles récupérées ?

Le biocapteur NODE est associé à un boîtier d’acquisition (DTU2) qui enregistre et transmet les données générées (GPRS/3G). Les données transmises peuvent être consultées et récupérées (accès personnel sécurisé) via une interface web ou notre logiciel dédié à la visualisation et gestion des données (WinFluid NG).

 

Des seuils (haut et bas) peuvent également être définis afin d’envoyer des alertes en cas de détection d’anomalies (SMS). Le boîtier d’acquisition (DTU2) permet également d’associer en parallèle d’autres sondes (ex : pH, ORP, O2 dissous, conductivité, température…). L’ensemble des données peuvent être transmises brutes ou après traitement et intégration de l’ensemble des données (ex : indice opérationnel).

 

Quels types de données fournit le biocapteur NODE ?

Par défaut, le signal fourni par le biocapteur NODE est exprimé en mV. Si l’objectif est de quantifier ou de corréler certains paramètres au signal du biocapteur, une calibration peut être réalisée (ex : DBO₅, DCO, concentrations en composés toxiques…) et intégrée au boîtier d’acquisition afin d’exprimer directement la valeur souhaitée (ex : mg O₂/l pour la DBO₅).

 

Le biocapteur NODE est-il un capteur 4-20 mA ?

Non, le protocole utilisé par défaut est le Modbus® qui possède une résolution supérieure. Ce protocole permet également, selon les applications, de pouvoir associer d’autres sondes en parallèle sur le même boîtier d’acquisition. En cas de besoin impératif, l’utilisation d’un convertisseur 4-20 mA peut être envisagée et évaluée (résolution, consommation énergétique).

 

En cas de détection d’anomalie, le biocapteur envoie-t-il une alarme ?

Oui, le boîtier d’acquisition associé au biocapteur permet d’informer le client en temps réel. En cas d’anomalie ou selon des critères définis, des envois d’alarme (SMS) peuvent être programmés (ex : seuil haut et/ou bas, variation du signal…).

 

Le biocapteur NODE peut-il être couplé à un préleveur automatique pour effectuer un prélèvement d’eau en cas de détection d’anomalie ?

Oui, le biocapteur NODE peut être associé à un préleveur automatique (autonome énergétiquement) et de la même manière que pour l’envoi d’alarme, déclencher des prélèvements selon des critères définis. Le déclenchement des prélèvements peut être établi à partir du signal du biocapteur ou à partir de l’intégration de plusieurs signaux de différentes sondes connectées au boîtier d’acquisition.

 

Le biocapteur NODE peut-il être couplé à d’autres sondes (pH, conductivité…) ?

Oui, le boîtier d’acquisition associé au biocapteur NODE permet de connecter d’autres sondes en parallèle (jusqu’à 256 en théorie) et de traiter l’ensemble des mesures fournies indépendamment ou de manière intégrée.

 

Le biocapteur NODE est-il facilement adaptable aux systèmes de télémétrie conventionnelle (SCADA, PLC…) ?

Oui, la plupart des systèmes sont compatibles. Selon le système de supervision, les données peuvent être téléchargées directement ou à l’aide d’adaptateurs dédiés.