Agrégation interne SII - 2023 - Option SII et ingénierie électrique - Étude d'un système, d'un procédé ou d'une organisation

Agrégation concours interne

Section : Sciences Industrielles de l’Ingénieur
Épreuve d'admissibilité
Option sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie électrique

Support : Station d'épuration pour les petites collectivités.

Présentation du système

Le support de cette étude est une station d’épuration adaptée aux petites collectivités. Si pour les grandes collectivités, le premier équipement en station d’épuration est dans la plupart des cas réalisé, ce n’est pas nécessairement le cas de nombreux villages.

La communauté d’agglomération Beaune Côte et Sud  a projeté de construire une nouvelle station d’épuration sur la commune de Sainte-Marie La Blanche en remplacement de l’actuelle devenue obsolète.

Le projet consiste en la construction d’une station d’épuration de type boues activées avec traitement des boues par épaississement pour une capacité nominale de traitement en pointe de 1 930 EH (Équivalent Habitant (EH) : il exprime la charge polluante contenue dans 180 litres d’eau usée c’est-à-dire la production d’un habitant et pour un jour.) à l’horizon 2040.

Au démarrage de la station, la charge effectivement raccordée atteindra une capacité de 960 EH. Fonctionnement d’une station d’épuration classique à boues activées Une station d’épuration est installée généralement à l’extrémité d’un réseau de collecte, juste en amont de la sortie des eaux vers le milieu naturel. Elle rassemble une succession de dispositifs, empruntés tour à tour par les eaux usées. Chaque dispositif est conçu pour extraire au fur et à mesure les différents polluants contenus dans les eaux.

Travail demandé :

Le sujet comprend cinq parties :

• Partie A : Vérification du dimensionnement hydraulique de la station ;

Objectifs :Vérifier le dimensionnement du poste de relèvement permettant d'acheminer les eaux usées vers la station d'épuration puis valider les dimensions du bassin d'aération, cœur du système à boues activées.

• Partie B : Étude de l'apport d'oxygène nécessaire au bassin d'aération ;

Objectif : Déterminer l'apport nécessaire en oxygène permettant une épuration biologique répondant aux normes de rejets et s'assurer que le procédé d'aération choisi est correctement dimensionné.

• Partie C : Recirculation des boues dans la station ;

Objectif : Etudier deux solutions technologiques permettant de faire varier le débit de recirculation des boues (par commande de vanne ou pompe à débit variable).

• Partie D : Système de communication ;

Objectifs : Vérifier que la communication des données soit assurée pour récupérer les valeurs des capteurs et les traiter et assurer une supervision du système, y compris à distance puis valider les choix faits pour assurer la sécurité du réseau informatique et des données qui vont y circuler.

• Partie E : Synthèse.

L’objectif de cette partie est de vérifier que l’ensemble des choix technologiques permet une bonne gestion de la station d’épuration.