Le principal objectif de la chaire ECOSED Digital 4.0 est l’optimisation de la valorisation des sédiments par la mesure, le contrôle et le paramétrage des caractéristiques des matériaux et des procédés industriels. En s’appuyant sur des démonstrateurs de terrain réalisés en partenariat avec les partenaires de la chaire, les travaux visent à permettre l’optimisation opérationnelle de filières de valorisation des sédiments à travers :

1. Le développement d’outils et logiciels opérationnels, permettant la caractérisation en ligne des matériaux et le contrôle des procédés de fabrication permettant la bonne conduite des opérations de préparation, de traitement, et de formulation.
2. L’analyse de données et leur traitement à l’aide de l’intelligence artificielle pour l’optimisation des options de gestion à terre et des filières associées,
3. L’évaluation et la maîtrise des paramètres environnementaux, avec pour objectifs de développer une approche « meilleure technique disponible » prenant en compte l’ensemble des impacts d’une filière.

La gestion durable des sédiments et leur valorisation est une problématique multifactorielle, liée à des contraintes technico-économiques, sociales et environnementales qui sont interdépendantes. Les gestionnaires de sédiments sont confrontés à des choix de gestion souvent difficiles à évaluer, faute de visibilité sur l’ensemble des maillons de la chaîne de valeur.

Dans ce contexte, l’un des objectifs de la chaire innovation ECOSED DIGITAL 4.0 est de mesurer et modéliser ces différentes contraintes à l’aide de modèles mathématiques basés à la fois sur l’expérimentation, la collecte de données et l’état des connaissances relatives aux méthodes de traitement, aux lois de comportement et de formulation de matériaux à base de sédiments. Un logiciel d’optimisation de la gestion des sédiments couplant mesures expérimentales, retours d’expériences, modélisation de scénario, modèles d’auto-apprentissage et intelligence artificielle sera développé via la capitalisation des données antérieures et des nouvelles connaissances qui seront acquises au cours de la chaire ECOSED DIGITAL 4.0. La fiabilité de l’outil développé sera validée à travers des études comparatives entre les résultats expérimentaux et de modélisation. Cette maîtrise de l’optimisation passera également par la maîtrise des paramètres d’influence identifiés tels que : la caractérisation physico-chimique, l’hétérogénéité, la matière organique, la durabilité, le comportement mécanique, la modélisation granulaire et/ou des procédés, la connaissance de la gestion à la source et les prescriptions normatives et méthodologiques.

Cette optimisation par la maîtrise des paramètres d’influence et l’intégration des données des ouvrages à échelle 1 peut se schématiser de la manière suivante :

Figure 1. Schématisation du fonctionnement du logiciel d’optimisation développé pour l’identification des filières de valorisation des sédiments

Les travaux de la chaire d’innovation ont pour ambition la mise en place d’outils et de méthodes permettant une meilleure optimisation de la gestion à terre des sédiments non dangereux. Les travaux collaboratifs avec les industriels visent à permettre le transfert de technologie basés sur des recherches partenariales.