Soutenance de thèse Milèna CHABERT

"Caractérisation des résidus provenant des ouvrages de filtration et/ou d'infiltration des eaux usées domestiques et des eaux pluviales en vue d'une potentielle valorisation"

mercredi 3 décembre à 13h30
Amphithéâtre Laura Bassi (Lespinasse) à l'INSA de Lyon

La gestion des eaux usées domestiques en assainissement non collectif et des eaux pluviales en contexte urbain peut s’appuyer sur des ouvrages de filtration et/ou d’infiltration des eaux. Cette approche permet de limiter les flux envoyés vers le réseau d’assainissement (voire d’éviter la pose d’un réseau dans certains secteurs) et constitue une solution bénéfique pour la protection des milieux récepteurs et/ou la protection sanitaire. Dans ces ouvrages, les processus épuratoires entraînent une évolution progressive de la structure et de la composition du milieu filtrant — constitué des matériaux filtrants, du sol en place ou reconstitué — sous l’effet des apports par les effluents et des transformations internes. Or, cette évolution progressive peut compromettre le bon fonctionnement hydraulique et épuratoire des ouvrages : accumulation de matières particulaires, colmatage, saturation du milieux poreux, etc. Dans un contexte de généralisation de ce type d’ouvrages, les sujets de l’extraction et du devenir des résidus solides constituent un enjeu technique et environnemental, tout en offrant des perspectives de valorisation dans une logique d’économie circulaire. Ce travail de thèse vise à générer des connaissances sur ces résidus solides afin d’alimenter les réflexions sur les filières de gestion les plus adaptées. Le travail s’articule autour de deux grands axes : 

(i) la quantification des flux de matériaux à gérer et

(ii) leur caractérisation physico-chimique. 

Un état de l’art et des travaux de consultation des acteurs de terrain permettent de mieux comprendre les problématiques et de cerner les enjeux opérationnels. Compte-tenu des besoins identifiés, une méthode opérationnelle a été développée pour estimer les taux d’accumulation des sédiments de l’assainissement pluvial. L’exploitation des données collectées ouvre la voie au développement d’outils pour aider les gestionnaires d’ouvrages à prévoir les opérations de curage et anticiper la gestion des résidus extraits. En parallèle, des protocoles d’échantillonnage et de caractérisation physico-chimique ont été élaborés et mis en œuvre sur une trentaine d’échantillons de résidus de différentes natures. Les résultats obtenus permettent de dresser une première synthèse concernant leur composition. Ce jeu de données peut servir de base pour identifier les filières de gestion adaptées et envisager une éventuelle gestion commune à différents types de résidus, afin de lever les barrières technico-économiques et ainsi favoriser une gestion optimisée et massifiée des matériaux. Enfin, une étude approfondie de la matière organique des résidus (origine, composition et évolution) met en lumière les principaux processus impliqués dans leur transformation, permettant ainsi de mieux prendre en compte ces dynamiques dans leur gestion à long terme.

MOTS-CLÉS : Matériaux filtrants, Sédiments de l'assainissement pluvial, Caractérisation bio-physico-chimique,
Développement durable, Matière organique, Traitement des eaux

Directeur de thèse: Vincent CHATAIN

Composition du jury :
Directeur de thèse, Vincent CHATAIN, Professeur des Universités, INSA Lyon
Rapporteur, Fabrice RODRIGUEZ, Chercheur IDTPE, Université Gustave Eiffel
Rapporteur, Étienne PAUL, Professeur des Universités, INSA Toulouse
Examinatrice, Sylvie GILLOT, Directrice de recherche, INRAE
Examinatrice, Kelsey FLANAGAN, Chercheure, Université de Lulea
Co-encadrant de thèse, Abdelkader LAKEL, Chef du Pôle recherche & innovation (adduction eau potable et
assainissement), CSTB
Co-encadrant de thèse, Gislain LIPEME-KOUYI, Professeur des Universités, INSA Lyon
Co-encadrant de thèse, Damien TEDOLDI, Maître de conférences, INSA Lyon
Co-encadrant de thèse, Alexandre FARDEL, Ingénieur, CSTB