Manon Kania : prix de these insa 2018

INSCRIPTION / PROGRAMME

RESUME THESE

En France, les Filtres Plantés de Roseaux (FPR) sont les procédés de traitement des eaux usées domestiques les plus utilisés pour les petites collectivités, avec près de 5000 stations sur le territoire.
La configuration la plus retrouvée en France, dite « système français classique », est composée de deux étages de filtres verticaux successifs, où le premier étage est alimenté par des eaux usées non décantées et seulement dégrillées. Des variantes se sont cependant développées dans lesquelles des étapes complémentaires ont été ajoutées, notamment pour répondre aux exigences du traitement de l’azote et du phosphore. C’est ainsi que la société SCIRPE, partenaire de la thèse, a développé sous la désignation AZOE® un ensemble de solutions techniques visant à optimiser le traitement de la charge organique, mais aussi de l’azote et du phosphore (brevets: FR2900921A1 ; EP1857419A1; WO201215026A2).
Quelle que soit la configuration du système de filtres à écoulement vertical, classique ou combinée à d’autres procédés de traitement, la percolation des eaux usées brutes à travers les filtres du premier étage entraine la formation d’un dépôt de boue en surface, due à la rétention des matières en suspension. Longtemps considérée comme principale cause du risque de colmatage du filtre, son rôle dans l’efficacité du système est de plus en plus étudié. Malgré les évolutions récentes d’appréciation du rôle de la couche de boues de surface, sa nature et ses caractéristiques intrinsèques restent encore mal connues. En parallèle, en France, de nombreuses stations ont aujourd’hui une durée d’exploitation de plus de 10 ans, et les couches de boue atteignent des épaisseurs conséquentes (accumulation de 2 à 3 cm par an). Il est donc nécessaire de progresser dans la caractérisation de cette couche et de la matière qui la constitue, pour garantir la maîtrise de la filière et des objectifs de traitement qui lui sont fixés sur le moyen et long termes. Cette thèse s’inscrit ainsi dans cette démarche générale. Le premier objectif a été de mieux définir la matière constitutive des dépôts, et plus particulièrement la matière organique particulaire. Dans ce but, des dépôts de surface provenant de 14 stations de filtres plantés verticaux ont été prélevés puis caractérisés finement. La comparaison des résultats a permis d’estimer dans quelle mesure les caractéristiques spécifiques du système influencent la nature du dépôt. Après cette phase de caractérisation intrinsèque des dépôts, un travail a été réalisé autour de la rétention des micropolluants organiques et métalliques au sein de la matière constitutive. L’objectif était d’obtenir des informations sur les phénomènes d’adsorption de polluants par le dépôt de surface, pour à la fois mieux comprendre le rôle du dépôt dans les performances épuratoires, mais également mieux appréhender le devenir de ces boues après extraction.