Camille Banc

"Tout au long de son travail Camille a mis sa détermination et sa motivation au service de son projet pluridisciplinaire. Par ailleurs il a étroitement collaboré avec le laboratoire Géosciences de l’Université de Rennes avec lequel il a créé de sa propre initiative une collaboration très fructueuse.
Son travail a donné lieu à plusieurs présentations orales en congrès internationaux renommés dans le domaine des
géosciences.Les très grandes qualités pédagogiques de Camille BANC et sa grande maîtrise du sujet ont d’ailleurs été unanimement saluées par le jury lors de la soutenance de thèse."
Mathieu Gautier et Rémy Gourdon, INSA Lyon

 

Dans les systèmes de traitement des eaux qualifiés de « solutions fondées sur la nature » (i.e. filtres plantés de roseaux et bassin d’infiltration), la rétention des particules en suspensions peut conduire à la formation d’une couche de dépôts de surface. Tant du point de vue de sa capacité à interagir avec les polluants lors de sa présence sur l’unité de traitement, que lors de sa réutilisation notamment en épandage après curage, la spéciation des éléments au sein de ces dépôts et les mécanismes de remobilisation des polluants interrogent. Après évacuation, ces dépôts peuvent constituer une ressource intéressante notamment en agriculture en raison de la quantité de nutriments et de matière organique qu’ils contiennent. Ce travail avait pour objectifs de mieux décrire l’assemblage organo-minéral de ces matrices et de fournir une meilleure compréhension de l’influence des phases colloïdales sur la remobilisation d’éléments majeurs et traces afin de pouvoir fournir des modèles de prédictions, à la fois quantitatif et qualitatif, sur la remobilisation de polluants des dépôts soumis à des variations de pH.

Un dépôt de surface de filtre planté de roseaux à écoulement vertical a été soumis à différentes conditions de pH et les phases colloïdales ont été étudiées. La remobilisation de phases colloïdales organiques s’est montrée particulièrement sensible aux variations de pH. Dans la gamme de pH acide, de petites molécules organiques (< 3 kDa) sont majoritairement remobilisées des dépôts. Pour des pH proches de la neutralité et alcalins, les gros colloïdes organiques (> 30 kDa) prévalent en solutions. Ce relargage de matière organique semble favoriser la remobilisation d’oxydes de fer et d’aluminium au sein de colloïdes organo-minéraux. La nature et la quantité des phases colloïdales remobilisées exercent une large influence sur le relargage d’éléments majeurs et traces depuis les dépôts de filtre planté de roseaux. Cependant, l’affinité des éléments pour ces phases colloïdales est aussi contrôlée par la classe chimique de l’élément considéré, son état d’oxydation ainsi que le pH de la solution.

L’utilisation de ces données expérimentales a permis le développement et la calibration d’un modèle géochimique multi-surfacique capable de reproduire la spéciation d’une large gamme d’éléments (Fe, Al, P, Ca, Mg, Cu, Cd, Cr, Zn, Pb, As) contenue au sein d’une boue de filtre planté de roseaux et ainsi de reproduire le relargage de ces éléments. De par la concentration importante en matière organique mesurée dans la boue et leur importance dans le relargage et la spéciation des éléments, la modélisation de la complexation des métaux sur la matière organique par WHAM-ModelVII a fait l’objet d’un développement particulier. Les essais de modélisation combinés aux résultats d’ultrafiltrations ont permis l’obtention d’un ratio de matière organique active permettant d’améliorer la prédiction des concentrations en éléments. Afin d’évaluer la robustesse de la méthodologie employée sur cette première boue, la stratégie de modélisation a été appliquée à d’autres échantillons (i.e une deuxième boue de filtre planté de roseaux et deux sédiments de bassin d’infiltration). Les modèles multisurfaciques développés dans cette thèse ont tous montré leur efficacité à calculer le relargage de nombreux éléments quel que soit les conditions de pH et malgré des concentrations initiales en élément majeurs et traces très variables. Les informations fournies par ces travaux se sont avérées fondamentales dans la compréhension des risques associés notamment au relargage d’éléments traces métalliques. A terme ces modèles pourraient donc faire partie du panel d’outil d’aide à la décision à disposition des gestionnaires de ces dépôts..