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Kévin Maciejewski
"Kévin a su développer une approche multi-échelles (terrain, pilote, laboratoire) et résolument pluridisciplinaire pour mener à bien ses travaux.(...) En association des laboratoires partenaires, une des innovations majeures de la thèse de Kévin a été de mettre au moint une démarche expérimentale associant des mesures (i) isotopiques de l'azote et (ii) des activités enzymatiques pour comprendre le comportement dynamique de l'azote dans les systèmes."
Mathieu Gautier et Rémy Gourdon, INSA Lyon
THESE
Traitement des eaux usées dans les filtres plantés à écoulement vertical. Etude dynamique de l'azote dans les étapes du procédé et des limitations de la dénitrification.Résumé
Les systèmes de traitement des eaux usées par filtres plantés de roseaux se sont imposés comme une référence sur le territoire national, notamment pour le traitement d’effluent domestiques ou agricoles en zone rurale. Le procédé AZOE développé par l’entreprise SCIRPE, est un procédé optimisé de traitement de l’eau végétalisée. Les bases de ce procédé sont celles d’un filtre planté de roseaux classiques à deux étages et à flux hydraulique vertical, auquel a été ajouté un lit bactérien en tête de filière. Les travaux de ce mémoire de thèse se divisent en deux grandes parties i) étude et compréhension du système à différentes échelles ii) optimisation du traitement de l’azote. Dans la première partie une étude de données de terrain sur une période de 15 ans de fonctionnement de la filière AZOE a fait l’objet d’une publication scientifique. De plus, un suivi de la filière AZOE à l’échelle pilote est présenté. Quel que soit l’échelle, réelle ou pilote, les résultats montrent l’importance de l’association lit bactérien et premier étage dans le traitement du carbone et l’azote par nitrification et dénitrification, le potentiel d’optimisation de second étage. L’étude de la filière AZOE a fait l’objet d’un développement de méthode de traçage isotopique par azote marqué avec le laboratoire d’isotopie de l’Institut des Sciences Appliquées de Lyon dont les résultats y sont présentés. Une seconde partie du mémoire est dédiée à l’étude de l’optimisation du traitement de l’azote total par dénitrification. Une stratégie d’apport de carbone par dérivation d’effluent brute y est présentée via des tests sur le pilote. Les résultats sont discutés au regard des performances d’abattement de l’azote, mais aussi des modifications sur les communautés de micro-organismes présente sur le système. Ce dernier point a fait l’objet d’une collaboration avec l’unité de recherche en écologie microbienne de l’université de Lyon..
Mots clés
Filtres plantés de roseaux, azote, nitrification, dénitrification, lit bactérien, traçage isotopique, microbiologie du traitement de l'eau
Directeur de thèse H2O'Lyon
Rémy Gourdon, INSA Lyon
Co-directeur de thèse
Mathieu Gautier, INSA Lyon
Ecole doctorale
ED 206 - Chimie, Procédés, Environnement
Unité d'accueil
Laboratoire DEEP
Date de soutenance
12 juillet 2022
Langue de soutenance
Français et anglais
Membres du jury de thèse
- Diederik Rousseau, rapporteur
- Yves Andrès, rapporteur
- Cécile Delolme, examinatrice
- Joan Garcia, examinateur
- Julie Mendret, examinatrice
- Rémy Gourdon, directeur de thèse
- Mathieu Gautier, co-encadrant
- Pascal Molle, co-encadrant
- Philippe Michel, invité
- Amélie Cantarel, invitée
- Patrick Jame, invité
Kévin Maciejewski, Docteur en Environnement