Transferts réactifs, rhéologie et procédés environnementaux

Les recherches menées dans le thème « Transferts réactifs, rhéologie et procédés environnementaux » mêlent trois items :

la dynamique des hydro-systèmes ;
le génie des procédés environnementaux ;
la rhéologie des fluides complexes.

Les outils méthodologiques développés sont appliqués dans le domaine des sciences de l’environnement.

La modélisation des mécanismes d’action des contaminants au sein des hydro-systèmes est une réponse à la Directive 2000/60/CE, ou « Directive Cadre sur l’Eau » définissant une politique communautaire de gestion et de protection des eaux. Son article 16 spécifie qu’il faut prendre des mesures « contre la pollution de l'eau par certains polluants ou groupes de polluants présentant un risque significatif pour ou via l'environnement aquatique, notamment des risques auxquels sont exposées les eaux utilisées pour le captage d'eau potable ».

Dans ce contexte, l’un de nos objectifs est l’optimisation des procédés de dépollution des effluents urbains (domestiques et pluviaux). Les ouvrages de dépollution que nous étudions vont des systèmes dits conventionnels aux techniques alternatives regroupant essentiellement des procédés rustiques.

Les verrous techniques et scientifiques sont d’une part la compréhension phénoménologique des processus biotiques et abiotiques au sein des hydro-systèmes et d’autre part, la compréhension de la nature des contaminants. Ainsi, le devenir des métaux lourds et des hydrocarbures aromatiques polycycliques issus des rejets urbains par temps de pluie est l’un des points focaux des recherches menées au sein du site expérimental de terrain de l’Ostwaldergraben. De même, nous nous intéressons à l’identification et la quantification des résidus médicamenteux dont les facteurs de stress induits sur la faune et la flore en sortie d’ouvrages de traitement sont encore mal connus

Objectifs scientifiques

Le groupe « Traitement des Eaux et Rhéologie» mène des recherches en sciences environnementales axées sur une meilleure compréhension des mécanismes physico-chimiques au sein des ouvrages destinés au traitement des effluents. Ces recherches se situent à l’interface entre trois disciplines : la mécanique des fluides, le génie des procédés et la rhéologie.

Les outils méthodologiques développés dans le cadre de ces travaux trouvent leur application dans le domaine des sciences de l’environnement. Plus précisément, l’objectif finalisé est l’optimisation de procédés de dépollution des effluents urbains (domestiques, pluviaux) issus des collectivités.

Compétences

Développement et utilisation de modèles numériques d’écoulement et de transfert réactif au sein de filières de traitement biologique, à cultures fixées (milieu poreux variablement saturé) ou libres (réacteur biologique, clarificateur, etc.)
Conduite d’expériences de traçage pour la caractérisation du fonctionnement d’ouvrages de traitement
Conception et réalisation de pilotes de laboratoire dédiés à l’étude des systèmes de traitement
Elaboration et application de stratégies d’échantillonnages adaptées à des filières de traitement in situ intensives et extensives

Moyens expérimentaux

PACELeS (Plateforme d’Analyse et de Conditionnement d’Echantillons Liquides et Solides)
Boucle rhéologique
Transducteurs ultrasonores
Granulomètre à diffraction laser
Rhéomètres
Fluorimètre de terrain
Sondes physico-chimiques de terrain
Matériel de prélèvement : préleveurs portables automatiques
Infiltromètre à double-anneau
Tarière