Stage Solutions fondées sur la nature pour l’épuration des pathogènes H/F

Type d’offre : Stage
Localisation : Toulouse, Haute-Garonne (31)
Recruteur : UMR CRBE
Niveau : Master 2
Date limite de candidature : 31/12/2025
Durée : 5 à 6 mois

Contexte de la mission

Stage M2 : solution fondée sur la nature pour l’élimination des pathogènes fécaux – REVERSAN
Face à l’accroissement des besoins en eau et à l’intensification des épisodes météorologiques extrêmes tels que les sécheresses, la réutilisation des eaux usées domestiques pour l’irrigation agricole apparaît comme une solution de substitution prometteuse aux prélèvements dans le milieu naturel.

Cependant, cette réutilisation nécessite un traitement préalable afin de limiter les risques écologiques et sanitaires liés aux contaminants présents dans ces eaux. En particulier, les eaux usées domestiques contiennent des micro-organismes pathogènes d’origine fécale, susceptibles d’engendrer notamment des risques sanitaires pour les usagers.

Dans ce contexte, la réglementation française récente (Arrêté du 18 décembre 2023) définit les critères de qualité à atteindre pour autoriser la réutilisation des eaux usées traitées. Elle s’appuie sur trois indicateurs de contamination fécale bactérienne, virale et nématodes afin d’assurer un niveau de sécurité sanitaire suffisant. Les procédés conventionnels de désinfection (UV, ozonation, chloration, etc.), bien que performants, demeurent coûteux et énergivores.

À l’inverse, les solutions fondées sur la nature (SFN) offrent des alternatives sobres et économiquement accessibles pour le traitement de l’eau. Parmi ces solutions, les filtres plantés de roseaux ont démontré leur efficacité pour le traitement des eaux usées domestiques en milieu rural et dans les petites collectivités (< 4000 équivalents-habitants). Néanmoins, ces systèmes ont été conçus pour répondre aux normes de rejet dans le milieu naturel, lesquelles ne prennent pas en compte la contamination pathogène, mais se concentrent sur la réduction des matières en suspension, de la charge organique et, parfois, des nutriments. L’élimination des pathogènes dans ces systèmes a donc été peu étudiée, et les performances rapportées restent limitées.

Le projet REVERSAN, adossé au projet européen SOLLAGUA, vise à développer une nouvelle filière de traitement des eaux usées reposant sur des SFN spécifiquement dédiées à l’élimination des pathogènes. Ce projet, mené conjointement par les UMR CRBE et LGC, explore quatre filières inspirées de la filtration lente sur sable, intégrant des substrats enrichis en biochar.

Le stage proposé s’inscrira dans ce cadre et portera sur le suivi d’expérimentations in situ, menées sur la plateforme expérimentale du campus de l’Université de Toulouse à Rangueil. L’objectif sera d’identifier la filière la plus performante et de caractériser les mécanismes sous-jacents d’élimination de la contamination pathogène, afin de contribuer au développement de solutions durables pour la réutilisation sécurisée des eaux usées traitées.

Description du projet

◙ Objectif du stage :

Le stage aura pour objectif de quantifier les performances d’élimination des trois indicateurs de contamination fécale définis par la réglementation relative à la réutilisation des eaux usées traitées en irrigation (Arrêté du 18 décembre 2023), à savoir les indicateurs bactériens, viraux et nématodes, au sein des quatre filières expérimentales testées.
Il visera également à identifier et comprendre les mécanismes d’élimination sous-jacents responsables de la réduction de ces agents pathogènes

◙ Matériel et méthodes :

Quatre conditions expérimentales seront étudiées, chacune en duplicat.
Le/la stagiaire participera à la mise en œuvre et au suivi de ces essais sur la plateforme expérimentale, incluant :

• la réalisation de prélèvements d’eau pour le suivi des paramètres physico-chimiques usuels (température, pH, OD, DCO, DBO₅, rapport C/N, etc.) et la participation aux analyses physico-chimiques, effectuées en partie sur la plateforme du PAPC (UMR-CRBE) et en partie par le/la stagiaire.
• la quantification des indicateurs pathogènes dans l’eau et dans le substrat : Escherichia coli, coliphages somatiques et Clostridium perfringens en collaboration avec la plateforme B2M (UMR-CRBE)
• Le relevé des données de température/humidité du substrat automatiquement acquises

◙ Résultats :

Le/la stagiaire sera en mesure de comparer les performances de traitement des quatre filières expérimentales, tant pour l’élimination des contaminants classiques (matière organique, nutriments, etc.) que pour la réduction de la contamination pathogène. Cette comparaison permettra d’évaluer l’efficacité globale des différentes configurations testées.

Il/elle pourra également explorer les relations potentielles entre l’élimination des contaminants classiques et celle des pathogènes, afin d’identifier d’éventuelles corrélations fonctionnelles.
Des données environnementales complémentaires (température, humidité) ainsi que les caractéristiques physiques des substrats (distribution granulométrique) seront mises à disposition pour affiner l’interprétation des résultats et comprendre les facteurs influençant les mécanismes d’élimination. Les analyses de contamination pathogène au sein des substrats viendront en outre étayer les hypothèses sur les processus en jeu (e.g adsorption, filtration, prédation ou inactivation microbienne).
Enfin, le/la stagiaire disposera également de données hydrodynamiques issues de tests de traçage et de perméamétrie, permettant d’intégrer la dynamique de l’écoulement à l’analyse globale des performances épuratoires.

Informations pratiques

Lieu : UMR CRBE à Toulouse, en Haute-Garonne (région Occitanie)
Durée : 5 à 6 mois
Niveau : M2 écologie ou génie des procédés
Rémunération en accords avec la réglementation en vigueur.

Candidatures

Référence de cette offre de stage SfN à Toulouse : OE-241125-1
Date limite de candidature : 31/12/2025
Merci de bien vouloir faire parvenir CV et lettre de motivation par courriel (4 destinataires) en cliquant ci-après :

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