Thèse Évaluation des possibilités de recyclage de l’eau par traitement tertiaire H/F

Thèse 3 ans au CRBE et LGC

Sujet de thèse : Évaluation des possibilités de recyclage de l’eau pour le campus UT3 par traitement
tertiaire sur le démonstrateur filtrOCampus
École doctorale : Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGEP), Toulouse
Limite de candidature : 25 juillet 2025  | Démarrage : septembre / octobre 2025

Mots clés : réutilisation des eaux, traitement tertiaire/quaternaire, filtres plantés, micropolluants

Contexte et enjeux

Dans un contexte de raréfaction des ressources en eau et de pression croissante sur les écosystèmes aquatiques, la réutilisation des eaux apparaît comme une solution prometteuse pour répondre aux défis environnementaux et socio-économiques.

Face aux effets du changement climatique et à l’augmentation des besoins en eau potable et industrielle, de nombreuses régions du monde explorent des stratégies alternatives pour optimiser la gestion de cette ressource vitale Les équipes toulousaines du CRBE et du LGC ont initié des travaux de recherche autour des SFN (solutions fondées dur la Nature) depuis bientôt 4 ans dans le cadre du Défi Clef Water Occitanie. En s’appuyant aussi sur le GIS neOCampus un démonstrateur de filtres plantés bioinspirés (FPB) : filtrOCampus, a été construit et livrera très prochainement (rentrée 2025) les résultats d’une première thèse.

Divers acteurs de l’eau du campus sont en réflexion sur les possibilités et l’acceptabilité d’usage des eaux non conventionnelles pour l’arrosage des espaces verts du campus (Projet REUSEcampus, en réponse à l’AAP CO-recherche et Société de TIRIS, soumis en Avril 2025). Or, l’usage des eaux issues de filtrOCampus pour l’arrosage nécessite l’ajout d’un traitement complémentaire (tertiaire ou quaternaire) pour répondre aux exigences sanitaires et règlementaires.

Question à l’étude

Cette thèse va permettre la caractérisation dans un contexte « réel », de traitements tertiaires d’eaux issues de traitement par FPB, dans un objectif de Réusage de cette eau (réusages à définir en fonction de la qualité potentielle de l’eau ainsi traitée).

Deux systèmes seront testés en parallèle :

• Un système de photooxydation solaire durable et à faible impact développé mis a disposition par le
  Laboratoire PROMES (UPR 8521)
• Un traitement par filtre biosourcés passif en cours d’élaboration par la PME E-H2O

Ce travail de thèse vise à tester les performances de ces 2 types de TT en sortie de FPB pour optimiser leurs adaptations dans une chaine de traitement basée sur des solutions fondées sur la nature. Il s’agira en particulier de caractériser les performances de ces procédés au regard des paramètres de l’eau de sortie du FPB pour en optimiser les conditions opératoires, dans le respect de la règlementation en vigueur.

Cette étude devra également conduire à optimiser le cout énergétique et environnemental (ex. émissions de GES) de la chaine de production de ces eaux non conventionnelles. La qualité sanitaire de l’eau suffisante et nécessaire pour son usage en local sur le campus sera mise en évidence et les capacités de traitement évaluées pour la production d’eaux à bas cout et bas carbone.

Déroulement de la thèse sur le recyclage de l’eau

→ Année 1
Bibliographie autour des procédés tertiaires (dimensionnement et bilans énergétiques) ;
mesures de performances du FPB, paramètres pollution ( DCO, MES, N, Pathogènes) et GES
Adaptation de la plateforme à l’accueil de traitements tertiaires
→ Année 2 à 1er semestre année 3
Mise en place et expérimentations terrain procédés tertiaires, analyses des données
→ 2ème semestre Année 3
Manip complémentaires + ACV( ?) analyse système, …. rédaction et soutenance.

Interdisciplinarité/ partenariats

L’équipe d’encadrement de ce sujet de thèse est issue des laboratoire CRBE et LGC.
Le projet global s’insère cependant dans un contexte plus global de partenariat avec d’autres laboratoires et PME déjà engagés dans les recherches sur le couplage entre production d’eaux non conventionnelles et irrigation (Projet BIOROC, défi WOC) et qui couvrent les sciences environnement, génie des procédés, physique, chimie et informatique : UMR IRIT, UPR 8521 PROMES, Peocédés, Matériaux et Énergies Solaires, PME E-H2O, PME EpurAqua, UMR HSM et G-Eau.

Profil souhaité

Nous recherchons un.e candidat.e motivé.e, curieux.se et autonome possédant un Bac+5 (niveau Master ou Ingénieur) en génie chimique/procédés/environnement, avec une appétence pour les expérimentations de terrain, des connaissances sur le traitement de l’eau seraient un atout.

Bénéfices pour le candidat

• Acquisition d’une expérience à la croisée entre ingénierie et recherche sur un sujet d’actualité,
• Appui d’experts en traitement de l’eau et SFN,
• Encadrement rapproché, environnement de travail agréable partagé entre 2 laboratoires , ou plus et des partenaires privés.

Candidature

Référence de cette offre de thèse : OE-160625-2
Date limite de réponse souhaitée : 25 juillet 2025

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