Projet PHYTOREVERSE : Optimisation du traitement de l’azote sur un filtre planté intensifié compact et économe en énergie

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Les activités s'exerceront au sein de l’unité de recherche REVERSAAL (https://reversaal.inrae.fr/) du Centre INRAE Lyon-Grenoble - Auvergne-Rhône-Alpes qui compte de l’ordre de 35 personnes dont 14 ingénieurs/chercheurs permanents, 6 personnels techniques, une quinzaine de doctorants et personnels temporaires. REVERSAAL a pour objectif de faire progresser les connaissances pour élaborer des préconisations pertinentes et innovantes en termes de conception, de dimensionnement, d'exploitation et d'optimisation des installations de valorisation et de traitement des eaux résiduaires. L’unité REVERSAAL mène depuis plusieurs années des actions de recherche les solutions fondées sur la nature (SfN) pour le traitement et la valorisation des eaux urbaines. L’unité est une référence internationale sur ce sujet d’étude. Les activités seront réalisées dans le cadre d’un projet en collaboration avec l’entreprise PhytoSerpe, spécialisée dans la réalisation de SfN pour la gestion et le traitement des eaux usées domestiques et pluviales.  

Le projet vise à développer une nouvelle variante de filtres plantés de végétaux pour le traitement de l’azote total. Cette filière mono-étage innovante met en œuvre une intensification de l’aération de manière à contrôler les conditions environnementales pour la nitrification et la dénitrification tout en minimisant les consommations d’énergie. L’objectif étant de pouvoir, sur une emprise foncière limitée, répondre à des objectifs de traitement plus contraignants. Le travail sera réalisé sur la plateforme de recherche REFLET de l’unité de recherche REVERSAAL d’Inrae, sur un pilote de 20 m² alimenté avec des eaux usées réelles. Il s’agira plus particulièrement de préciser les règles de gestion de l’ouvrage et de son aération en fonction des charges et niveaux de rejets visés afin de répondre à différents objectifs de traitement et d’usage (réutilisation des eaux traitées). De même il s’agira de définir des règles de dimensionnement et de gestion précise pour l’opérateur industriel. 

Vous serez plus particulièrement en charge de :

• Caractériser l’hydrodynamique du système pour différentes stratégies de contrôle par des traçages hydrauliques.
• Quantifier les transferts d’oxygène et les paramètres de gestion qui les impactent.
• Étudier les cinétiques de transformation de l’azote (y compris la production de N2O), les paramètres qui impactent ces cinétiques et les contraintes que cela induit en terme de gestion de l’ouvrage.
• Coupler l’hydrodynamique et les cinétiques réactionnelles de l’azote dans un modèle de type génie des procédés pour aider au dimensionnement de l’ouvrage dans des contextes variés.
• Explorer la problématique de colmatage de l’ouvrage sur ses deux premières années de fonctionnement.

La méthodologie mise en place pour remplir ces objectifs reposera sur le suivi en continu du fonctionnement global du pilote à travers des campagnes de prélèvements en entrée et sortie (sur les paramètres majeurs et pathogènes pour analyse en laboratoire externe), le suivi de paramètres physico-chimiques in situ (oxygène dissous, température, formes azotées, teneur en eau, résistivité électrique) ainsi que des paramètres liés au stratégie de contrôle de l’aération.

Conditions d’encadrement et de déroulement de la thèse:

Le ou la doctorant.e sera localisé.e au sein de l’unité de recherche REVERSAAL  d’INRAE Centre de Lyon-Grenoble-Auvergne Rhône-Alpes situé à Villeurbanne. La thèse s’inscrira dans ce cadre. Il ou elle bénéficiera ainsi d’un encadrement scientifique assuré par des chercheurs d’INRAE, ainsi que des moyens techniques et logistiques de l’UR, tout en contribuant aux enjeux opérationnels de l’entreprise.

Conditions particulières d’activité : télétravail partiel possible.

Formations et compétences recherchées

• Formation recommandée : Bac + 5 Génie des procédés, traitement des eaux, génie de l’environnement 
• Connaissances souhaitées : Génie des procédés, expérimentations, analyse de données (logiciel tels R ou Python), maitrise de l’anglais (lu, écrit, parlé), esprit de synthèse et capacités rédactionnelles
• Expérience appréciée : précédente expérience dans le domaine des eaux usées serait un plus
• Permis B nécessaire
   

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation