Le projet Woc WoD implique 5 unités de recherche en Occitanie et 2 partenaires associés tunisiens.
Le LBE, à Narbonne, est une unité propre d'INRAE qui travaille sur le traitement et la valorisation de l’eau et des déchets par voie biologique (cf. https://www6.montpellier.inrae.fr/narbonne). Jérôme Harmand y anime une équipe travaillant sur la modélisation et le contrôle des écosystèmes microbiens et des bioprocédés. Il anime plusieurs réseaux nationaux et internationaux sur la REUSE (cf. www6.inrae.fr/reuse et www6.inrae.fr/treasure). Rémi Servien est statisticien et travaille sur la modélisation des risques. Dominique Patureau anime une équipe sur la qualité des produites et les impacts sur les milieux récepteurs. Microbiologiste de formation, elle est experte en évaluation des risques et travaille plus particulièrement sur la dynamique des contaminants émergents et notamment la dynamique et le devenir des gènes de résistance aux antibiotiques dans les filières de traitement de l'eau et des déchets. Le doctorant du projet sera positionné entre le LBE et l'IEM. L'un des CDD de 12 mois sera positionné au LBE, en collaboration avec les collègues du LAMSIN et de MISTEA.
L’IEM (Institut Européen des Membranes) UMR5635 (ENSCM, UM, CNRS) est un laboratoire de référence au niveau international dans le domaine des matériaux et procédés membranaires. Ses objectifs de recherche s’articulent autour d’une approche pluridisciplinaire et multi-échelle qui va de l’élaboration et la caractérisation de nouveaux matériaux membranaires jusqu’à leur mise en œuvre au sein de procédés membranaires ayant notamment pour application le traitement des effluents. A ce titre, le département GPM (Génie des Procédés Membranaires) sera impliqué afin de caractériser et d’optimiser la production d’eau secondaire par procédé membranaire. Ce projet permettra de renforcer les collaborations avec les autres partenaires notamment sur le suivi de la macro-échelle (traitement décentralisé) micro-échelle (Rétention bactérie, virus) et nano-échelle (Gènes et sels dissous) du procédé membranaire tout en intégrant son efficience énergétique. Marc Héran, Geoffroy Lesage et Jean Pierre Mericq participeront au projet.
Le laboratoire TBI à l’INSA de Toulouse est une UMR INRAE, CNRS, INSA, est composé de 350 personnes travaillant dans le domaine des biotechnologies et dans le contexte des technologies environnementales appliqués à l’eau et aux déchets. A ce titre deux équipes (SOPHYE et SYMBIOSE) sont particulièrement impliquées dans l’analyse des performances et l’optimisation de procédés incluant des membranes. Ces équipes ont également développé conjointement un outil permettant de coupler la modélisation urbaine de la gestion des eaux dans une analyse environnementale, en incluant des approches décentralisées de traitement et de séparation à la source. Ce projet permettra de développer ces outils en intégrant des approches en rupture de traitement et réutilisation en zone urbaine. Mathieu Sperandio, Christelle Guigui et Mathilde Besson participeront au projet. Le travail d'intégration sera réalisé par un CDD de 12 mois.
Le Centre de Droit Economique et du Développement Yves Serra est une unité de recherche (UR 4216) de l’Université de Perpignan Via Domitia. Les activités de recherche du CDED concernent tout autant le droit privé que le droit public. Il est composé de 51 membres permanents : chercheurs de droit public, de politistes, d'historiens du droit, d'économistes et de gestionnaires, qui ont développé des études sur les thèmes du marché, de l'État, du développement durable et des territoires. A ce titre, le CDED s’est forgé autour du Master Droit de l’environnement et de l’urbanisme (campus de Narbonne) dont Frédéric Bouin est le
directeur, une spécialité en droit de l’environnement interne et international, englobant notamment le droit des ressources naturelles (dont l’eau) et des usages environnementaux du foncier. Le CDED a organisé le 11 mars 2022 conjointement avec INRAE, une journée d’étude sur le règlement UE 2020/741 du 25 mai 2020 sur la réutilisation des eaux usées traitées dans l'Union Européenne.
MISTEA est une unité de recherche commune INRAE (https://www6.montpellier.inrae.fr/mistea) – Institut Agro rattachée au pôle MIPS de L’Université Montpellier. Elle mène des recherches en mathématiques appliquées, statistiques et informatique en lien avec les questions d’environnement et d’agronomie. MISTEA travaille depuis plus de 20 ans avec le LBE sur l’apport de la modélisation et des sciences du numérique pour l’aide à la décision autour des problèmes de traitement des eaux, au travers de nombreux projets et thèses menés conjointement avec le LBE. En particulier, les deux unités se sont récemment intéressé à l’optimisation du fonctionnement des membranes à l’aide des outils de la théorie de la commande optimale (Kalboussi et al 2019), et à l’optimisation de l’irrigation en vue de la réutilisation des eaux usées traitées pour l’agriculture, également à l’aide de la commande optimale (Boumaza et al. 2021).
Autres partenaires
Le Laboratoire de Modélisation Mathématique et Numérique dans les Sciences de l'Ingénieur de l’Ecole National des Ingénieurs de Tunis (ENIT-LAMSIN, LR99ES20) créé il y a 25 ans, est organisé depuis 2016 en 6 projets de recherche, identifiés par leurs problématiques applicatives (Environnement, Image Modélisation et géométrie, Analyses stochastiques et applications, Systèmes dynamiques en biologie, Propagation des ondes). Parmi les 108 chercheurs qu’il compte, et spécifiquement au pôle environnement, le laboratoire est riche d’une équipe de chercheurs multidisciplinaires qui travaillent à la modélisation et l’expérimentation des procédés de filtration par BRM (bioréacteur à membranes) en vue d’optimiser leur fonctionnement pour le traitement des eaux usées. Dans ce cadre, diverses collaborations ont été nouées avec des équipes de chercheurs d’Algérie, du Maroc. En France, l'ENIT-LAMSIN travaille avec l’équipe SAMI du LBE depuis une dizaine d’années, notamment via le co-encadrement de plusieurs thèses.
Le Centre de Recherches et des Technologies des Eaux (CERTE) est un Etablissement Public à caractère Scientifique et Technologique (EPST), doté de la personnalité morale et de l’autonomie financière. Il fait partie de la composante « Recherche-Innovation » de la Technopole de Borj Cedria. Le CERTE est chargé d’effectuer les travaux de recherche et de développement technologique dans le domaine des eaux et leur insertion dans le domaine économique et social. Le CERTE est composé de 5 laboratoires : Laboratoire de Géoressources, Laboratoire de Dessalement et de Valorisation des Eaux Naturelles, Laboratoire des Eaux Usées et Environnement, Laboratoire Eau, Membranes et Biotechnologies de l’Environnement, Laboratoire Traitement, Valorisation des Rejets Hydriques. Dans le cadre de ce projet, Mohamed Kefi et Nesrine Kalboussi seront impliqués à l’encadrement et la supervision du stagiaire réalisant une ACV du système dans un contexte d'utilisation rurale. Mohamed Kefi a déjà collaboré avec l’INRAE dans le cadre d’un projet de coopération intitulé IVA-WASTE avec le financement de la fondation Agropolis.
La thèse d'Aymen CHAABEN, réalisée dans le cadre du projet, est partiellement financée par la Fondation AGROPOLIS (projet 2201-036).
Kalboussi, N., A. Rapaport, T. Bayen, N. Ben Amar, F. Ellouze et J. Harmand (2019) Optimal control of membrane filtration systems J. IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 64, No. 5, pp. 2128-2134, https://doi.org/10.1109/TAC.2018.2866638
Boumaza, Kenza, Nesrine Kalboussi, Alain Rapaport, Sébastien Roux, Carole Sinfort (2021) Optimal control of a crop irrigation model under water scarcity. Optimal Control Applications and Methods, Wiley, 2021, 42 (6), pp.1612-1631, https://doi.org/10.1002/oca.2749