Modélisation de la dynamique du traitement des eaux usées par infiltration dans le sol

Le traitement des eaux usées pas infiltration dans le sol est caractérisé par des processus complexes. Des modèles mathématiques permettent de simuler ces processus et d’améliorer la compréhension de la dynamique de ces systèmes d’épuration. HYDRUS-CW2D est un modèle qui s’est avéré performant dans le domaine des filtres plantés à écoulement vertical. Ce mémoire investigue la capacité prédictive de ce modèle à abattre la matière organique et l’azote pour trois types de sols de Wallonie : sableux, sablo-limoneux et limoneux. Dans le cadre du projet EPUSOL, ces sols ont été disposés dans 18 colonnes soumises à un régime d’infiltration d’effluents de fosse septique. Les mesures des propriétés physiques du sol, des paramètres physico-chimiques des effluents et des solutions drainées ont permis de confronter les résultats observés aux résultats du modèle. Différentes stratégies de modélisation ont été évaluées afin d’envisager des méthodes d’acquisition des paramètres peu coûteuses et simples. Il en ressort que des méthodes laborieuses de laboratoire sont nécessaires pour obtenir une bonne qualité de modélisation. En outre, l’évolution des propriétés physiques du sol a été déterminée pour les trois types de sol. Cette évolution est mise en perspective avec l’efficacité du modèle. Le modèle d’HYDRUS-CW2D a permis de simuler certaines tendances de l’abattement des matières organiques et azotées lorsque les paramètres et les modèles hydrauliques étaient efficacement choisis. Cependant, le modèle ne s’est pas montré performant d’un point de vue quantitatif. Celui-ci est soumis à de nombreuses limitations. Une intensification des mesures sur une courte période de temps s’avère nécessaire pour la calibration des paramètres biocinétiques de ce modèle.