http://hdl.handle.net/2268.2/16781 Wed, 06 May 2026 11:38:11 GMT 2026-05-06T11:38:11Z http://hdl.handle.net/2268.2/25140 Title: Determining the Applicability of Advanced Oxidation Processes: A Study of Key Operational Parameters and Field Measurements in Wastewater Treatment Plants in the north of Luxembourg Abstract: Micropollutants (MPs) in treated wastewater, including pharmaceuticals, personal care products, and industrial chemicals, are an emerging concern for both environmental and human health. Even at very low concentrations, these substances can persist in aquatic ecosystems and disrupt biological processes. Most conventional wastewater treatment plants (WWTPs), especially smaller or rural installations, are not equipped to remove MPs effectively. This thesis explores the potential of UV/H₂O₂ process, an Advanced Oxidation Processes (AOPs) as a post-treatment step for small and medium-sized WWTPs in Luxembourg. Through field visits, sampling campaigns, and analysis of 15 selected plants, key operational parameters, such as UV transmittance (T10) and inorganic carbon content, were examined to understand their influence on AOP efficiency. In parallel, risk-based assessments and insights from pilot- scale data helped contextualize the treatment potential under realistic conditions. The goal of this work is to bridge the gap between lab-scale results and on-site feasibility. By identifying practical challenges and key design considerations, this study contributes to future decision-making around AOP implementation for improved micropollutant removal in small- scale wastewater infrastructure.; Les micropolluants (MPs) présents dans les eaux usées traitées, notamment les résidus de médicaments, les produits de soins personnels et certains composés issus de l’industrie, représentent une préoccupation croissante pour la santé humaine et les écosystèmes aquatiques. Même à de très faibles concentrations, ces substances peuvent persister dans l’environnement et perturber les processus biologiques. Les stations d'épuration classiques, en particulier les installations de petite et moyenne taille en zones rurales, ne sont généralement pas conçues pour les éliminer efficacement. Ce mémoire s’intéresse au potentiel des procédés d’oxydation avancée (AOP) basés sur le couple UV/H₂O₂ comme étape de traitement complémentaire dans les petites et moyennes stations d’épuration au Luxembourg. À travers des visites de terrain, des campagnes d’échantillonnage et l’analyse de 15 stations sélectionnées, plusieurs paramètres opérationnels clés, tels que la transmittance UV (T10) et la teneur en carbone inorganique, ont été évalués pour mieux comprendre leur influence sur l’efficacité du procédé. En parallèle, une analyse des risques et des données issues d’études pilotes a permis de replacer les résultats dans un contexte opérationnel réaliste. L’objectif de ce travail est de contribuer à combler le fossé entre les résultats en laboratoire et la faisabilité sur le terrain. En identifiant les principaux obstacles et les éléments techniques à prendre en compte, cette étude apporte des recommandations utiles pour le déploiement des AOPs et l’amélioration de l’élimination des micropolluants dans les petites infrastructures de traitement des eaux usées. Wed, 21 Jan 2026 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/25140 2026-01-21T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2268.2/25139 Title: benchmarking stratégique des capacités expérimentales du laboratoire Jaques Geelen et positionnement international Abstract: Ce TFE s’inscrit dans le contexte de la transition énergétique et de la nécessité d’améliorer la performance énergétique réelle des bâtiments. Malgré les avancées réalisées en matière de conception et simulation, un écart persistant entre les performances énergétiques théoriques et celles observées en conditions réelles d’exploitation demeure, soulignant les limites des approches exclusivement basées sur la modélisation. Dans ce cadre, les laboratoires expérimentaux dédiés aux mesures dynamiques en vraie grandeur "full-scale" jouent un rôle important pour mieux comprendre le comportement énergétique réel des bâtiments et valider les modèles existants. Le laboratoire Jacques Geelen, intégré à l’équipe BEMS, s’inscrit dans cette dynamique à travers des expérimentations à échelle réelle et des approches couplant mesures et simulation. L’objectif principal de ce travail est de positionner le laboratoire Jacques Geelen par rapport à d’autres infrastructures expérimentales similaires en Europe et en Amérique du Nord, à travers une démarche de benchmarking stratégique. La méthodologie repose sur une analyse comparative de plusieurs plateformes expérimentales, fondée sur des critères liés à la configuration des installations, aux équipements, aux méthodes expérimentales et aux axes de recherche. Les résultats attendus de ce travail visent à mettre en évidence les forces, et surtout les faiblesses, limites et les spécificités du laboratoire Jacques Geelen, ainsi qu’à formuler des recommandations permettant de renforcer ses capacités expérimentales et sa compétitivité scientifique. Thu, 22 Jan 2026 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/25139 2026-01-22T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2268.2/25116 Title: Analyse intégrée de la performance énergétique des bâtiments et du réseau de chaleur de SUDCAL à Belval Abstract: Le secteur du bâtiment constitue l’un des principaux postes de consommation énergétique en Europe et au Luxembourg avec près de 40 à 45% de la consommation finale d’énergie. Dans ce contexte les réseaux de chaleur urbains jouent un rôle stratégique dans la décarbonisation du chauffage et de production d’ECS. Toute fois leur performance globale dépend fortement du comportement thermique des bâtiments raccordés plus précisément des températures qui conditionnent l’efficacité énergétique du réseau. Ce travail analyse Les consommations énergétiques de et le fonctionnement thermique des bâtiments raccordés au réseau de chaleur SUDCAL dans le quartier Belval. A partir des données réelles de comptage mise à notre disposition par l’exploitant, une méthodologie combinant traitements sous SQL Sever et analyse sous Excel a été développée, ; les consommations ont été reconstruites à partir des index mensuels, normalisé par la surface chauffée et pour le chauffage, corrigées à l’aide des degrés jours de chauffage. Une méthode saisonnière a permis de séparer les consommations liées à l’ECS et chauffage malgré l’absence de comptage distinct par usage. L’étude intègre également une analyse hydraulique du réseau à travers les températures d’aller et de retour et le delta T complétée, par le calcule d’une température de retour pondérée par l’énergie consommée. Les résultats montrent que pour de nombreux bâtiments récents et bien isolés, la consommation en ECS devient comparable voire supérieur à celle du chauffage traduisant un déplacement des enjeux énergétiques. Par ailleurs les températures de retours observées restent majoritairement élevées, ce qui impacte négativement la performance du réseau de chaleur. Ces constats mettent en évidence l’importance d’une approche conjointe bâtiments réseau de chaleur pour identifier les leviers d’optimisation énergétique et améliorer l’exploitation des réseaux de chaleur urbains. Mon, 26 Jan 2026 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/25116 2026-01-26T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2268.2/25035 Title: Caractérisation des haies dans les paysages agricoles: typologie, paramètres pédologiques et végétatifs pour une modélisation hydrologique affinée Abstract: Les paysages agricoles européens sont de plus en plus exposés aux épisodes de ruissellement et d’érosion, aggravés par la disparition progressive des haies. Ces structures linéaires sont aujourd’hui considérées comme des solutions basées sur la nature et susceptibles de réguler les flux hydriques à l’échelle des bassins versants. Ce mémoire a pour objectif de caractériser le rôle hydrologique des haies à travers l’analyse de leur typologie et de leurs paramètres clés (LAI, Ks, porosité, rugosité de surface, distribution racinaire), afin d’affiner leur représentation dans le modèle hydrologique distribué MIKE SHE. Deux hypothèses principales ont guidé ce travail : la première soutient que les haies contribuent à la régulation hydrologique par l’infiltration et l’évapotranspiration, la seconde énonce que leur efficacité varie selon leur typologie et les caractéristiques pédologiques. L’analyse s’est appuyée sur une revue bibliographique approfondie et l’élaboration d’un tableau croisé synthétisant les données disponibles en climat tempéré européen. Les principaux paramètres hydrologiques des haies subventionnées en Région wallonne ont été comparés à ceux de couverts voisins (cultures, prairies, bandes enherbées). Les valeurs de LAI indiquent une forte capacité évapotranspirante des haies par rapport aux arbres isolés. Les coefficients de Manning mettent en évidence leur efficacité comme frein hydraulique, notamment pour les haies vives et le miscanthus. Les mesures de Ks et de teneur en eau à saturation indiquent une amélioration de l’infiltration et de la porosité au voisinage des haies. Toutefois, la profondeur et la distribution racinaire demeurent difficilement comparables, faute de méthodologies standardisées. Enfin, la caractérisation des typologies de haies reste difficile à établir, certaines catégories étant peu documentées. Ce travail confirme le rôle hydrologique positif des haies mais souligne le manque de données quantitatives standardisées, ce qui contraste avec leur valorisation dans les politiques publiques. Il souligne la nécessité d’une clarification des typologies de haies en fonction des rôles qu’on entend leur faire jouer, d’un renforcement des études de terrain et d’une réflexion sur leur représentation spatiale dans les modèles distribués.; European agricultural landscapes are increasingly exposed to episodes of runoff and erosion, aggravated by the progressive disappearance of hedgerows. These linear structures are today considered as nature-based solutions likely to regulate water flows at the scale of watersheds. This master’s thesis aims to characterize the hydrological role of hedgerows through the analysis of their typology and their key parameters (LAI, Ks, porosity, surface roughness, root distribution), in order to refine their representation in the distributed hydrological model MIKE SHE. Two main hypotheses guided this work: the first maintains that hedgerows contribute to hydrological regulation through infiltration and evapotranspiration, the second states that their effectiveness varies according to their typology and pedological characteristics. The analysis relied on an in depth bibliographic review and the development of a cross-tabulated table synthesizing the data available in temperate European climates. The main hydrological parameters of hedgerows subsidized in the Wallonia Region were compared with those of neighboring land covers (crops, grasslands, grassy strips). LAI values indicate a strong evapotranspiration capacity of hedgerows compared to isolated trees. Manning’s coefficients highlight their effectiveness as a hydraulic barrier, particularly for live hedges and miscanthus. Measurements of Ks and water content at saturation indicate an improvement of infiltration and porosity in the vicinity of hedgerows. However, root depth and root distribution remain difficult to compare, due to the lack of standardized methodologies. Finally, the characterization of hedgerow typologies remains difficult to establish, some categories being poorly documented. This work confirms the positive hydrological role of hedgerows but underlines the lack of standardized quantitative data, which contrasts with their promotion in public policies. It emphasizes the need for a harmonization of hedgerow typologies, a strengthening of field studies, and a reflection on their spatial representation in distributed models. Sun, 28 Sep 2025 22:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/25035 2025-09-28T22:00:00Z