Ce projet serait sous la direction de : Mme Gwendoline LAFAYE et Mme COMUZZI Clara (Università degli Studi di Udine – Italie)
Unité de recherche : IC2MP
Ecole doctorale : Rosalind Franklin – énergie, environnement, bio santé
Intitulé du sujet :
Valorisation intégrée des effluents agro-industriels par oxydation catalytique en voie humide, bioprocédés et matériaux fonctionnels biosourcés pour une réutilisation durable
Integrated Valorization of Agro-Industrial Effluents through Catalytic Wet Air Oxidation, Bioprocesses and Bio-Based Functional Materials for Sustainable Reuse
Début de thèse : à partir du 01/10/2026 (cotutelle)
Mots clés : Catalyse environnementale ; Valorisation des effluents agro-industriels ; Matériaux biosourcés
Résumé :
Cette thèse internationale de 3 ans s’inscrit dans le projet européen PRIMA RE-FRESH, consacré au développement de solutions durables pour le traitement, la réutilisation et la valorisation des effluents agro-industriels, en collaboration avec plusieurs pays méditerranéens.
Le doctorant ou la doctorante sera en cotutelle entre l’IC2MP (France) et l’University of Udine (Italie), avec une forte mobilité internationale.
Le projet combine plusieurs disciplines :
À Poitiers : développement de catalyseurs innovants pour le traitement des effluents par oxydation catalytique en voie humide (CWAO), avec optimisation et caractérisation approfondie des matériaux.
À Udine : valorisation biologique des effluents par fermentation pour produire de la biomasse microbienne et de la bioénergie, ainsi que conception de matériaux photoactifs biosourcés pour la désinfection de l’eau.
Cette thèse est à l’interface de la catalyse environnementale, des biotechnologies, de la chimie des matériaux et des procédés durables, avec un fort volet expérimental et collaboratif.
Le profil recherché est celui d’un(e) candidat(e) motivé(e), intéressé(e) par les enjeux de transition écologique, le traitement de l’eau, la valorisation des déchets et le travail dans un contexte international.
This 3-year international PhD project is part of the European PRIMA project RE-FRESH, which aims to develop sustainable solutions for the treatment, reuse, and valorization of agro-industrial effluents, in collaboration with several Mediterranean countries.
The PhD candidate will be enrolled in a co-supervised PhD program between IC2MP (France) and the University of Udine (Italy), with strong international mobility throughout the project.
The research combines several disciplines:
In Poitiers: development of innovative catalysts for agro-industrial effluent treatment through Catalytic Wet Air Oxidation (CWAO), including catalyst optimization and advanced physicochemical characterization.
In Udine: biological valorization of effluents through fermentation processes for the production of microbial biomass and bioenergy, as well as the design of innovative bio-based photoactive materials for water disinfection.
This PhD project lies at the crossroads of environmental catalysis, biotechnology, materials chemistry, and sustainable processes, with a strong experimental and collaborative dimension.
We are looking for a highly motivated candidate interested in the challenges of ecological transition, water treatment, waste valorization, and working in an international research environment.
Contexte et problématique :
La gestion des effluents agro-industriels constitue aujourd’hui un enjeu majeur à la fois environnemental et économique, en particulier dans les régions méditerranéennes où les activités agricoles et agroalimentaires génèrent d’importants volumes de rejets chargés en matière organique. Leur traitement reste complexe en raison de leur composition variable et de leur forte charge polluante. Dans un contexte de raréfaction des ressources en eau et de transition vers une économie circulaire, il devient nécessaire de développer des solutions intégrées permettant non seulement leur dépollution, mais aussi leur réutilisation et leur valorisation. Le projet européen PRIMA Programme RE-FRESH s’inscrit dans cette dynamique en proposant une approche multidisciplinaire combinant procédés catalytiques, biotechnologiques et matériaux innovants.
The management of agro-industrial effluents has become a major environmental and economic challenge, particularly in Mediterranean regions where agricultural and food-processing activities generate large volumes of wastewater rich in organic pollutants. Their treatment remains difficult due to their variable composition and high pollutant load. In the context of increasing water scarcity and the transition toward a circular economy, there is a growing need for integrated strategies that not only ensure efficient depollution, but also enable wastewater reuse and valorization. The European PRIMA Programme RE-FRESH project addresses these challenges through a multidisciplinary approach combining catalytic processes, biotechnologies, and innovative sustainable materials.
Description du sujet :
Cette thèse vise à développer une stratégie intégrée de traitement et de valorisation des effluents agro-industriels. Le travail sera articulé autour de deux volets complémentaires :
Volet catalytique (IC2MP, Poitiers) : mise au point de catalyseurs innovants pour le traitement des effluents par oxydation catalytique en voie humide (CWAO) afin de réduire leur charge organique et leur toxicité.
Volet biotechnologique (University of Udine) : valorisation de certains effluents par fermentation pour produire de la biomasse microbienne et de la bioénergie, ainsi que développement de matériaux photoactifs biosourcés pour la désinfection de l’eau.
L’objectif global est de proposer une chaîne de traitement durable combinant dépollution, récupération de ressources et sécurisation de la réutilisation de l’eau.
This PhD project aims to develop an integrated strategy for the treatment and valorization of agro-industrial effluents. The research will be organized around two complementary pillars:
Catalytic approach (IC2MP, Poitiers): development of innovative catalysts for wastewater treatment by Catalytic Wet Air Oxidation (CWAO) in order to reduce organic load and toxicity.
Biotechnological approach (University of Udine): biological valorization of selected agro-industrial effluents through fermentation processes for the production of microbial biomass and bioenergy, together with the development of innovative bio-based photoactive materials for water disinfection.
The overall objective is to establish a sustainable treatment chain combining pollutant removal, resource recovery, and safe water reuse.
Méthodologie et mise en œuvre :
Le projet reposera sur une approche expérimentale multidisciplinaire :
- Synthèse et optimisation de catalyseurs adaptés à la composition spécifique des effluents agro-industriels.
- Caractérisations physico-chimiques avancées des matériaux (surface, structure, acidité, stabilité, dispersion métallique).
- Tests catalytiques en CWAO pour évaluer l’efficacité de dégradation des polluants et identifier les conditions optimales.
- Analyses chimiques détaillées des effluents avant et après traitement pour suivre leur évolution.
- Procédés de fermentation pour la valorisation biologique des fractions organiques résiduelles.
- Conception et évaluation de matériaux photoactifs biosourcés pour la désinfection, avec étude de robustesse, stabilité et relargage.
- La mise en oeuvre se fera dans un cadre de cotutelle internationale entre l’IC2MP et l’University of Udine, avec des mobilités régulières entre la France et l’Italie et des échanges avec les autres partenaires du consortium.
The project will rely on a multidisciplinary experimental approach including:
- Synthesis and optimization of catalysts tailored to the specific composition of agro-industrial effluents.
- Advanced physicochemical characterization of materials (surface properties, structure, acidity, stability, metal dispersion).
- Catalytic CWAO tests to evaluate pollutant degradation efficiency and identify optimal operating conditions.
- Detailed chemical analyses of effluents before and after treatment to monitor compositional changes.
- Fermentation processes to biologically valorize the remaining organic fractions.
- Design and evaluation of bio-based photoactive materials for water disinfection, including stability, robustness, and leaching studies.
- The PhD will be carried out under an international co-supervision framework between IC2MP and University of Udine, with regular mobility between France and Italy and close interactions with the other partners of the REFRESH consortium.
Profil recherché :
Des compétences en chimie inorganique et organique ainsi qu’en techniques de caractérisation sont requises. Une expérience en catalyse hétérogène et en tests catalytiques en phase liquide serait un atout. Le ou la candidat(e) devra faire preuve de curiosité scientifique, d’initiative ainsi que de solides capacités d’analyse et de communication, à l’écrit comme à l’oral. Ce poste s’inscrivant dans un projet collaboratif international, des réunions régulières avec les différents partenaires du projet seront organisées.
Skills in inorganic and organic chemistry, as well as in characterization techniques, are required. Experience in heterogeneous catalysis and catalytic testing in liquid phase would be an asset. The candidate should demonstrate scientific curiosity, initiative, and strong analytical and communication skills, both written and oral. As this position is part of an international collaborative project, regular meetings with the different project partners will be organized.
Contact pour plus d’informations et pour candidater jusqu’au 05/07/26 :
Gwendoline LAFAYE : gwendoline.lafaye@univ-poitiers.fr