Ce travail de recherche analyse les causes et les manifestations des difficultés socio-économiques rencontrées par le modèle de gestion des services d'eau en France et aux USA (et plus marginalement en Angleterre et au Pays de Galles) dans un contexte d'augmentation des contraintes environnementales. Il explore les expériences de gestion qui permettraient de sortir de la "crise" à travers l'émergence d'un modèle alternatif, dit "de maîtrise de la demande". La première partie de la thèse décrit, sur la période 1800-1960, la mise en place des services d'eau dans les pays industrialisés autour de trois acteurs, les autorités organisatrices locales, les prestataires techniques et les abonnés, sous l'impulsion du mouvement hygiéniste du milieu du XIXe siècle. Indépendamment de facteurs conjoncturels, le service d'eau s'organise autour d'une évaluation a priori de la demande en eau (en fonction des besoins d'hygiène) et d'une dépendance la plus faible possible de l'état d'abondance des ressources en eau naturelles grâce à un recours systématique à la mobilisation technologique. L'alimentation en eau potable s'organise dans une logique d'offre de service. La deuxième partie de la thèse révèle que ce modèle a été contraint, depuis les années 1960, de s'adapter à des pressions extérieures, principalement relatives aux normes environnementales et sanitaires. Or en France et aux USA, les adaptations proposées par les autorités organisatrices et par les prestataires des services d'eau non seulement ne sortent pas du modèle d'offre mais encore le renforcent. La maîtrise de la demande en eau et l'intégration d'une gestion des ressources naturelles sont largement écartées au profit d'une fiabilisation technique dont le coût ne cesse d'augmenter et se retrouve principalement supporté par les usagers en France et réparti entre les usagers et les contribuables aux USA. Dans une troisième partie, les enquêtes d'opinion mesurant l'état de satisfaction des usagers vis-à-vis de leur distribution d'eau potable (qualité de l'eau distribuée, attentes à l'égard de la prestation, prix de l'eau) révèlent que la logique d'offre se trouve menacée par une impasse sociale en raison des difficultés de financement des infrastructures. En France, les factures d'eau payées par les usagers ne cessent d'augmenter. Pourtant, ces augmentations ne sont pas le gage d'une perfection sanitaire de l'eau distribuée, tant recherchée par les prestataires et les législateurs mais défaillante dans de nombreux services. Même si la hausse du prix de l'eau est plus faible en moyenne aux USA, le problème du financement des infrastructures reste entier dans ce pays. L'accessibilité sociale des services d'eau risque donc de diminuer en France comme aux États-Unis si les solutions apportées à la "crise" du modèle d'offre ne sortent pas de son cadre, comme cela a été le cas jusqu'à présent. Il apparaît dans une quatrième et dernière partie que l'Angleterre et le Pays de Galles et les États-Unis ont commencé à rechercher des solutions à la "crise" technique, financière et sociale du modèle d'offre. Ces deux pays ont choisi respectivement d'envisager «une plus grande interaction entre les prestataires et les usagers en vue de produire le service» (définition du concept théorique de la "coproduction", exploré dans la 4ème partie de la thèse) et d'engager des opérations de maîtrise de la demande en eau. Pour conclure, la thèse constate la grande force de la logique technico-sanitaire d'offre de l'alimentation en eau, logique qui se trouve auto entretenue par la professionnailisation et la technicisation des services et par les circuits de financement qui les accompagnent. Dans ce contexte, les solutions proposées en Grande-Bretagne et aux États-Unis pour sortir de la crise du modèle d'offre ne parviennent pas véritablement à s'affranchir des solutions anciennes. Elles ne se tournent pas résolument, en dehors de situations d'urgence (pénurie de ressources en eau très grave ou impasse financière), vers une meilleure adéquation entre offre et demande de service en vue de réduire les coûts sociaux de la distribution d'eau. Elles sont loin d'adopter une démarche systématique de protection préventive des ressources en eau dont dépend pourtant la qualité des services. Enfin, elles n'intègrent toujours pas les usagers comme des acteurs à part entière de la définition de la qualité de service et comme des partenaires dans sa production. Néanmoins les premières expériences tentées, en particulier aux USA, pour maîtriser la demande, matérialisent un pas décisif dans la connaissance de ses composantes, connaissance nécessaire à l'élaboration de modèles durables de gestion des services d'eau dans une logique de maîtrise de la demande.

<p>A study of which methods and measures that can be used to reduce fuel consumption and harmful discharges in an airline.</p><p>The study begins with an investigation containing calculations of the differences between estimated fuel consumption calculated by a computer program called Skytrack and actual fuel consumption. Results from this study allows synchronization between actual consumption with calculated consumption. In addition to this methods and configurations to reduce weight and thus weight onboard aircrafts e.g. carpet exchange, lightweight trolleys and water reduction has been created and analysed.</p><p>To bring the thesis to an end, the author has investigated other methods and configurations which TUIfly Nordic is implementing for fuel conservation.</p><p>The thesis results in several conceivable areas for fuel conservation with calculated savings of 830 000 EUR which for the moment is implemented in TUIFly Nordic.</p>

L'analyse des systèmes de distribution "sociale" de l'eau et des systèmes de "redistribution" aboutit à une nouvelle approche de la planification et de la conception des réseaux de distribution prenant en compte les limites des premiers et les potentialités des seconds. Les méthodes de prévision de la demande ont d'abord été questionnées. A peu près fiables dans le cas de la desserte par branchements individuels d'une zone à l'urbanisation contrôlée et maîtrisée, elles semblent donner des résultats beaucoup plus incertains lorsque la desserte collective ou semi-collective devient prépondérante. Après avoir analysé chacune des variables explicatives de la demande, notamment les revenus, les tarifs et la distance au point d'eau -les principales en cause pour les systèmes redistributifs-, nous mettons en évidence les difficultés inhérentes aux méthodes d'ajustement statistique de la demande à des variables telles que la population et ses nombreux paramètres descriptifs. Ces méthodes viennent souvent ôter toute signification aux modèles de prévision. En revanche, les outils de l'analyse économique spatiale permettent de jeter les bases d'une modélisation nouvelle de la demande. L'optimisation économique des réseaux de distribution implique non seulement le choix d'un niveau de desserte et d'un tarif optimaux - ce que les modèles précédents peuvent aider à atteindre -, mais aussi de planifier les investissements d'expansion du réseau. La question se pose en effet de savoir si l'on doit construire directement un réseau calibré pour les besoins à satisfaire à l'horizon de planification, ou bien en plusieurs étapes de capacité réduite. Le phasage optimal est celui qui minimise le coût total actualisé des investissements. Grâce au recours à des modèles de réseaux arborescents simples, nous élaborons un modèle d'optimisation du phasage des réseaux ramifiés. Ce modèle aboutit au choix des alternatives (1 ou plusieurs phases) et des dates optimales d'extension ou de densification des réseaux en fonction de la loi attendue de progression de la demande, du retard initial de l'offre sur la demande et du taux d'actualisation.

Dans la première partie du travail, consacrée aux définitions, la notion de prix de l'eau est clarifiée. L'étude des documents réglementaires permet d'avoir une image assez objective et consensuelle de la qualité du service, rendue très dépendante de l'observateur par le nombre des acteurs présents dans ce secteur. Ensuite, les outils d'observation spécifiques qui ont été développes pour effectuer les évaluations de qualité et de prix sont présentés. Ils tournent autour d'un panel national de 500 services d'eau : enquêtes auprès des services, recueil des résultats du contrôle sanitaire et enquête d'opinion auprès de 1250 usagers. Les outils développés permettent d'obtenir des données concernant l'opinion des usagers sur leur service, la qualité de l'eau potable sur le plan sanitaire ainsi qu'une image unique et fiable des prix pratiqués par les quelques 16500 services d'eau en France. Des éléments d'explication aux très fortes différences de prix d'un service à l'autre sont dégagés et l'élasticité des consommations domestiques au prix du service est évaluée. La complémentarité de ces outils permet également des rapprochements originaux entre les différentes caractéristiques des services, l'opinion des usagers desservis et la qualité de l'eau distribuée. Une étude de la distribution d'eau en Grande-Bretagne suite à la privatisation de 1989 et de la distribution d'électricité en France sur le plan de la qualité et du prix du service complète l'analyse. La dernière partie analyse les processus complexes de formation du prix de l'eau en France, dans lesquels la qualité du service n'apparaît jouer qu'un rôle limité. Très fortement en relation avec le prix, la qualité bactériologique de l'eau s'avère constituer un indice de qualité qui va bien au-delà de la simple présence ou absence de témoins de contamination fécale dans l'eau.

En France, après 40 ans de Lois sur l'eau, si la qualité de l'eau potable distribuée aux usagers s'est globalement améliorée, grâce aux solutions curatives et palliatives, la qualité des eaux brutes servant à sa production n'a cessé de se dégrader. Dans le contexte règlementaire de la Directive Cadre Européenne (DCE) qui impose à l'horizon 2015 le bon état des eaux, la gestion de la ressource en eau destinée à l'alimentation humaine doit aujourd'hui intégrer des injonctions réglementaires (sanitaires, environnementales, gestionnaires), des impératifs structurels (sécurisation des approvisionnements), ainsi que des enjeux économiques (rationalisation des infrastructures, mutualisation des coûts), politiques (institutionnels, locaux) et sociaux (solidarité, prix de l'eau acceptable). Face à ces injonctions, deux logiques de gestion concurrentes se dégagent: une logique subsidiaire de bassin versant qui vise à positionner les Agences de l'eau comme plaques tournantes de la planification et du financement des politiques de l'eau, et une logique de consolidation du rôle des Départements. Ces logiques s'insèrent dans un processus de mise en interdépendance et en co-responsabilité croissantes de multiples acteurs (publics, privés) dans le pilotage des politiques de santé et d'environnement, de l'Europe au local. Nous faisons l'hypothèse que l'hétérogénéité – des injonctions, des enjeux et des modalités d'articulation des logiques de gestion – dessine une recomposition de la gouvernance de l'eau potable qu'il s'agit de décrire et d'analyser. Le dispositif de recherche sociologique s'appuie sur une lecture multi-niveaux (national, régional, départemental et local) de la gouvernance de la qualité de l'eau potable qui émerge depuis les années 2000 (DCE), et sur l'analyse de six configurations : les débats législatifs de la LEMA (2006), un processus de départementalisation de la gestion AEP, un processus de recomposition des services AEP en situation de crise sanitaire, et l'implémentation de trois dispositifs de préservation de l'eau potable (réglementaire, expérimental et intégré).

La présence de prolifération de cyanobactéries et des toxines associées dans les eaux de surface utilisées pour la production d'eau potable est une problématique de santé publique majeure car plusieurs cas d'intoxication ont été rapportés. Il s'avère donc nécessaire de comprendre le comportement des cyanotoxines au sein des filières de traitement d'eau et en particulier vis-à-vis de la chloration, procédé de désinfection le plus répandu en France. Les travaux réalisés au cours de cette thèse portent sur la chloration de la cyanotoxine la plus commune et d'une cyanotoxine émergente en Europe : la microcystine-LR et la cylindrospermopsine. La réaction du chlore avec les toxines a été caractérisée et divers sous-produits ont été identifiés grâce à la spectrophotométrie ultraviolet et la spectrométrie de masse à haute résolution. Des tests réalisés sur la bactérie Vibrio fischeri et sur des cellules Caco-2 ont ensuite permis de vérifier l'impact de la chloration sur la toxicité du milieu.

Excess Fluoride in drinking water is a cause for concern in several countries in the world. Various techniques have been developed to mitigate the harmful effects of fluoride. In the present work, a combined alum and activated alumina (AA) process has been investigated. Tap water with sodium fluoride dissolved in it to produce a solution having a fluoride concentration of 5 mg/L was used as the feed. It was found that pretreatment with alum extends the time required for the regeneration of the AA column. The volume of water treated increased by 89% compared to AA process alone. Though the regeneration of the AA column has been well documented, subtle issues have ot been reported. The disposal of regeneration effluent is a concern in adsorption-based processes. This study aims to examine some of the issues involved in the regeneration of the AA column such as disposal of effluent, and the quantity of acid and alkali required. The regeneration effluent from the combined process, which had a fluoride concentration of 10-16 mg/L was treated in a solar still. The distillate from the still had a fluoride concentration of 2-3 mg/L, which is much lower than the concentration of the regeneration effluent. The cost of treatment decreased with each regeneration cycle and after four regenerations the cost was Rs 0.5/L of treated water. The volume of water treated after four regenerations was 307 L/Kg of AA. Studies were also done using field water from Banavara, Hassan district, Karnataka, which had a fluoride concentration of 3,0-3.5 mg/L. The combined process successfully produced treated water having an acceptable fluoride concentration. After one regeneration cycle, the operating cost was Rs. 1/L of treated water. Studies have also been conducted on a point-of-use water filter containing a bed of AA pellets. The filter was provided by an organization called TIDE. The present results appear to suggest that a column with a smaller diameter than the TIDE filter has a better removal capacity. Ceramic candles are widely used for water filtration as they are readily available and inexpensive. Hence they are suitable for household water treatment purposes. In the present work, ceramic candles have been impregnated with nano-size alumina and nano-size magnesium oxide and tested for their defluoridation capacity. The nanoparticles were generated in situ in the pores of the candle by solution combustion synthesis. It has been found the candle impregnated with nano-size magnesium oxide has a higher defluoridation capacity than nano-size alumina. Estimation of the particle size in the samples of treated water did not give conclusive evidence for the presence or absence of nanoparticles. The volume of water treated was low and the cost of treatment was high (Rs. 12/L for the candle impregnated with MgO). Hence such candles are unsuitable for defluoridation. Batch adsorption has been employed to measure the adsorption capacity of adsorbents. A model to capture the overall picture of the batch adsorption process, obtaining the kinetic and transport parameters involved has been developed. The mathematical model takes into account external mass transfer resistance, intraparticle diffusion, adsorption, and desorption. The equilibrium adsorption data was fitted using the Langmuir isotherm. The governing equations were solved using a finite difference technique known as the Laasonen method. The parameters were estimated by fitting two sets of data using a MATLAB function. The values estimated suggest that the adsorption process may not be diffusion-limited, in contrast to the assumption commonly used in the literature. The estimated parameter values were used to predict the concentration profiles for the other data sets. It was found that predicted and measured profiles agreed reasonably well.

Il s'agit de constituer un système capable d'assister les responsables de projets d'aménagement en eau (décideurs, bureaux d'études) à partir des informations obtenues au cours d'expériences de simulation effectuées à l'aide du modèle MISE (Modèle Intégré de Stratégie de l'Eau). La variété de ces informations qui peuvent être descriptives, quantitatives ou provenir du savoir - faire des spécialistes nous a amenés à donner à ce système un environnement informatique rappelant celui des systèmes experts. Quelques exemples d'application de modules d'expertise sont présentés, ils concernent en particulier le dimensionnement des dispositifs d'assainissement autonome et la prospection des ressources en eau.

A study of which methods and measures that can be used to reduce fuel consumption and harmful discharges in an airline. The study begins with an investigation containing calculations of the differences between estimated fuel consumption calculated by a computer program called Skytrack and actual fuel consumption. Results from this study allows synchronization between actual consumption with calculated consumption. In addition to this methods and configurations to reduce weight and thus weight onboard aircrafts e.g. carpet exchange, lightweight trolleys and water reduction has been created and analysed. To bring the thesis to an end, the author has investigated other methods and configurations which TUIfly Nordic is implementing for fuel conservation. The thesis results in several conceivable areas for fuel conservation with calculated savings of 830 000 EUR which for the moment is implemented in TUIFly Nordic.

Le travail vise à développer un procédé de dessalement de l'eau de mer par congélation sur parois froides. L'étude thermodynamique a permis de quantifier l'effet de la composition et de la salinité de l'eau sur la température de congélation et la température de précipitation de Na2SO4,10 H2O. Les résultats sont bien décrits par le code de calcul de Frezchem, dérivé du modèle de Pitzer. Les essais de dessalement par congélation ont été conduits avec des solutions eau/NaCl de différentes concentrations, ainsi qu'avec de l'eau de mer de Rabat, Nice et Marseille. Le montage expérimental mis au point se compose d'un doigt de gant plongé dans une cuve double enveloppée contenant l'eau à traiter. Le procédé complet de dessalement est conduit en deux étapes: l'étape de congélation produisant un dépôt de glace sur le doigt de gant et l'étape de ressuage, effectuée après vidange de la saumure, qui consiste à purifier en profondeur la glace en opérant une fusion des zones impures. Une caméra filme la couche de glace et fournit la cinétique de croissance de la couche. La congélation a été effectuée dans une solution stagnante ou dans une solution agitée par injection d'air. Elle est conduite en appliquant deux rampes de refroidissement, respectivement dans le doigt de gant et dans la double enveloppe, qui peuvent être ou non identiques. Les essais ont montré la nécessité d'ensemencer la couche de glace sur le tube et d'ajuster finement la température initiale de la rampe de refroidissement. L'étude systématique de l'influence des paramètres opératoires a mis en évidence les rôles importants de la rampe de refroidissement et de la salinité de la solution sur la pureté de la glace produite. En l'absence d'agitation, la température de la double enveloppe a également un effet notoire sur la pureté de la glace à cause des gradients de température, et par suite, des courants de convection qu'elle peut engendrer au sein de la solution. En régime agité, la solution semble être à chaque instant en équilibre avec la glace. Une même salinité finale de la glace peut être obtenue avec des rampes de refroidissement beaucoup plus rapides qu'en statique. Quelles que soient les performances de la congélation, le ressuage est ensuite indispensable pour atteindre la norme de potabilité. La recherche de conditions opératoires optimales a permis de réduire la durée du procédé global à 8h (5h de cristallisation et 3h de ressuage). Les résultats de ce travail montrent la faisabilité de la technique et donnent une bonne idée des conditions de fonctionnement qui peuvent être employées pour produire l'eau potable