Influence de l'hydrodynamique des bassins d'aération sur la décantabilité des boues activées PDF Download
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Author: Nicolas Roche Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 256
Book Description
L'optimisation du fonctionnement d'une installation d'épuration des eaux par boues activées nécessite une bonne connaissance et une maitrise certaine du processus de séparation de l'eau et de la biomasse épuratrice au niveau du décanteur secondaire. Cette opération dépend essentiellement des aptitudes de la boue activée à floculer et à décanter. L'objectif de ce travail est de déterminer comment varient ces qualités en fonction de l'hydrodynamique du réacteur biologique. La caractérisation de l'hydrodynamique de réacteurs biologiques a pu être traitée en pilote et l'application de modèles mathématiques
Author: Nicolas Roche Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 256
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L'optimisation du fonctionnement d'une installation d'épuration des eaux par boues activées nécessite une bonne connaissance et une maitrise certaine du processus de séparation de l'eau et de la biomasse épuratrice au niveau du décanteur secondaire. Cette opération dépend essentiellement des aptitudes de la boue activée à floculer et à décanter. L'objectif de ce travail est de déterminer comment varient ces qualités en fonction de l'hydrodynamique du réacteur biologique. La caractérisation de l'hydrodynamique de réacteurs biologiques a pu être traitée en pilote et l'application de modèles mathématiques
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L'optimisation du fonctionnement d'une installation d'épuration d'eaux usées industrielles par boues activées, nécessite une bonne connaissance des processus biologiques mis en jeu. Le problème essentiel du traitement d'eaux usées industrielles est celui de la toxicité de l'effluent à traiter. Nous proposons dans ce travail, d'étudier l'influence de l'hydrodynamique du bassin d'aération sur les performances d'épuration de l'eau de cokerie. Les deux principaux polluants sont le phénol et le thiocyanate. La comparaison du fonctionnement de 2 aérateurs différents (1 RPA de 20 litres et une cascade de 5 RPA de 4 litres chacun, montre la très forte influence de la distribution des temps de séjour de la phase aqueuse sur la dégradation des polluants. Du fait du caractère toxique de l'effluent, la plus grande stabilité de fonctionnement est obtenue dans le RPA de 20 litres. Aussi, pour ce type d'effluent toxique, le RPA semble le plus apte à supporter la variabilité de la qualité de l'eau à traiter. Néanmoins, les mesures effectuées dans la cascade de 5 RPA mettent en évidence la dégradation séquentielle des phénols et du thiocyanate. L'ensemble des résultats expérimentaux a permis la détermination des paramètres cinétiques. Enfin, un nouveau type de bioréacteur, cascade de RPA a circulation à contre-courant, dit « gradostat », est étudié. Il permet notamment d'obtenir en continu une biomasse adaptée à la dégradation d'effluents toxiques ou difficilement biodégradables
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LES STATIONS D'EPURATION DES EAUX USEES URBAINES PAR BOUES ACTIVEES SONT SOUMISES A DES DEBITS ET FLUX POLLUANTS FORTEMENT VARIABLES DANS LE TEMPS. L'OBJECTIF DU PRESENT TRAVAIL EST D'ETUDIER L'INFLUENCE DE CES VARIATIONS SUR LA DEGRADATION DE LA POLLUTION SOLUBLE. LA CARACTERISATION ET LA DECOMPOSITION EN SERIE DE FOURIER DES DEBITS ET CONCENTRATIONS (DEMANDE CHIMIQUE EN OXYGENE ET MATIERES EN SUSPENSION) A L'ENTREE DE LA STATION DE NANCY-MAXEVILLE PERMETTENT DE LES REPRESENTER PAR UNE EQUATION MATHEMATIQUE SIMPLE DE TYPE SINUSOIDAL. LES ESSAIS SONT REALISES SUR UN PILOTE, CONSTITUE DE DEUX REACTEURS PARFAITEMENT AGITES CONTENANT LES BOUES ACTIVEES ET D'UN DECANTEUR, ALIMENTE PAR UNE SOLUTION DE VIANDOX. LE PILOTE EST COMMANDE PAR UN MICRO-ORDINATEUR QUI PERMET NOTAMMENT DE SOUMETTRE LE SYSTEME A DES VARIATIONS DE DEBIT ET/OU DE CONCENTRATION EN CRENEAUX 12 HEURES/12 HEURES OU EN SINUSOIDE. L'ETUDE MONTRE QU'IL SE PRODUIT UNE FORMATION DE METABOLITES AU COURS DE LA DEGRADATION BIOLOGIQUE. LE MODELE ETABLI, QUI PREND EN COMPTE CETTE PRODUCTION, REPRESENTE DE FACON SATISFAISANTE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. CE MODELE EST EGALEMENT UTILISE POUR SIMULER LA DEGRADATION DE LA POLLUTION SOLUBLE DANS L'AERATEUR DE LA STATION DE NANCY-MAXEVILLE. LES INFLUENCES RESPECTIVES DE L'HYDRODYNAMIQUE DU REACTEUR BIOLOGIQUE ET DU DECANTEUR SECONDAIRE SONT DETERMINEES
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L’objectif général du travail présenté était de développer un outil d'analyse et de simulation des écoulements et du transfert d'oxygène en bassins d'aération équipés de diffuseurs fines bulles et d'agitateurs lents à grandes pales. A terme, cet outil permettra de simuler et d'interpréter l'impact de paramètres de conception, de dimensionnement et de gestion technique des installations sur les capacités d'oxygénation des systèmes d'aération. Dans un premier temps, des méthodes de mesure ont été développées pour mesurer in situ les paramètres locaux caractéristiques des écoulements et du transfert d'oxygène en eau claire sur site réel (vitesse de circulation horizontale de l'eau, rétention gazeuse, taille des bulles). La faible influence de la mise en circulation de l'eau sur la taille des bulles d'air (de 4,6 à 4,4 mm pour une augmentation de la vitesse horizontale de l'eau de 0 à 0,42 m.s-1) a été mise en évidence. L'augmentation du transfert d'oxygène (+29%) par imposition d'une vitesse de circulation horizontale de l'eau est principalement due à une augmentation de la rétention gazeuse globale, par neutralisation des spiral flows. Le deuxième objectif a été de développer un outil numérique permettant de simuler les écoulements gaz/liquide dans les bassins d'aération. Cet outil, validé expérimentalement sur un bassin pilote (1 m3) et sur un site réel (1493 m3), permet de reproduire précisément le transfert d'oxygène. Dans un troisième temps, cet outil numérique a permis d'analyser localement les phénomènes de transfert d'oxygène. L'évolution de la concentration en oxygène à saturation instantanée CL * et son influence sur la détermination du coefficient de transfert d'oxygène ont été mises en évidence. Une adaptation de la méthode de détermination du coefficient de transfert d'oxygène réel prenant en compte cette évolution a été proposée. L'impact de la disposition des rampes de diffuseurs, du débit d'air surfacique et de la vitesse de circulation de l'eau sur le transfert d'oxygène ont été analysé globalement et localement
Author: Samuel Pollet Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 366
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L’objectif est de caractériser le colmatage et l’hydrodynamique dans un bioréacteur à membranes (BAM) avec recirculation, constitué de modules membranaires externes, en lien avec leur géométrie et l’aération. Cinq modules contenant des fibres creuses libres sont comparés à mêmes vitesses superficielles de gaz (0 0,154 m.s 1), de liquide (0 0,038 m.s 1) et flux de perméat (10 50 L.h 1.m 2). Des analyses de distribution des temps de séjour (DTS), des mesures de rétentions gazeuses et des enregistrements vidéos sont couplés à l’étude du colmatage afin le relier à l’hydrodynamique. Les analyses DTS mettent en évidence deux zones de mélange : une zone piston à la base du faisceau de fibres et une zone parfaitement mélangée dans la partie supérieure. Lorsque le débit de gaz augmente, l’écoulement gaz liquide passe d’un régime homogène de fines bulles à un régime hétérogène avec coalescence des bulles. L’influence de la géométrie montre que plus la densité de fibres est faible, plus la vitesse superficielle de gaz à laquelle cette transition a lieu est élevée. Lors de la filtration de suspensions de bentonite, une augmentation de la vitesse superficielle du gaz et une diminution de la densité de fibres limite le colmatage particulaire. Durant la filtration de surnageant de boues activées réelles, le rôle des macromolécules de type protéines dans le colmatage des membranes est mis en évidence. La filtration d’effluents réels avec une relaxation toutes les 7,5 min et une aération continue (0,026 Nm3.h 1.m 2) est un protocole de filtration prometteur afin de garder une pression transmembranaire et des vitesses de colmatage modérées, améliorant ainsi les performances des BAM
Author: Jean Vaxelaire Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 162
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Les petites stations d'épuration des eaux usées urbaines par boues activées équipées d'un aérateur mécanique de surface fonctionnent généralement, dans un but d'économie d'énergie, en aération séquentielle. L'objectif du présent travail est d'étudier et de modéliser l'influence de ces cycles d'aération sur la dégradation des pollutions carbonée et azotée solubles. L'étude du transfert d'oxygène permet de corréler linéairement la capacité d'oxygénation en eau claire avec la puissance volumique dissipée par la turbine et de tenir compte de l'influence des micro-organismes. Les aérateurs de surface doivent également maintenir en suspension les flocs bactériens : on montre notamment qu'une bonne aération n'entraîne pas forcement un bon mélangeage. D'autres expérimentations réalisées sur un pilote de laboratoire alimente par un substrat synthétique à base de viandox montrent que l'aération séquentielle permet d'obtenir une épuration correcte tout en réduisant le coût de l'assainissement ; il faut cependant éviter les trop longues périodes de non-aération qui peuvent entraîner une détérioration significative de la qualité du traitement. Un modèle (intégrant l'hydrodynamique du réacteur et du décanteur secondaire) permet de simuler de façon satisfaisante les résultats expérimentaux obtenus dans le pilote pour différentes stratégies d'aération. Cette modélisation utilise un modèle cinétique simple (inspiré de celui de l'IAWPRC) dont la plupart des paramètres sont mesurés expérimentalement.
Author: IGNASIUS D. A.. SUTAPA Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 194
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L'AERATION ET LA SEPARATION DES BOUES ACTIVEES CONSTITUENT LES DEUX ETAPES CLE POUR LE BON FONCTIONNEMENT D'UNE STATION D'EPURATION. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DOUBLE: CARACTERISER LES PARAMETRES SUSCEPTIBLES D'INFLUENCER LE PROCESSUS DE TRANSFERT D'OXYGENE DANS LE MILIEU DE BOUES ACTIVEES, ET ETUDIER L'APTIDUDE A DECANTER DE CELLES-CI EN RELATION AVEC LA BIOFLOCULATION MISE EN JEU. L'ETUDE DU TRANSFERT D'OXYGENE MONTRE QUE LE FACTEUR ALPHA DEPEND DU DEGRE D'EPURATION DE LA POLLUTION INTRODUITE: CE FACTEUR AUGMENTE LORSQUE LA DCO ET DONC LE OUR DANS LE MILIEU DE CULTURE DIMINUENT. MAIS LE FACTEUR PREPONDERANT EST LA CONCENTRATION EN BIOMASSE DANS LE BASSIN D'AERATION: PLUS CETTE CONCENTRATION AUGMENTE, PLUS LA VISCOSITE DU MILIEU EST IMPORTANTE ET PLUS LE FACTEUR ALPHA DIMINUE. L'ETUDE DES FLOCS DE BOUES ACTIVEES MONTRE QU'ILS PRESENTENT UNE STRUCTURE TRES COMPLEXE DANS LAQUELLE LES MICRO-ORGANISMES SONT PIEGES PAR UNE MATRICE DE POLYMERES EXOCELLULAIRES. CEUX-CI, DONT LES EXOPOLYSACCHARIDES, JOUENT UN ROLE IMPORTANT DANS L'AGGLOMERATION DES MICRO-ORGANISMES. LES EXPERIENCES MONTRENT QUE LES FLOCS BIOLOGIQUES PLACES DANS DES CONDITIONS DE FAMINE AEROBIE, DEFLOCULENT EN RELARGANT DES EXOPOLYMERES DANS LE MILIEU INTERSTITIEL. CES CONDITIONS DE FAMINE PERMETTENT, EN OUTRE, DE SUPPRIMER LES GERMES FILAMENTEUX, RESPONSABLES D'UNE MAUVAISE DECANTATION
Author: Soon-Haeng Cho Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 322
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Dans une station d'épuration des eaux usées par boues activées, il y a une forte interaction entre le fonctionnement de l'aérateur et celui du décanteur secondaire. Le rôle du décanteur secondaire est tout aussi important que celui de l'aérateur. Pour modéliser le décanteur secondaire, divers modèles de vitesse de sédimentation sont élaborés. Les expérimentations sont effectuées avec une colonne en verre (1 m de hauteur, 0,1 m de diamètre). Un nouveau modèle v=k exp(-nx)/x est proposé. En comparaison avec les modèles puissance et exponentiel, les valeurs expérimentales montrent qu'il est le meilleur. Afin de rendre possible l'automatisation d'une station d'épuration, une méthode de mesure en ligne des caractéristiques de la sédimentation est développée. De plus, un nouveau critère de décantabilité est défini en utilisant la théorie du flux limite. Ce critère donne plus d'informations et plus rapidement que le critère conventionnel (Indice de Mohlman). De la même manière, des méthodes de dimensionnement du décanteur secondaire sont développées, et les courbes d'indice de débits peuvent être utilisées quelles que soient les caractéristiques des boues. La simulation d'une station d'épuration en régime permanent est effectuée afin d'observer les réponses des valeurs de sortie en fonction des paramètres de contrôle (taux de recyclage et taux de soutirage). Cette modélisation permet l'obtention des conditions optimales de fonctionnement. La simulation en régime transitoire est réalisée expérimentalement et théoriquement. Le pilote expérimental consiste en deux réacteurs parfaitement agités (9,5 l ; 35 l) et en un décanteur secondaire (50 cm de hauteur, 8 cm de diamètre). Le modèle complet donne la distribution de concentration dans le décanteur, et le modèle simplifié permet de prévoir les variations de valeurs de sortie ainsi que la hauteur du lit de boues dans le décanteur. Ce modèle simplifié intégrant la mesure en ligne des caractéristiques de décantabilité, permet donc d'envisager l'automatisation d'une station d'épuration
Author: Nicolas Roche
Author: Nicolas Roche
Author: Thierry Grégori
Author: SABRINA.. NEVEUX-GUILLUY
Author: 
Author: Yannick Fayolle
Author: Samuel Pollet
Author: Jean Vaxelaire
Author: IGNASIUS D. A.. SUTAPA
Author: Geraldo L. Sant'Anna (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: Soon-Haeng Cho