Contribution à l'étude d'un bioréacteur à membranes immergées PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Contribution à l'étude d'un bioréacteur à membranes immergées PDF full book. Access full book title Contribution à l'étude d'un bioréacteur à membranes immergées by . Download full books in PDF and EPUB format.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 240
Get Book Here
Book Description
Dans les bioréacteurs à membrane immergées (BAM) l'aération entraîne des surcoûts importantes car elle est requise pour la biomasse et le colmatage diminuant l'efficacité de l'aération dans ces systèmes. De plus la substitution de la sédimentation par la filtration par membrane et les conditions de fonctionnement sûrement affectent le comportement biologique de la biomasse. Cette étude ouvre les portes à une toute nouvelle configuration de BAM dans laquelle les fibres sont disposées à l'extérieur du bioréacteur et fonctionnent en filtration frontale. Un étude comparative de différents configurations de modules à été menée en filtration frontale d'une suspension de bentonite à 10 g.L-1. L'injection d'air a été employé comme stratégie pour limiter le colmatage particulaire en filtration frontale comme en filtration semi-frontale. En filtration semi-frontale d'une suspension de bentonite à 1 g.L-1 le flux critique et la PTM critiques ont été évalues pour différentes vitesses superficielles d'air. Par ailleurs, la production de boue et l'activité biologique d'un BAM immergé ont été modélisés avec de modèles développés pour les procédés à boues activées de type ASM inclus dans le logiciel GPS-X®.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 240
Get Book Here
Book Description
Dans les bioréacteurs à membrane immergées (BAM) l'aération entraîne des surcoûts importantes car elle est requise pour la biomasse et le colmatage diminuant l'efficacité de l'aération dans ces systèmes. De plus la substitution de la sédimentation par la filtration par membrane et les conditions de fonctionnement sûrement affectent le comportement biologique de la biomasse. Cette étude ouvre les portes à une toute nouvelle configuration de BAM dans laquelle les fibres sont disposées à l'extérieur du bioréacteur et fonctionnent en filtration frontale. Un étude comparative de différents configurations de modules à été menée en filtration frontale d'une suspension de bentonite à 10 g.L-1. L'injection d'air a été employé comme stratégie pour limiter le colmatage particulaire en filtration frontale comme en filtration semi-frontale. En filtration semi-frontale d'une suspension de bentonite à 1 g.L-1 le flux critique et la PTM critiques ont été évalues pour différentes vitesses superficielles d'air. Par ailleurs, la production de boue et l'activité biologique d'un BAM immergé ont été modélisés avec de modèles développés pour les procédés à boues activées de type ASM inclus dans le logiciel GPS-X®.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 206
Get Book Here
Book Description
Cette étude s'attache à décrire et analyser les interactions liant les spécificités du milieu biologique d’un bioréacteur à membranes immergées (BAMI) et les phénomènes de colmatage. Le BAMI a été comparé avec un procédé à boues activées, tous deux alimentés avec la même eau résiduaire urbaine. Les performances d'épuration des deux procédés sont comparées dans les mêmes conditions opératoires et à différents âges de boues (10 à 110 jours). L'influence de la séparation membranaire et de l'âge des boues sur les caractéristiques des surnageants (polymères solubles, DCO) et des flocs (diamètre, dimension fractale, exopolymères liés, indice de boue, turbidité) a été soulignée. Les productions de boues des deux systèmes ont également été calculées et confrontées à celles prédites par différents modèles. Par ailleurs, les principaux mécanismes impliqués dans le colmatage à court terme et long terme ont été étudiés. Enfin, le rôle spécifique des protéines et polysaccharides du surnageant des boues dans la structuration du dépôt de filtration a été mis en évidence
Author: Julie Lebegue
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 182
Get Book Here
Book Description
Le bioréacteur à membranes, associant bioréactions et séparation membranaire dans la même unité, permet de développer une biomasse importante au sein du réacteur qui autorise l'intensification des processus biologiques mais pénalise l'étape de séparation. Intégré dans un programme européen, EUROMBRA, ce travail a eu pour objectif d'étudier l'importance de l'hydrodynamique créée par aération au voisinage des membranes filtrantes sur la dynamique de colmatage. Au regard des travaux antérieurs du laboratoire dans ce domaine et de l'analyse bibliographique, ce phénomène a été étudié selon trois niveaux phénoménologiques: accumulation de biomasse au sein des modules de filtration, développement d'un biofilm en surface membranaire, adsorption de molécules organiques dans les pores des membranes. Des méthodologies expérimentales spécifiques ont été mises en place, réacteurs pilotes et méthodes d'analyses conventionnelles et spécifiques pour, notamment, étudier la structure du biofilm et l'identification des composés irréversiblement fixés sur le matériau membranaire (en collaboration avec l'Université Technologique de Sydney). Les résultats obtenus montrent l'importance de grandeurs déterminantes pour maîtriser la dynamique colmatage: (i) sur le plan biologique, l'adéquation du modèle ASM3 aux réponses biologiques a permis, par simulation, de montrer le rôle de la charge volumique et du temps de rétention de la phase solide sur les teneurs en biomasse et en produits microbiens solubles PMS directement impliqués dans les processus réactionnels mais aussi de colmatage, (ii) sur le de la filtration, il a pu être montré le rôle déterminant de l'aération sur les deux premiers niveaux de colmatage observés, seule l'adsorption n'a pas été influencée par l'aération. Les perspectives de ce travail pourraient être axées principalement sur la production et la nature des PMS produits en fonction des conditions biologiques imposées et leur influence sur l'évolution et les propriétés du biofilm
Author:
Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 16
Get Book Here
Book Description
Author: Watsa Khongnakorn
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 144
Get Book Here
Book Description
Face à la diminution des ressources en eau douce, il est aujourd'hui indispensable d'optimiser la gestion de l'eau et d'envisager une réutilisation des eaux usées traitées. Les bioréacteurs à membranes (BaM), procédés couplant une réaction biologique et une séparation membranaire, ont la potentialité de fournir une eau de qualité adéquate à une réutilisation, tout en limitant la production de co-produits. Ces systèmes ont la particularité de pouvoir opérer avec des temps de rétention de la biomasse dans le système (ou âge de boues) élevés et ainsi de travailler avec des concentrations en biomasse 2 à 5 fois plus grandes que dans un système biologique conventionnel (i.e. boues activées). Dans ce contexte, ce travail de thèse est une contribution à la connaissance des systèmes BaM fonctionnant avec des âges de boues élevés. Il s'agit de quantifier les performances globales, en terme de réaction biologique et séparation membranaire, obtenues non seulement sous âges de boues élevées mais également lors de perturbations liées à des changements brusques de charge volumique. Un intérêt tout particulier est également porté sur la caractérisation de la biomasse retenue longuement dans le système, et notamment sur l'influence de la teneur en matières en suspension et de la concentration en matières organiques solubles sur les propriétés physiques du milieu (comportement rhéologique et aptitude à la déshydratation)
Author: Edgar Salgado Manjarrez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 141
Get Book Here
Book Description
L'ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES INTERACTIONS MICROBIENNES EN CULTURE MIXTE EST DIFFICILE PARCE QU'ELLE NECESSITE LA QUANTIFICATION DE CHACUNE DES SOUCHES DANS LE MELANGE. CETTE DETERMINATION PASSE PAR LA DISTINCTION DES SOUCHES, NECESSITANT LE PLUS SOUVENT DES MOYENS ANALYTIQUES LOURDS. POUR APPORTER DES ELEMENTS DE SOLUTION A CE PROBLEME, NOUS PROPOSONS LA REALISATION DE TELLES ETUDES DANS UN BIOREACTEUR A MEMBRANE A DEUX COMPARTIMENTS RENFERMANT CHACUN UNE SOUCHE, DE SORTE QUE LES DIFFERENTES SOUCHES SONT PRELEVEES SEPAREMENT. LE ROLE DE LA MEMBRANE EST DE SEPARER LES SOUCHES TOUT EN PERMETTANT L'HOMOGENEISATION DE LA PHASE LIQUIDE. EN EFFET, POUR QUE LE REACTEUR PROPOSE JOUE PLEINEMENT SON ROLE, LA PHASE LIQUIDE DOIT ETRE TELLE QUE LES DEUX SOUCHES SOIENT SOUMISES AU MEME ENVIRONNEMENT. OR LES REACTIONS MICROBIENNES PEUVENT INDUIRE DES ECARTS EN CONCENTRATION ENTRE LES RESERVOIRS, QUI DOIVENT ETRE MINIMISEES PAR HOMOGENEISATION DES PHASES LIQUIDES DE CHACUN, GRACE AU TRANSFERT AU TRAVERS DE LA MEMBRANE. DANS LE REACTEUR PROPOSE, LA CIRCULATION DU MILIEU ENTRE LES RESERVOIRS EST ASSUREE PAR UNE SURPRESSION ALTERNATIVE DE CHACUN. LA FILTRATION EST AINSI INDUITE AU TRAVERS DU MODULE MEMBRANAIRE A FIBRES CREUSES, RETENU APRES DES ETUDES PRELIMINAIRES. CE PROCEDE DE FILTRATION ALTERNATIVE PERMET LE CONTROLE DU COLMATAGE DE LA MEMBRANE. NOUS AVONS TESTE LE REACTEUR D'ABORD AVEC DEUX SOUCHES DIFFERENTES DE LEVURES EN COMPETITION PAR LE SUBSTRAT, PUIS, AVEC DEUX SOUCHES DE SACCHAROMYCES CEREVISIAE EN RELATION AMENSALISTE DE TYPE KILLER. LES RESULTATS MONTRENT QU'IL N'EXISTE PAS DE DIFFERENCE SIGNIFICATIVE ENTRE LE COMPORTEMENT DES VRAIES CULTURES MIXTES ET CELUI OBSERVE DANS LE REACTEUR PROPOSE AVEC LES SOUCHES SEPAREES. LE REACTEUR PROPOSE CONSTITUE DONC UN OUTIL INTERESSANT POUR L'ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES INTERACTIONS MICROBIENNES, PERMETTANT D'ACCEDER A LA TENEUR EN BIOMASSE DES DIFFERENTES SOUCHES PAR LES MOYENS ANALYTIQUES UTILISEES DANS LE CAS DES CULTURES PURES.
Author: Marie-Paule Elluard
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 440
Get Book Here
Book Description
LA CULTURE DE CELLULES ANIMALES EN REACTEUR EST DIFFICILE CAR CES CELLULES SONT COMPLEXES, FRAGILES ET SENSIBLES A L'ENVIRONNEMENT PHYSICO-CHIMIQUE. IL EN RESULTE DES COUTS DE PRODUCTION ELEVES ET AUCUN DES PROCEDES AUJOURD'HUI PROPOSES N'EST SATISFAISANT A L'ECHELLE INDUSTRIELLE. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE MONTRER QU'UN BIOREACTEUR A MEMBRANES MINERALES OU ORGANIQUES, DISPOSANT D'UNE POSSIBILITE DE LIMITATION DES PHENOMENES DE COLMATAGE PAR INVERSION DU SENS DE CIRCULATION, ASSURE UN RENOUVELLEMENT DU MILIEU DE CULTURE DANS L'ENVIRONNEMENT IMMEDIAT DES CELLULES SUFFISANT POUR APPORTER LES NUTRIENTS REQUIS ET POUR ELIMINER LES METABOLITES TOXIQUES. LA PREMIERE PARTIE FAIT L'ETAT DE L'ART CONCERNANT LES BIOREACTEURS UTILISES DANS L'INDUSTRIE ET CEUX ETUDIES A L'ECHELLE DU LABORATOIRE. DANS LES DEUXIEME ET TROISIEME PARTIES, LE BIOREACTEUR EST DECRIT, DES MEMBRANES SONT SELECTIONNEES, L'INTENSITE ET LA REPARTITION DES TRANSFERTS DE SOLVANT SONT ETUDIEES. L'EXISTENCE D'UNE CONFIGURATION OPTIMALE POUR L'HOMOGENEITE DANS LE REACTEUR EST MISE EN EVIDENCE. PUIS, UNE ETUDE EXPERIMENTALE MONTRE L'INFLUENCE DES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT SUR LE TRANSFERT DE SOLVANT ET DE SOLUTES. DES LOIS DE COLMATAGE TRADUISANT L'EXISTENCE DE PHENOMENES D'ADSORPTION ET DE DEPOT DE MATIERE SONT UTILISEES POUR INTERPRETER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS. UNE MODELISATION EST PROPOSEE QUI PREVOIT L'EVOLUTION DU FLUX DE TRANSFERT DANS LE BIOREACTEUR. POUR CONCLURE, UN PILOTE DE CULTURE EST CONCU ET REALISE
Author: Fella Boubekr
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 230
Get Book Here
Book Description
Le but de ce travail est de synthétiser de nouvelles membranes de pervaporation pour l’extraction de l’éthanol d’un bioréacteur et d’analyser de nouveaux procédés couplés pour produire de l’éthanol anhydre. Le polymère utilisé en général à cet effet est le PDMS qui est très hydrophobique. Nous avons mesuré les propriétés à l’équilibre et en diffusion pour des membranes en PDMS avec des solutions d’eau et d’éthanol pur ainsi qu’avec un mélange de ces deux solvants. Les quantités d’eau et d’éthanol sorbées dans le polymère sont indépendantes, ce qui signifie que le gonflement partiel du matériau est le même pour le solvant pur et en présence de l’autre solvant. La diffusion est mesurée par pervaporation des deux solvants purs ou mélangés à pression nulle et à pression variable. On observe que comme pour le comportement à l’équilibre, la diffusion des deux composants est indépendante l’une de l’autre. Un premier résultat intéressant est obtenu : le facteur d’enrichissement est indépendant de la concentration de la charge et il croit de 7,5 à 14 lorsque la pression aval croit de 0 à 100 mbar. De nouvelles matrices hybrides ont été synthétisées en mélangeant des nanoparticules de Silicalites ZSM-5, de zéolite β et de type HOG au PDMS. La membrane ayant les meilleures performances en pervaporation est la membrane mixte silicalite-PDMS à 40 % en masse de silicalite. Cette membrane présente un facteur d’enrichissement de 20 avec une augmentation du flux en éthanol de 20 % et une décroissance du flux d’eau de 30 % par rapport à une membrane en PDMS homogène. Nous avons finalement défini et calculé un nouveau procédé couplant des modules de pervaporation équipés des membranes optimisées et des modules de déshydratation de l’éthanol permettant de produire, à partir d’un réacteur de fermentation, de l’éthanol anhydre avec une consommation énergétique de 1,88 MJ/l (sans récupération de l’enthalpie de condensation) à 0,66 MJ/l (avec condensation de l’enthalpie de condensation).
Author: Maria Elena Hernandez Rojas
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 174
Get Book Here
Book Description
Les systèmes à membrane dans l'épuration des eaux résiduelles présentent plusieurs avantages par rapport aux processus classiques à boues activées. Par contre un des principaux inconvénients est le colmatage de la membrane. Diverses stratégies sont mises en oeuvre pour combattre le colmatage. Dans ce travail l'objectif est de proposer une conduite optimale du bioréacteur après avoir élucider les relations entre la nature de la boue (composition, état de floculation...), ses conditions d'obtention et le colmatage de la membrane (résistance spécifique). Pour cela, le bioréacteur à membrane immergée a été conduit à différentes conditions opératoires : dans un premier temps, il a été alimenté avec une solution synthétique et pour trois valeurs d'âge de boues, 10, 20 et 30 jours. On a analysé la réponse du réacteur par rapport aux caractéristiques colmatantes de la boue produite : quantification de la résistance spécifique et détermination des mécanismes de colmatage, analyse des conditions physiologiques de production de boue, mise en relation de ces caractéristiques avec les substances polymériques extracellulaires (SPE) liées à la boue et présentes dans le surnageant. Dans une deuxième partie, le pilote a été alimenté par de l'eau résiduaire urbaine, à âge de boue fixé et en modifiant la charge volumique. Les résultats obtenus montrent le rôle important que jouent les composés du surnageant. Dans la plage de conditions opératoires envisagées, aucune relation claire n'a été mise en évidence entre la vitesse de production de boues et la présence de SPE à diverses concentrations .On démontre cependant comment leurs caractéristiques déterminent l'amplitude du colmatage occasionné par la boue dans son ensemble. Sur la base de ces résultats, des conditions opératoires favorisant un colmatage réduit sont proposées.
Author: Maud Villain
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 237
Get Book Here
Book Description
Si le procédé de traitement des eaux usées urbaines par bioréacteur à membranes est en plein essor depuis quelques années, il ne reste pas moins plusieurs verrous technologiques qui ralentissent l'expansion de sa commercialisation. Ce travail de thèse s'attache à apporter des éléments de réponse sur quelques uns des freins à sa progression. Le premier réside dans la détermination d'un âge de boues adapté permettant une épuration maximale de l'azote et de la matière organique, par une biomasse active où le colmatage est limité et la production de boues faible. Le choix s'est porté sur 50 jours qui rempli l'ensemble de ces critères. Une autre barrière se situe dans le manque de données permettant l'extrapolation des informations obtenues en laboratoire à celles engrangées sur site. Une des étapes clés est de déterminer les conséquences du changement d'effluent (synthétique ou réel) sur les performances et le colmatage du procédé. L'utilisation d'une méthode de fluorescence récente a permis la détermination de l'implication des protéines et substances humiques-like extraits des polymères extracellulaires solubles dans le colmatage.
