Modélisation d'un traitement par compostage PDF Download
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Author: Anne Jamois-Tremier
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Category :
Languages : fr
Pages : 274
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Book Description
Les politiques environnementales actuelles tendent à favoriser les filières de traitement biologique comme le compostage. Leur avenir est néanmoins lié à la qualité du produit fini et à l'innocuité du traitement pour l'environnement. Devant la difficulté à interpréter les résultats obtenus dans des conditions expérimentales, la modélisation du procédé paraît être l'outil le plus adapté pour mieux comprendre et gérer les processus réactionnels déterminant la qualité des produits et les impacts environnementaux du traitement. Ce travail de thèse avait pour objectif la conception d'un modèle de traitement par compostage en réacteur-pilote. Premièrement, les cinétiques biologiques de dégradation de la matière organique ont été étudiées par une méthode respirométrique et modélisées par un processus de croissance et déclin des micro-organismes. Ce modèle permet d'évaluer la biodégradabilité des substrats et de tester l'influence de paramètres tels que la température et l'humidité sur les cinétiques. Deuxièmement, les caractéristiques de l'écoulement gazeux au sein du réacteur de compostage ont été étudiées à l'aide d'une méthode de traçages des gaz et modélisées selon un flux de nature piston dispersion, orientant l'écriture des transferts de masse et de chaleur via le flux gazeux. Enfin, le modèle biologique et les modèles de transferts de masse et de chaleur ont été intégrés dans des bilans massiques et énergétiques afin de concevoir un modèle global de compostage à une dimension. L'application du modèle montre que l'évolution des paramètres simulés est cohérente avec les réultats expérimentaux. Le modèle doit encore être validé sur de nouvelles données.
Author: Anne Jamois-Tremier
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Languages : fr
Pages : 274
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Les politiques environnementales actuelles tendent à favoriser les filières de traitement biologique comme le compostage. Leur avenir est néanmoins lié à la qualité du produit fini et à l'innocuité du traitement pour l'environnement. Devant la difficulté à interpréter les résultats obtenus dans des conditions expérimentales, la modélisation du procédé paraît être l'outil le plus adapté pour mieux comprendre et gérer les processus réactionnels déterminant la qualité des produits et les impacts environnementaux du traitement. Ce travail de thèse avait pour objectif la conception d'un modèle de traitement par compostage en réacteur-pilote. Premièrement, les cinétiques biologiques de dégradation de la matière organique ont été étudiées par une méthode respirométrique et modélisées par un processus de croissance et déclin des micro-organismes. Ce modèle permet d'évaluer la biodégradabilité des substrats et de tester l'influence de paramètres tels que la température et l'humidité sur les cinétiques. Deuxièmement, les caractéristiques de l'écoulement gazeux au sein du réacteur de compostage ont été étudiées à l'aide d'une méthode de traçages des gaz et modélisées selon un flux de nature piston dispersion, orientant l'écriture des transferts de masse et de chaleur via le flux gazeux. Enfin, le modèle biologique et les modèles de transferts de masse et de chaleur ont été intégrés dans des bilans massiques et énergétiques afin de concevoir un modèle global de compostage à une dimension. L'application du modèle montre que l'évolution des paramètres simulés est cohérente avec les réultats expérimentaux. Le modèle doit encore être validé sur de nouvelles données.
Author: Caroline Cote-Petiot
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Languages : fr
Pages : 193
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Book Description
Les politiques environnementales actuelles tendent à favoriser les filières de traitement biologique et parmi elles la filière compostage. Leur pérennité est néanmoins dépendante de la qualité du produit fini et de l'innocuité du traitement vis-à-vis de l'environnement. Devant les difficultés parfois rencontrées lors de l'interprétation de résultats obtenus en grandeur réelle, il apparaît toujours nécessaire de développer des outils de simulation du procédé à l'échelle du laboratoire, afin d'acquérir une compréhension plus profonde des mécanismes qui le régissent. L'objectif de ces travaux de thèse était donc double. D'une part, un réacteur de compostage d'un volume de 300 L, ainsi que des méthodes de suivi en continu du déroulement du traitement et de caractérisation des transformations de la matière ont été mis au point et validés. D'autre part, une étude de l'influence du débit d'aération sur le compostage de boues d'épuration a été réalisée au moyen des outils développés.
Author: Smaïl Aboulam
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Languages : fr
Pages : 123
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Book Description
L'expertise d'une usine de tri-compostage des déchets ménagers a pour objectif la réalisation d'un bilan matière et l'analyse du fonctionnement de la chaîne de traitement. Un bilan matière précis permet de réaliser une analyse économique fine. La méthode proposée se base sur l'analyse de chaque équipement avant l'établissement du bilan global de la plate-forme. Cela permet, en cas de rendement insuffisant, de cibler les interventions et d'améliorer le rendement sans mettre en cause la totalité de la chaîne de traitement. Pour y arriver, des méthodes normalisées d'échantillonnage et de caractérisation des déchets ménagers et du compost ont été adaptées aux flux intermédiaires, une base de donnée pour le calcul d'erreurs selon les formules de Gy est proposée et le logiciel BILCO pour l'établissement des bilans matière statistiquement cohérents est utilisé. Durant notre travail on a testé les équipements les plus utilisés dans les usines de tri-compostage : l'aire de compostage, les trommels à maille moyenne de 20 à 50 mm et à maille plus fine de 8 à 15 mm, le tapis sélectionneur, la table densimétrique et le tube rotatif de compostage. Tous les équipements ont été testés en grandeur réelle, dans des usines différentes, sauf le tube rotatif et le trommel moyen qui ont fait l'objet d'une étude au laboratoire. Une simulation de criblage dans un trommel à 20 mm a permis de détecter l'origine des erreurs d'échantillonnage commises lors de l'évaluation de ce genre d'équipement. Un pilote d'un volume de 750 l a été élaboré pour suivre la perte de masse et le dégagement de CO2, CH4, NH3 et N2O durant le compostage dans les tubes rotatifs. Les résultats obtenus lors des essais sur le tube expérimental ont été validés sur un tube industriel. L'hypothèse de la conservation de la matière minérale durant le compostage et la précision de la mesure de la teneur en matière organique totale par perte au feu à 550°C ont fait l'objet d'un essai parallèle. A partir des équipements étudiés, une chaîne type de traitement des déchets ménagers par tri-compostage est proposée et une simulation de traitement des déchets d'une collectivité bretonne est réalisée. Une variante de la chaîne proposée adaptée au contexte socio-économique des pays en voie de développement est disponible aussi.
Author: Florent Henon
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Languages : fr
Pages : 202
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Book Description
Dans un contexte politico-socio-économique où les pratiques liées à la gestion des déchets tendent à favoriser le recyclage et la valorisation, les opérationnels du secteur compostage se doivent de répondre de la qualité de leur procédés et des composts produits tant sur le plan de leur innocuité que de leur efficacité. La maîtrise de la qualité du produit fini et des impacts du procédé de traitement sur l’environnement passe par une compréhension approfondie des phénomènes physiques et réactionnels caractérisant le procédé de traitement. Cette thèse a donc eu pour objectif d’initier une étude d’envergure des transferts de masse et de chaleur au sein du procédé de traitement par compostage en taille réelle afin de diagnostiquer et d’optimiser ce procédé. La stratégie de recherche développée s’est appuyée sur deux approches complémentaires, une approche expérimentale et numérique. La partie expérimentale du travail de thèse a consisté à développer des méthodes de mesures et de caractérisation de l’écoulement gazeux s’établissant dans un procédé de traitement par compostage industriel et a permis d’obtenir une base de données conséquente et exploitable en terme de diagnostique et d’optimisation du procédé. Des perspectives d’optimisation ont ainsi pu être avancées et modélisées afin d’évaluer leurs impacts sur le dit procédé. La partie numérique a consisté à développer un outil numérique de traitement par compostage en grandeur réelle. Cette outil d’aide au diagnostique et à l’optimisation a été calé grâce à la base de données expérimentales. Il permettra dans un futur proche, d’aider à la gestion et au dimensionnement des nouvelles plates-formes industrielles.
Author: Julie Bachelart
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Pour préserver l'environnement et pour des raisons sanitaires, les eaux usées sont collectées et dirigées vers les stations d'épuration des eaux usées (STEU) afin d'être traitées et purifiées avant leur réintroduction dans le milieu naturel. Parmi les nombreuses filières de traitement des boues biologiques issues des STEU, le procédé de compostage représente en France 36% . Il permet l'obtention d'un substrat (ou produit) stabilisé, hygiénisé, et riche en éléments fertilisants. Les travaux réalisés dans le cadre de ce travail de recherche s'inscrivent dans ce contexte en présentant un diagnostic de l'étape de fermentation d'un procédé de co-compostage de boues biologiques situé au sein de la STEU d'Aureilhan (France, Hautes Pyrénées). L'objectif recherché était de garantir un compost de qualité par l'étude de l'étape de fermentation. La réponse apportée à ce principal objectif s'est concrétisée par la réalisation d'un diagnostic établi selon deux approches : expérimentale et numérique.Les mesures expérimentales ont porté sur l'évaluation de la durée de l'étape de fermentation (étude effectuée sur 19 andains), la mesure de l'évolution temporelle des températures en fonction de la profondeur et de la longueur de l'andain sur quatre andains différents (trois andains en conditions hivernales et un andain en conditions estivales), la mesure de leur humidité initiale et l'estimation du ratio boues/agent structurant. Ces mesures expérimentales ont mis en exergue : - des humidités initiales optimales pour l'étape de fermentation (entre 50% et 70%) ;- un ratio boues/agent structurant réel (entre 1/7 et 1/4) inférieur au ratio théorique (1/3) ;- des durées de fermentation faibles (inférieures à 4 semaines) au regard des recommandations (entre 4 et 6 semaines) ;- des températures au sein des andains insuffisamment élevées pour atteindre l'hygiénisation du compost.Ces deux derniers résultats ont permis d'affirmer que certains andains n'ont pas subi une biodégradation de la matière organique suffisante lors de l'étape de fermentation, ce qui rend possible une réactivation de la biodégradation sur l'aire de maturation dépourvue de système d'aération et de désodorisation. Un modèle numérique instationnaire a alors été réalisé en 2D. Il prend en compte les dimensions réelles de l'andain sur le site industriel, les caractéristiques du système d'aération du procédé de fermentation, les conditions météorologiques et les propriétés initiales du mélange boues/écorces. Ce modèle de compréhension et de prédiction a permis de montrer l'impact significatif d'une réalisation, en milieu industriel, de l'étape de fermentation dans un hangar semi-ouvert sur le milieu extérieur. En effet, une température initiale de l'andain trop faible (inférieure à 10°C) résultant de conditions météorologiques hivernales peut limiter fortement le développement des micro-organismes et donc les réactions de biodégradations. Les pertes thermiques sont de surcroit accentuées par des conditions hivernales, en particulier pour les zones de l'andain proches du milieu extérieur. La vitesse d'aération de l'andain est non uniforme et varie beaucoup en fonction de la longueur de gaine sous l'andain (vitesse estimée comprise 0,035 et 0,3 m.s-1) ce qui induit une inhomogénéité des conditions opératoires (disponibilité en oxygène, température) et donc une biodégradation de la matière organique hétérogène au sein d'un même andain.En période de crise sanitaire liée à la COVID-19 pour laquelle l'hygiénisation des boues de STEU prend tout son sens, les importants résultats obtenus lors de ce travail de recherche peuvent donner aux opérateurs, sur des sites industriels présentant des plateformes de compostage conforme à celle d'Aureilhan, des moyens de repérer rapidement les andains présentant une faible évolution de la température et d'agir en conséquence en manipulant, par exemple, les séquences réglables d'aération afin de s'assurer d'une bonne hygiénisation.
Author: Mohamed Ben Ahmed
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3030668401
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1530
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Book Description
This proceedings book is the fourth edition of a series of works which features emergent research trends and recent innovations related to smart city presented at the 5th International Conference on Smart City Applications SCA20 held in Safranbolu, Turkey. This book is composed of peer-reviewed chapters written by leading international scholars in the field of smart cities from around the world. This book covers all the smart city topics including Smart Citizenship, Smart Education, Smart Mobility, Smart Healthcare, Smart Mobility, Smart Security, Smart Earth Environment & Agriculture, Smart Economy, Smart Factory and Smart Recognition Systems. This book contains a special section intended for Covid-19 pandemic researches. This book edition is an invaluable resource for courses in computer science, electrical engineering and urban sciences for sustainable development.
Author: França. Bureau de recherches géologiques et minières
Publisher:
ISBN: 9782715909168
Category : Earth sciences
Languages : fr
Pages : 168
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Book Description
Author: International Development Research Centre (Canada)
Publisher: IDRC
ISBN: 088936852X
Category : Cover crops
Languages : en
Pages : 319
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Book Description
Cover Crops in West Africa Contributing to Sustainable Agriculture
Author: Roger Tim Haug
Publisher: CRC Press
ISBN: 9780873713733
Category : Science
Languages : en
Pages : 746
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Book Description
The Practical Handbook of Compost Engineering presents an in-depth examination of the principles and practice of modern day composting. This comprehensive book covers compost science, engineering design, operation, principles, and practice, stressing a fundamental approach to analysis throughout. Biological, physical, chemical, thermodynamic, and kinetic principles are covered to develop a unified analytical approach to analysis and an understanding of the process. A brief history of the development of composting systems, which leads to descriptions of modern processes, is presented. The Practical Handbook of Compost Engineering also discusses the elements of successful odor management at composting facilities, including state-of-the-art odor treatment and enhanced atmospheric dispersion. The book is excellent for all engineers, practitioners, plant operators, scientists, researchers, and students in the field.
Author:
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Category : Agriculture
Languages : en
Pages : 1182
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