Transport d'un micro-organisme en milieu poreux saturé PDF Download
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Author: Xavier Marly
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Languages : fr
Pages : 145
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Book Description
L'objectif de notre travail est d'étudier le transport d'un micro-organisme pathogène, Cryptospo- ridium parvum, en milieu poreux saturé à l'aide d'essais en laboratoire. Ce travail se positionne dans une thématique de protection efficace des ressources en eau vis-à-vis de la contamination par des oocystes de C. parvum. En effet, ce parasite, qui infecte les mammifères, présente une résistance élevée à la plupart des désinfectants classiquement utilisés dans le traitement de l'eau. il est rencontré dans les eaux souterraines et responsable de plusieurs épidémies d'origine hydrique. Tout d'abord, nous avons dû développer une technique de titrage adaptée à nos besoins, notamment en terme de précision. Ensuite, nous avons réalisé un premier type d'expérimentations en milieu saturé et sans écoulement, des essais batch, qui ne nous ont pas permis de mettre en évidence de phénomène d'adsorption sur tous les substrats testés (silice, calcaire, feldspaths, argiles ou alumine). Puis, nous avons mené un second type d'expérimentations, en milieu saturé et avec écoulement, des essais en colonne. Afin de travailler avec de faibles volumes de solution dopée en micro-organismes: et, donc, de limiter les risques de contaminations, nous avons développé un essai en colonne à circulation fermée : le flux massique sortant de la colonne est injecté en entrée de colonne. Pour interpréter les résultats de cet essai, nous avons créé un modèle numérique en considérant C. parvum comme un colloïde biologique. Les résultats ont montré que le débit volumique et la granulométrie modifient la rétention, mais d'autres paramètres, probablement d'origines biologiques, semblent également avoir une influence.
Author: Xavier Marly
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Pages : 145
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L'objectif de notre travail est d'étudier le transport d'un micro-organisme pathogène, Cryptospo- ridium parvum, en milieu poreux saturé à l'aide d'essais en laboratoire. Ce travail se positionne dans une thématique de protection efficace des ressources en eau vis-à-vis de la contamination par des oocystes de C. parvum. En effet, ce parasite, qui infecte les mammifères, présente une résistance élevée à la plupart des désinfectants classiquement utilisés dans le traitement de l'eau. il est rencontré dans les eaux souterraines et responsable de plusieurs épidémies d'origine hydrique. Tout d'abord, nous avons dû développer une technique de titrage adaptée à nos besoins, notamment en terme de précision. Ensuite, nous avons réalisé un premier type d'expérimentations en milieu saturé et sans écoulement, des essais batch, qui ne nous ont pas permis de mettre en évidence de phénomène d'adsorption sur tous les substrats testés (silice, calcaire, feldspaths, argiles ou alumine). Puis, nous avons mené un second type d'expérimentations, en milieu saturé et avec écoulement, des essais en colonne. Afin de travailler avec de faibles volumes de solution dopée en micro-organismes: et, donc, de limiter les risques de contaminations, nous avons développé un essai en colonne à circulation fermée : le flux massique sortant de la colonne est injecté en entrée de colonne. Pour interpréter les résultats de cet essai, nous avons créé un modèle numérique en considérant C. parvum comme un colloïde biologique. Les résultats ont montré que le débit volumique et la granulométrie modifient la rétention, mais d'autres paramètres, probablement d'origines biologiques, semblent également avoir une influence.
Author: CORINNE.. BICHERON
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Languages : fr
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LES MECANISMES DE TRANSPORT ET DE BIODEGRADATIONS D'UN PESTICIDE, LE PHENYL ACETATE DE MERCURE, PMA, DANS UN MILIEU POREUX ONT ETE ETUDIES. L'APPROCHE S'EST FAITE EN DEUX ETAPES. LA COMPREHENSION DES PHENOMENES DE TRANSPORT ET LES INTERACTIONS PHYSICOCHIMIQUES ENTRE PHASE SOLIDE ET LIQUIDE DANS UN MODELE MONODIMENSIONNEL ET EN REACTEURS FERMES ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LA NON-LINEARITE DES ECHANGES. DEUX TYPES DE SITES ONT ETE INCRIMINES: L'UN A CINETIQUE RAPIDE ET L'AUTRE A CINETIQUE LENTE. LA SIMULATION DE CES PHENOMENES A PERMIS D'ELIMINER CERTAINES HYPOTHESES. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE LES PROPRIETES D'UNE SOUCHE BACTERIENNE PSEUDOMONAS FLUORESCENS, A DEGRADER LE PMA, QUI EST TOTALEMENT TRANSFORME EN MERCURE ELEMENTAIRE VOLATIL HG. CES PREMIERS ESSAIS EN REACTEURS FERMES ONT ETE SUIVIS D'UNE ETUDE EN FLOW CELL ALIMENTEES PAR UN FLUX CONSTANT DE FLUIDE CONTAMINE (SANS MILIEU POREUX). LES PARAMETRES DE LA CROISSANCE ONT ETE COMPARES A CEUX OBTENUS EN REACTEURS FERMES ET ONT MONTRE LA CAPACITE DES GERMES A CROITRE SUR DES SURFACES SOLIDES. LE DERNIER STADE EST LA FORMATION D'UN BIOFILM BACTERIEN RECOUVRANT TOUTE LA SURFACE DE LA FLOW CELL. L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE L'EDTA SUR LES MECANISMES DE RESISTANCE A PERMIS DE CONFIRMER LES SCHEMAS REACTIONNELS PROPOSES A PARTIR D'ESSAIS SUR EXTRAITS ACCELLULAIRES
Author: Albert Jacobs
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L’étude du transport bactérien en milieux poreux est un enjeu important pour la protection des nappes phréatiques contre des contaminations microbiologiques. La pratique d’épandage des effluents des stations d’épuration est une source de bactéries pathogènes dont le déplacement dans le sol constitue un risque pour la santé publique. Le transport d’une bactérie dans un milieu poreux résulte d’une compétition entre processus de déplacement, d’adhésion et de blocage. Des expériences avec une large gamme de bactéries aux propriétés de surface différentes (composantes de la tension de surface et charges) ont été réalisées pour essayer de relier ces propriétés à leur rétention en milieu poreux. Les résultats montrent que les cinétiques de rétention sont corrélées aux interactions électrostatiques mais qu’il ne semble pas y avoir de corrélation entre l’énergie libre totale d’interaction et la quantité de bactéries retenues. L’observation in situ par microscopie confocale du déplacement de cellules d’Escherichia coli a mis en évidence le coinçage des cellules bactériennes par des rugosités de surface et les zones de contact entre grains d’un milieu poreux. Ces résultats confirment l’existence de possibilités de rétention en milieux poreux même en présence de conditions défavorables (énergie libre totale d’interaction positive). Des expériences de transport avec Escherichia coli conduites dans des milieux poreux se différentiant par leur porosité et physico-chimie ont été utilisées pour évaluer le poids respectif des phénomènes de transport et d’adhésion dans la migration de cellules et pour tester un modèle de transport. La restitution des courbes d’élution observées a requis la prise en compte de deux types de détachements des cellules retenues. Les cellules retenues par les interactions de faibles intensités (Lifshitz-van der Waals) peuvent se décrocher sous l’effet des forces hydrodynamiques ou par des répulsions électrostatiques dont la portée et l’intensité augmentent lorsque la force ionique de la solution diminue. Les cellules fortement retenues peuvent aussi se détacher mais à un rythme lent et donnent lieu à de longues traînées. Les résultats ont montré que dans les milieux homogènes le transport bactérien est principalement gouverné par les interactions électrostatiques, alors que dans des milieux présentant une porosité plus compliquée, le transport est moins dépendant des interactions électrostatiques, voire très peu influencé par celles-ci. L’étude du transport, dans un sable et dans un sol, d’une communauté bactérienne issue d’une boue de station d’épuration a montré les points suivants : i/ une forte réduction de la diversité microbienne et de la concentration bactérienne ; ii/ parmi les espèces transportées se trouvaient des coliformes fécaux ; iii/ les bactéries ayant traversé les colonnes sont chargées négativement. Ces résultats confirment le rôle important des interactions électrostatiques sur la migration de bactéries en milieux poreux
Author: Tidjani Bahar Bahar
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Languages : fr
Pages : 0
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La contamination des ressources en eaux souterraines par une phase organique non miscible à l'eau couramment appelée NAPL (Non Aqueous Phase Liquid) constitue aujourd'hui un défi scientifique majeur compte tenu de la durée de vie d'un tel polluant. Bien que l'activité bactérienne (généralement présente sous forme de biofilm) joue un rôle crucial dans le devenir à long terme de ces effluents, peu d'études existent à l'heure actuelle sur son impact dans des conditions multiphasiques (i.e., à proximité de la source). En effet, dans la zone saturée, sous l'action des forces capillaires, le NAPL se retrouve souvent piégé, en effet, sous forme de «gouttelettes» au niveau des pores. Ce comportement spécifique au polluant modifie la dynamique du système biofilm/milieu poreux saturé et d'importantes questions restent encore ouvertes : accessibilité du polluant, modification de la tension interfaciale, production de biosurfactant, effet de toxicité (inhibition de la croissance bactérienne). Pour tenter de répondre à ces questions, nous avons adopté une approche aussi bien théorique qu'expérimentale. L'approche théorique porte sur le développement d'un modèle macroscopique décrivant le transport multiphasique en milieu poreux pour un système eau/NAPL/biofilm. Elle repose sur la méthode de prise de moyenne volumique, appliqué aux équations décrivant le couplage écoulement/transport à l'échelle du pore, permettant d'effectuer le changement d'échelle et dériver un modèle à deux équations. Le modèle est établit sous les hypothèses d'équilibre de masse local à l'interface fluide/biofilm et les contraintes associées à ces hypothèses ont étés définies. L'influence des caractéristiques microscopiques (arrangement des grains, fraction volumique du biofilm, distribution des blobs de NAPL, mouillabilité) sur les propriétés effectives du milieu (coefficient de dispersion, coefficient d'échange de masse) est discutée au travers des résultats issus des simulations. Ensuite, le modèle macroscopique a été comparé avec succès à la simulation numérique direct à l'échelle du pore pour la géométrie 2D complexe considérée. Quant à l'approche expérimentale, elle consiste à étudier le transport et la biodégradation du toluène en présence des bactéries Pseudomonas Putida F1 à l'aide d'un milieu poreux transparent 2D (micromodèle). Premièrement, nous avons étudié la dissolution du toluène résiduel sans bactéries et des courbes de dissolution du toluène ont été obtenues. Les résultats de dissolution du toluène en condition abiotique ont été comparés avec succès aux résultats du modèle théorique. Ensuite, l'étude expérimentale en micromodèle a porté sur la dissolution du toluène en condition biotique. Les résultats de ces études (courbes de dissolution et évolution de la saturation résiduelle) ont montré un impact significatif de la présence des bactéries sur les processus de dissolution par comparaison au cas abiotique.
Author: Ahmed Hammadi
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Languages : fr
Pages : 125
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Une étude expérimentale sur le transfert des particules en suspension dans les milieux poreux est menée au laboratoire sur des colonnes remplies de sable en utilisant des techniques de traçage. Les effets du milieu poreux, de la taille des particules et de la polydispersivité de ces particules sur leur transport et dépôt sont étudiés. Des injections impulsion et des injections en continue de particules en suspension monodisperses (Latex) et polydisperses (Kaolinite) à différentes vitesses d’écoulement ont été réalisées. Deux milieux poreux de granulométries serrées et un troisième milieu poreux constitué du mélange des deux précédents sont utilisés. Par ailleurs, pour étudier l’effet de la taille et de de la polydispersivité des particules injectées, trois populations monodisperses de particules de latex ainsi que trois mélanges de ces dernières ont été utilisés. Les paramètres caractérisant le transport et le dépôt des particules en suspension sont déterminés en utilisant la solution analytique de l’équation convection-dispersion avec une cinétique de dépôt de premier ordre. L’effet de sélection de taille est étudié à partir des analyses granulométriques des particules prélevées dans les effluents à différents moments de la restitution et des particules déposées à différents horizons dans le milieu poreux. Les résultats ont montré que la vitesse d’écoulement, la distribution granulométrique du milieu poreux, la taille et la polydispersivité des particules en suspension jouent un rôle important dans le transport et le dépôt dans les milieux poreux.
Author: MAURICE.. MARTAUD
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Languages : fr
Pages : 256
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ETUDE DES MECANISMES DE PROPAGATION D'UNE CONTAMINATION MERCURIELLE DES EAUX SOUTERRAINES. IMPORTANCE DU ROLE JOUE PAR LES ARGILES PRESENTES DANS LE SABLE. ELABORATION D'UN MODELE GEOCHIMIQUE D'EVOLUTION
Author: Jérôme Carrayrou
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Category :
Languages : fr
Pages : 248
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Author: OECD Nuclear Energy Agency
Publisher: Nuclear Energy Agency
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 788
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Author:
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Category : Soil science
Languages : en
Pages : 472
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Full text and summaries of conference papers.
Author: J. Mata-Alvarez
Publisher: IWA Publishing
ISBN: 1900222140
Category : Science
Languages : en
Pages : 292
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Book Description
Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes is a comprehensive introduction to both the fundamentals and the more practical aspects of the anaerobic digestion of organic solid wastes, particularly those derived from households, that is, the organic fraction of municipal solid wastes (OFMSW). It can be used as a textbook for specialized courses and also as a guide for practitioners. In the first part, the book covers the relevant aspects of anaerobic digestion (AD) of organic wastes. The fundamentals and kinetic aspects of AD are reviewed with particular emphasis on the aspects related to solid wastes. This introduction is necessary to have a comprehensive view of the AD process and to understand the practical principles as well as the origin of possible problems arising from the management of the process. Chapter 2 emphasizes the role of kinetics in designing the reactor, paying special attention to existing models, particularly the dynamic ones. Through this introduction, it is intended to facilitate the technology transfer from laboratory or pilot plant experiences to full-scale process, in order to implement improvements in current digesters. Laboratory methods are described for the analysis and optimization of reactor performance, such as methanogenic activity tests or experimental evaluation of the biodegradation kinetics of solid organic waste. The different reaction patterns applied to industrial reactors are outlined. Industrial reactors are classified in accordance with the system they use, pointing out advantages and limitations. Co-digestion, enabling the co-treatment of organic wastes of different origin in a more economically feasible way, is described in detail. Examples of co-digestion are given, with OFMSW as a base-substrate. Finally, full-scale co-digestion plants are discussed. Various types (mechanical, biological, physico-chemical) of pre-treatment to increase the biodegradability, and thus the yields of the process, are reviewed in detail. The use of the fermentation products of anaerobic digesters for biological nutrient removal processes in wastewater treatment plants is described. This constitutes an example of integrated waste management, a field in which both economic and technical advances can be achieved. Balances are given to justify the approach, and a full-scale case study is presented. The important topic of economics and the ecological advantages of the process are emphasized. The use of compost, the integration with composting technology, and advantages over other technologies are detailed in the framework of an environmental impact assessment of biowaste treatment. Finally, the anaerobic digestion of MSW in landfills is reviewed in detail, with emphasis on landfill process enhancement and strategies for its application.
