Dissertations / Theses: 'Eau – Épuration – Biofiltration'

1

Selas, Bertrand. "Elimination des micro-organismes par filtration en écoulement insaturé dans le cadre de l'assainissement autonome." Nantes, 2002. http://www.theses.fr/2002NANT2013.

Full text

Abstract:

L'objet de cette étude est de définir les phénomènes prédominants dans la rétention des micro-organismes dans les milieux poreux en condition insaturée. Les applications se situent en assainissement autonome, o`u le traitement secondaire est effectué par ruissellement de l'effluent sur le sol naturel ou sur des filtres reconstitués. Les procédés de traitement, les risques sanitaires ainsi que les différents mécanismes d'interactions entre micro-organismes et milieux filtrants insaturés sont développés dans l'étude bibliographique. Une caractérisation physico-chimique du matériau filtrant a permis de calculer le pHpzc, ainsi que la CEC. L'étude hydrodynamique du système filtrant insaturé a été réalisée, et il a été procédé à la modélisation des distributions de temps de séjour à l'aide de deux modèles distincts. Une comparaison de ces deux modèles est proposée
The object of this study is to define the prevalent phenomena in the retention of micro-organisms in porous environments in unsaturated condition. The applications take place in one-site wastewater treatment, where the secondary treatment is carried out by effluent streaming on the original ground or reconstituted filters. The processes of treatment, the health risks as well as the various mechanisms of interactions between micro-organisms and unsaturated filter mediums are developed in the bibliographical study

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Guibert, Denis. "Étude de l'influence de la configuration et du mode opératoire sur le fonctionnement d'un réacteur aéré à fibres creuses immergées." Toulouse, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAT0042.

Full text

Abstract:

Cette étude est consacrée à un nouveau procédé d'économie d'énergie pour la production d'eau potable et le traitement d'eaux usées utilisant des membranes immergées à fibres creuses disposées verticalement. La circulation du liquide autour des fibres est très peu influencée par le positionnement des éléments de filtration dans les réservoirs de traitement. La méthode utilisée est une alternance, ou cyclage, de l'injection de l'air employé pour décolmater les modules. Une première sélection des différentes fréquences de cyclage a été effectuée en bentonite. Celle-ci a montré que le cyclage pouvait avoir un effet positif ou négatif suivant la rapidité avec laquelle l'air était injecté de part et d'autre des paquets de fibre. Les tests en bentonite ont par ailleurs montré qu'une densité croissante des fibres dans chaque module de filtration diminue l'efficacité de l'aération, que ce soit en mode continu ou cyclé. Le positionnement des modules de filtration à l'horizontale s'est montré très efficace dans le cas de la filtration d'une suspension simple comme la bentonite, mais totalement inadéquat pour la filtration d'effluents réels. A l'opposé, le cyclage de l'air en position verticale a permis de multiplier les perméabilités par 2 en production d'eau potable tout en réduisant la dépense énergétique due à l'air de 50%. En ce qui concerne le traitement des eaux usées, il a été possible de multiplier là aussi les perméabilités par 2 en divisant cette fois les coûts d'aération par 2,5

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Thibault, Thomas. "Capture passive du phosphore d'une eau usée municipale en contexte de biofiltration." Master's thesis, Université Laval, 2013. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25558.

Full text

Abstract:

Les rejets de phosphore en milieux aquatiques ont le potentiel de conduire à l’eutrophisation d’un plan d’eau et sont la principale cause des proliférations de cyanobactéries (algues bleues), dont la dégradation entraîne la libération de toxines (cyanotoxines), nocives pour la santé humaine et animale. Le phosphore contenu dans les eaux usées municipales est donc particulièrement visé par un resserrement des exigences de rejet qui risque de rendre inadéquats certains systèmes épuratoires actuellement utilisés. Des travaux ont été réalisés afin de développer un traitement simple au niveau opérationnel tout en étant assez performant pour abaisser la concentration en phosphore d’une eau usée municipale concentrée à 5,0 mg Ptot/l à des valeurs de 0,3 mg Ptot/l. L’approche retenue consiste en l’utilisation d’un média filtrant innovateur permettant une prise en charge passive du phosphore. Ce média filtrant est constitué de sous-produits du bois activés par une imprégnation d’hydroxyde de fer, substance qui possède une forte affinité chimique avec le phosphore. Des travaux ont d’abord permis de cibler un procédé permettant d’activer efficacement les sous-produits du bois selon une procédure qu’il a fallu mettre au point. Par la suite, différents montages ont été élaborés afin d’être en mesure d’activer des quantités suffisantes de médias filtrants permettant de mener des essais en colonnes. Une première série d’essais a été réalisée sur des colonnes de biofiltration. Les performances observées ont été intéressantes, mais non suffisantes pour atteindre la valeur cible de 0,5 mg Ptot/l. Une série d’essais supplémentaires a donc été réalisée dans le but d’optimiser l’utilisation du média filtrant. À partir des connaissances acquises lors de ces essais d’optimisation, des essais en colonnes ont permis d’abaisser la concentration d’une solution contenant 5 mg/l de phosphore à des valeurs inférieures à 0,2 mg Ptot/l sur une période de 80 jours. Ces essais ont démontré que le média filtrant était en mesure d’accumuler une quantité de phosphore minimale de 13,5 mg Ptot/gsec, ce qui est très performant pour ce type de procédé.
Phosphorus discharges in aquatic systems have the potential to lead to eutrophication of a waterbody. Moreover, this nutrient is the main cause of cyanobacteria’s bloom (blue-green algae), whose degradation liberates toxic compounds (cyanotoxins), harmful to animal and human’s health. Phosphorus contained in municipal wastewater will soon be subject to a tightening of discharge requirements which will make unsuitable a lot of currently used wastewater treatment plant. Researches have been realized to develop a simple treatment on the operational aspect is effective enough to reduce wastewater’s phosphorus concentration from 5.0 mg Ptot/l to 0.3 mg Ptot/l. The principle of the chosen method consists in the use of a filter media that allows passive phosphorus entrapment. This filter media is made of wood’s by-products which are activated by impregnation of iron hydroxide, a substance having a strong chemical affinity with phosphorus. Works were first allowed to target a process to effectively activate wood’s by-products according to a procedure that has been developed. Thereafter, different experimental settings have been developed in order to be able to activate sufficient amounts of filter media to perform column tests. A first series of tests was performed on biofiltration columns. Observed performances were interesting, but not sufficient to achieve the target value of 0.5 mg Ptot / l. Additional tests were therefore performed in order to optimize the use of the filter media. Based on the knowledge gained from these optimization tests, column trials have lowered the phosphorus concentration of a solution containing 5 mg Ptot/l to values below 0.2 mg Ptot/l over a period of 80 days. These tests showed that the filter media was able to accumulate an amount of phosphorus in the range of 13,5 mg Ptot/gdry, which is very effective for this kind of process.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Roy-Dumesnil, Gabriel. "Capture passive du phosphore d'une eau usée municipale en contexte de biofiltration." Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27548.

Full text

Abstract:

En concentration excessive, le phosphore rejeté à l'environnement favorise la croissance anormalement rapide de la flore aquatique. Des efforts doivent donc être faits pour développer des traitements qui permettront d'abaisser la concentration des rejets à des valeurs pouvant être aussi basses que 0,3 mgPtot/L. En ce sens, des travaux de recherche ont été réalisés. La méthodologie utilisée est basée sur l'utilisation d'un média filtrant constitué de broyure de bois activée imprégnée d'hydroxyde de fer à sa surface. Des essais en colonne ont été réalisés à partir de ce média filtrant. Opérées en immersion durant plus de 250 jours, des colonnes ont été alimentées avec une eau synthétique dopée en phosphore. Par ces essais, il a été mis en évidence que les colonnes opérées en milieu anaérobie sont plus efficaces que les colonnes opérées en aérobie. L'absence d'oxygène entraine une chute progressive du potentiel d'oxydoréduction. Lorsqu'il atteint des valeurs de l'ordre de -100mV, le fer en surface de la broyure se réduit et passe de la forme Fe³⁺ à la forme Fe²⁺. La forme Fe²⁺ étant plus soluble que la forme Fe³⁺, il y a donc une augmentation de la concentration en fer dissout. Appelé dissolution réductive, ce phénomène lent permet la complexation du fer solubilisé avec les ions phosphates en solution. C'est la combinaison de l'adsorption et de la complexation du fer qui permet d'obtenir un média performant. Sur une période de 291 jours, la colonne opérée en anaérobie a permis de maintenir à 85% l'enlèvement du phosphore. Puisque le phénomène de dissolution réductive entraine des relargages de fer et de phosphate ferrique à la sortie de la colonne, le contrôle de ces relargages par l'ajout d'une zone aérobie permet une hausse de la performance globale d'enlèvement du phosphore pour un % d'enlèvement global de 95%.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Hamidou, Soureyatou. "Capture passive du phosphore d'une eau usée municipale en contexte de biofiltration : impact des nitrates sur la performance." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/40157.

Full text

Abstract:

En quantité excessive, le phosphore est responsable de l’eutrophisation des plans d’eau. De ce fait, les normes de rejet du phosphore des eaux usées municipales font l’objet d’un resserrement. Des travaux ont porté sur la mise au point d’un procédé de capture passive de phosphore caractérisé par des biofiltres dotés de média actif à base de bois imprégné par l’hydroxyde de fer. L’abattement de phosphore se fait par le mécanisme de sorption qui regroupe l’adsorption, la dissolution réductive et les échanges d’ions. Le présent mémoire s’inscrit dans la continuité des travaux sus-cités. L’objectif est d’évaluer l’influence des nitrates sur la performance d’enlèvement du phosphore. Des essais en colonne ont été réalisés à partir d’une broyure activée opérée en anaérobie et par immersion sur une période de 150 jours. Les colonnes ont été alimentées durant 30 jours par une solution synthétique dopée à 5 mg P/L. Différentes concentrations de nitrates (5, 10 et 25 mg N-NO₃/L) ont ensuite été appliquées sur trois colonnes (C₂, C₃ et C₄), la colonne C₁ servant de témoin. Les résultats ont démontré que l’addition des nitrates réduit les performances d’enlèvement du phosphore des biofiltres. Le suivi du phosphore montre que la concentration en P à la sortie des biofiltres dépasse l’objectif de 0.3 mg P/L, 30 jours après l’injection des nitrates pour la colonne C₂ et 15 jours après pour les colonnes C₃ et C₄. L’ajout des nitrates augmente le potentiel d’oxydoréduction. Il en résulte une inhibition de la dissolution réductive, caractérisée par une baisse de production des ions ferreux. Une dénitrification simultanée se produit au sein des colonnes. Elle est à la fois biologique et chimique à travers l’oxydation des ions ferreux par NO₂, produit lors de la dénitrification biologique. Par ailleurs, des tests d’identification bactérienne ont mis en évidence la présence des bactéries reliées au fer, dénitrifiantes, sulfo-oxydantes, réductrices de sulfate, productrices de biofilm ainsi qu’une variété de micro-organismes hétérotrophes tels que les Pseudomonas et les bactéries entériques dans les biofiltres.
In excessive quantities, phosphorus is responsible for eutrophication of water surfaces. Thereby, phosphorus discharge standards for municipal wastewater are subject to a tightening. Researches have focused on the development of a passive phosphorus entrapment process characterized by biofilters with active wood-based media impregnated with iron hydroxide. Phosphorus removal is done by sorption which includes adsorption, reductive dissolution and exchange of ions. This MSc thesis is a continuation of the abovementioned studies. The objective is to evaluate the influence of nitrates on the phosphorus removal performance. Columns tests were performed with anaerobic activated wood-based media and immersion over a period of 150 days. Columns were fed for 30 days with a synthetic solution of 5 mg P/L. Different concentrations of nitrate (5, 10 and 25 mg N-NO₃/L) were then applied on three columns (C₂, C₃ and C₄), column C₁ serving as a control. The results demonstrate that the addition of nitrate reduces the phosphorus removal performance of biofilters. Phosphorus tracking shows that the concentration of P at the outlet of the biofilters exceeds the target of 0.3 mg P/L, 30 days after nitrate injection started for column C₂ and 15 days later for columns C₃ and C₄. Addition of nitrate increases the oxidoreduction potential. This results in an inhibition of the reductive dissolution, characterized by a decrease in the release of ferrous ions. Simultaneous denitrification occurs within the columns. It is both biological and chemical through the oxidation of ferrous ions by NO₂, produced during biological denitrification. Furthermore, bacterial identification tests have highlighted the presence of iron-related bacteria, denitrifying bacteria, sulfur oxidizing bacteria, sulfate reducing bacteria, biofilmproducing bacteria and a variety of heterotrophic microorganisms such as Pseudomonas and enteric bacteria in biofilters.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Lay-Son, Aguilera Meiling. "Epuration des eaux usées par lombrifiltration." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20019.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Marin, Uribe Esteban. "Traitement des effluents de fromageries fermières par biofiltration." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27753.

Full text

Abstract:

Au Québec, l’industrie laitière est un secteur important de l’économie provinciale. Au Canada, près de 60 % des unités de fabrication de fromage sont situées dans la province de Québec et plus de deux milliards de litres de lait sont transformés en fromage à chaque année. En 2015, le nombre de fermes laitières québécoises s’élevait à 5 766. En moyenne, une ferme possède un cheptel de 60 vaches et livre près de 500 000 litres de lait par année. De plus, la production d’une vache sur cinq devient du lait de consommation, qui est simplement homogénéisé et pasteurisé. Le reste est transformé principalement en fromage, crème, yogourt et beurre. Une production très importante de déchets issus de cette industrie a été mise en évidence dans certaines régions du Québec à cause de l’augmentation de la production de fromage. Ces déchets entraînent des problèmes de pollution de l’eau, comme l’eutrophisation des plans d’eau par de charges élevées de polluants organiques, de matière en suspension et de nutriments liés à ce type de rejets industriels. Une solution envisagée est de traiter les eaux usées avant de les épandre dans les sources d’eau afin d’en réduire la charge polluante. Une forme de traitement in-situ est d’installer, à la ferme, un système de traitement biologique des effluents de fromagerie. Pour ce faire, cette étude propose un système par biofiltration. L’objet de la présente étude consiste donc à évaluer la performance du traitement des effluents de fromageries fermières par l’utilisation d’un biofiltre. Plus spécifiquement, ce projet de maîtrise comprend le démarrage, le développement et l’opération d’un biofiltre pilote où le lactosérum (composante des déchets) est séparé des effluents de fromagerie, pour alimenter (affluent) le système de biofiltration. Un deuxième objectif est l’évaluation du procédé de traitement. Des performances épuratrices satisfaisantes en terme de réduction de la demande chimique en oxygène (DCO), des matières en suspension (MES) et de l’azote total (TN) ont été confirmées. L’enlèvement de la DCO total par le biofiltre pilote a varié entre 94 % et 99 %, pour les MES entre 97 % et 99 % et par rapport à l’azote total entre 70 % et 90 %. La biofiltration s’avère donc, une bonne technique présentant beaucoup de potentiel, simple et efficace pour traiter les effluents liquides des fromageries fermières. De plus, la mise en place du biofiltre pilote est facile et son fonctionnement est autonome sans besoin de l’assistance régulière d’un technicien. Mots-clés : Biofiltre, biofiltration, lactosérum, effluents de fromageries fermières
In Quebec, the dairy industry is an important sector of the provincial economy. In Canada, near to 60 % of cheese fabrication unities are located in the province of Quebec and more than two billions of liters of milk are converted into cheese every year. In 2015, the number of Quebec’s dairy farms rose the number of 5 766. On average, a farm has got a livestock of 60 cows and delivers around 500 000 liters of milk per year. Furthermore, a cow’s production over five becomes milk for consumption, which is simply homogenised and pasteurized. What is left is converted essentially into cheese, cream, yogurt and butter. A very important production of wastes coming from this industry has been put forward in some areas of Quebec, due to the rising cheese production. Those wastes carry water contamination problems, such as the eutrophication of water bodies by high loads of organic pollutants, suspended solids and nutriments linked to this kind of industrial waste. A considered solution is to treat wasted water before spreading them into water sources in order to reduce the contaminating loads. A form of treatment in-situ is to install, at the farm, a biological treatment system of cheese dairy effluents. To do this, the present study suggests a system by biofiltration. The purpose of this study is therefore to evaluate the performance of the treatment of effluents from cheese dairies by the use of a biofilter. More specifically, this master degree’s project involves the star-up, the development and the operation of a pilot biofilter where the whey (waste component) is separated from cheese dairy effluents to feed (affluent) the biofiltration system. A second objective is the treatment process evaluation. Satisfying removal performances were confirmed in terms of chemical oxygen demand (CDO), total suspended solids (TSS) and total nitrogen (TN). This biofilter is capable of operating with positive removal efficiencies of above 90 %. Biofiltration is therefore a good technique with a lot of potential, simple and effective to treat the liquid effluents of the cheese dairies. Moreover, the installation of the pilot biofilter is easy and its operation is autonomous without the need of the regular assistance of a technician. Key-words: biofilter, biofiltration, whey, cheese dairy effluents

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Petitjean, Alain Bernard Nicolas. "Modélisation des transferts réactifs diphasiques dans les filtres verticaux pour le traitement des eaux résiduaires urbaines." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6175.

Full text

Abstract:

Le contexte réglementaire européen et français actuel impose des contraintes importantes sur la politique d’assainissement des petites collectivités. Les zones humides artificielles dédiées au traitement des eaux usées urbaines, et notamment les massifs filtrants verticaux, sont un outil efficace pour mener à bien cette politique. Ainsi, l’intérêt de la recherche sur ces techniques prometteuses s’est accentué ces dernières années. La modélisation mécaniste est une discipline en plein essor dans ce domaine. Le présent travail détaille le développement d’un modèle de transport réactif diphasique adapté aux massifs filtrants verticaux. L’oxygène est un facteur déterminant pour le fonctionnement de ces systèmes. Une étude permettant d’évaluer l’influence de leur conception et de leur exploitation sur les transferts d’oxygène est proposée. Les capacités de ré-oxygénation des filtres verticaux non colonisés sont évaluées à l’aide du modèle numérique. Dans la continuité de ces premiers résultats, l’interdépendance entre renouvellement d’oxygène et consommation bactérienne est abordée. Pour cela, un modèle de biodégradation aérobie adapté aux massifs filtrants verticaux est couplé au modèle de transport. Parallèlement à une meilleure compréhension des transferts d’oxygène, les résultats ouvrent la discussion sur les limites du modèle biologique adopté. De manière complémentaire à la modélisation, un dispositif expérimental visant à étudier le transport réactif des filtres verticaux non colonisés a été mis en place. Il ouvre la voie au calage du modèle numérique qui a été développé
Oxygen renewal, as a prominent phenomenon for aerobic bacterial activity, deeply impacts Vertical Flow Constructed Wetland (VFCW) treatment efficiency. We introduce a multiphase model able to simulate multi-component transfer in VFCWs. It is based on a two-phase flow module, and a transport module. The flow module can quantify both water and air velocities throughout the filter during operation. The reactive transport module follows dissolved and gaseous oxygen concentrations, and the transport of solutes such as ammonium and readily biodegradable COD (Chemical Oxygen Demand). The consumption of components is governed by Monod-type kinetics. Heterotrophic and autotrophic bacteria, which are responsible for COD and ammonium degradation respectively, are part of the model components. The kinetics are based on the Constructed Wetlands Model 1. The results from the simulation tool were compared with existing experimental data, and two kinds of operation with VFCWs were investigated. The authors show strong interplay between oxygen renewal and bacterial consumption in case of sequential batch feeding with transient flooding of surface. Oxygen renewal is essentially convection mediated in such operation, while convection is not significant in non-flooding operation. Simulated bacterial patterns are impacted by the operation, both quantitatively and spatially. From a modelling point of view, the authors highlight some limitations of the biological model : the description of bacterial lysis processes needs to be enhanced, as well as ammonium adsorption to organic matter

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Samie, Guillaume. "Modélisation d'une station par biofiltration." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26447/26447.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Vigne, Emmanuelle. "Étude et modélisation dynamique d'un procédé par biofiltration en nitrification tertiaire." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24963/24963.pdf.

Full text

Abstract:

Le traitement de l'azote au sein des stations d’épuration des eaux usées devient l'un des principaux enjeux actuels du fait de son impact particulièrement néfaste sur le milieu naturel. A l'aval de traitements secondaires à moyenne et forte charge, les gestionnaires peuvent avoir recours à la nitrification tertiaire par biofiltration, procédé intensif s’insérant bien pour les installations à réhabiliter dans les zones à forte pression foncière. Il s’avère être un procédé capable d’éliminer de très fortes charges dans un espace restreint par sa capacité à accumuler une quantité importante de biomasse active autour du matériau filtrant. La simulation du comportement d’un tel procédé n’est pas directe, et peu de travaux ont mené à un outil utilisable en ingénierie. Or, son usage serait indispensable pour valider le dimensionnement en conditions réelles de fonctionnement et en régime dynamique. L’objectif principal de ce travail a porté sur l’étude et la validation d’un modèle de biofiltration déjà existant mais encore jamais testé avec des données réelles de terrain en traitement tertiaire de nitrification. Dans ce but, le fonctionnement d’une installation pilote semi-industrielle alimentée par un effluent urbain réel provenant de bassins par boues activées a été étudiée. Afin de se placer en condition dynamique de fonctionnement, différents paliers de charges moyennes journalières en azote ont été appliqués, au sein desquels des à-coups de charges hydrauliques ont été provoqués. Les résultats acquis en continu pendant plus d’un an, associés à un protocole de calage systématique issu d’une étude de sensibilité, ont permis d’obtenir un jeu de paramètres calé et validé du modèle. Le protocole a nécessité la mise en œuvre de tests spécifiques caractérisant régulièrement le biofilm développé dans le procédé. Ces essais ont augmenté le nombre de variables d’état observées et à comparer avec les prédictions du modèle, ce qui a permis de mieux en évaluer sa robustesse. En parallèle, les tests spécifiques ont permis d’étudier la dynamique des processus impliqués dans l’élimination de l’azote au sein du procédé. Les paramètres influençant les performances globales du traitement de l’azote, l’activité et la quantification de la biomasse autotrophe, son temps de séjour ou encore sa répartition au sein du milieu filtrant ont ainsi pu être évalués. La double démarche expérimentale et numérique a permis de montrer que le modèle de biofiltration est capable de simuler des performances de traitement de l’azote conformes à la réalité. D’autre part, ce travail a permis d’étudier de manière approfondie les mécanismes inclus dans le modèle et leurs limitations face aux différentes conditions de fonctionnement appliquées au système. Des faiblesses du modèle concernant le comportement des composés particulaires et l’évolution de la perte de charge au sein du pilote ont notamment été dégagées.
Nitrogen removal in wastewater treatment plants becomes more and more used due to the harmful impact of nitrogen on the natural environment. After medium and highly loaded secondary treatment, practitioners could use biofiltration for tertiary nitrification, which is an intensive process adapted in areas with strong land pressures. This technology can remove very strong loading rate in a restrained space by its capacity to developp an important amount of active biomass into the filtering media. Simulation of such technique’s behaviour is not direct, and few studies led to a useful tool for engineers. However, its use is necessary in order to validate design in real operating conditions and dynamic conditions. The main objective of this work concerned the study and validation of a biofiltration model which already exists but has still never been tested with real data in tertiary nitrification treatment. In order to reach this objective, the behaviour of a semi-industrial pilot plant, fed by real domestic effluent from an activated sludge plant, was studied. In order to operate in dynamic conditions, different daily volumetric nitrogen loading rates were applied, in which dynamic peak-loads were carried out. The calibration and the validation of the model parameters were done thanks to on-line ammonia and nitrate analysers during one year and more, in association with a calibration procedure and a sensitivity analysis. The protocol required the implementation of specific tests for characterization of the biofilm inside the filtering media. These tests increased the number of the observed state variables to compare with the model predictions. That allows a better evaluation of the model robustness. At the same time, the dynamics of processes taking part in the nitrogen removal into the biofilm were investigated thanks to these specific tests. So, parameters which influence the nitrogen removal, overall performance, activity and quantification of autotrophic biomass, its solids retention time or its repartition inside the filtering media, could be determined. Combination of experimental observations and numerical modelling highlighted the capacity of the biofiltration model to provide good predictions on real nitrogen removal performances. Furthermore, this study allowed to evaluate mechanisms included in the model and their limitations with different operating conditions applied in the system. Finally, weaknesses of the model concerning solids compounds and the evolution of head loss in the pilot plant were established.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Fauvet, Guillaume. "Incidence des géotextiles sur les biofilms microbiens des milieux filtrants et sur leurs potentialités d'épuration biologique." Chambéry, 2000. http://www.theses.fr/2000CHAMS031.

Full text

Abstract:

Depuis quelques années, l'utilisation des géotextiles s'est généralisée dans les ouvrages de génie civil dans lesquels la combinaison de leurs propriétés hydrauliques et mécaniques leur confère un rôle interessant dans les processus de filtration, de séparation, de renforcement et de protection. Leur structure fibreuse et continue particulièrement adapté au développement d'une importante biomasse microbienne ainsi que la création d'une véritable discontinuité physique résultant de leur introduction dans l'environnement est à l'origine de l'apparition d'une interface entre le géotextile et le sol dont le fonctionnement physique, chimique et biologique semble être tout particulièrement favorable à une épuration biologique des eaux la traversant. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent 1) à mettre en évidence la réalité d'une telle filtration biologique, 2) à préciser le rôle mutuel des biofilms et des géotextieles sur le transfert et la biodégradation de pollutions organiques et 3) à identifier les principaux processus impliqués dans ces phénomènes. Une première partie de ce travail est consacrée aux biofilms microbiens ainsi qu'à leurs méthodes d'étude. Une analyse bibliographique définit dans un premier temps les biofilms au travers de toute leur complexité et montre l'évolution de la vision qu'en ont eu les chercheurs au fil de leurs études. Après une rapide revue des différentes méthodes d'estimation des biomasses attachées, deux exemples particuliers illustrent l'importance du choix ds méthodes sur la précision et la représentativité et la nécessité d'une adaptation du protocole d'analyse au contexte expérimental. Ce double impératif s'est avéré nécessaire dans le cas de l'étude des développements microbiens sur géotextile tant l'association géotextile-biofilm est complexe. La seconde partie s'interesse spécifiquement à l'étude de l'influence du géotextile sur le fonctionnement du milieu dans lequel il est placé. Après une représentation détaillée du protocole expérimental mis en place, les résultats acquis lors d'expérimentations menées en conditions artificielles, au laboratoire ainsi qu'en conditions semi-naturelels, sur le terrain, sont successivement présentés. Ces expériences constituent une première approche de l'utilisation qui pourrait être fait des géotextiles dans les ouvrages de protection des eaux superficielles et souterraines, de réhabilitation des sols contaminés et/ou d'assainissement des eaux
Since few decades, the use of geotextiles (two or three dimensional flexible sheets made of synthetic weaved or needled, nonwoven fibers) has spread in the field of civil engineering works where it could play a significant role in applications involving separation, reinforcement,filtration or drainage. We assume that their technical features give to geotextile praoducts promising "biological" properties taht can be used in environmental applications. The placement of a geotextile in porous media may create a structural discontinuity that modifies the entire functioning of the surrounding solid matrix. The geotextile constitutes a millimiter-scale continuous layer that modifies the entire functioning of the poorous media where it is placed. It especially induces a high and homogeneous internal diffusion potential of nutrients and oxygen and low shear stress as well as a wide surface for microbial colonization, that promote the attachment and retention of free-living bacteria. These features result in the development of an active biofilm which optimizes the oxygen:acetate consumption ratio and finally maximize the biodegradation rate of organic matter. The goal of these thesis was to verify these hypotheses by laboratory experimentations (carried out on 10-cm height packed bed columns) and by semi-artificial experiments (carried out in dynamic microcosms) in order to 1) access the influence of a geotextile layer on the hydraulical, chemical and biological properties of porous media, 2) highlight the suitability of geotextile for bacteria attachment and 3) measure the effect of geotextile filter on the biodegradation potential of granular drainage system. The results showed that the soil/geotextile interface could be considered as a biological active zone suitable for bioremediation of contaminant plume and could be a promising way in the field of environmental protection and pollution control

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Aubry, Geneviève. "Enlèvement de l'azote des eaux usées par un procédé à culture fixée immergée." Thesis, Université Laval, 2003. http://www.theses.ulaval.ca/2003/21279/21279.pdf.

Full text

Abstract:

La présente étude visait à établir la capacité d’enlèvement de l’azote des effluents domestiques par le procédé à culture fixée immergée BIO-FOSSEMD, conçu pour les petites localités. Des essais ont été effectués avec une unité pilote comprenant un réacteur de 15 litres. Aéré en continu et soumis à des charges de 35 g N-NH4+ m-2 d-1 et 323 g DBO5 m-2 d-1, ce procédé a atteint 96% de nitrification, atteignant régulièrement des valeurs inférieures à 2 mg N-NH4+/L. Sous aération intermittente du réacteur, l’efficacité de l’enlèvement de NH4+ et de NO3- dépend de la durée des périodes aérobie et anoxie. Avec un cycle de 24 h comptant 75% d’aération, les concentrations en azote à l’effluent ont varié de 0,4 à 7,4 mg N-NH4+ /L et de 10 à 21 mg N-NO3-/L. Les taux maximaux de nitrification et de dénitrification s’élèvent à 58 g N-NH4+ m-2 d-1 et 52 g N-NO3- m-2 d-1, respectivement.
The present study was conducted to establish the nitrogen removal capacity for a domestic effluent of the submerged fixed-film process BIO-FOSSEMD. This process has been especially designed for small communities and is based on the use of textile as bacterial support. When aerated continuously and subjected to loads of 35 g N-NH4+ m-2 d-1 and 323 g DBO5 m-2 d-1, this process reached 96% of nitrification, while providing 98% biological oxygen demand removal and 91% suspended solids removal. Under these conditions, values lower than 2 mg N-NH4+/L were measured on a regular basis in the effluent. When the reactor is operated under intermittent aeration, NH4+ and NO3- removal efficiencies depend on the duration of aerobic and anoxic periods. With a 24 h cycle, including 75% of aeration, the effluent nitrogen concentrations varied from 0,4 to 7,4 mg N-NH4+/L and from 10 to 21 mg N-NO3-/L. Under continuous aeration, total nitrogen removal average was around 49%, reaching over 70% at some point. Similar nitrogen removal was reached under intermittent aeration. Kinetic tests conducted ex situ gave a maximal nitrification rate of 58 g N-NH4+ m-2 d-1 and a maximal denitrification rate of 52 g N-NO3- m-2 d-1.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Morin, Pierre. "Adhésion de bactéries transportées par des fines de charbon activé à des biofilms de réseau d'eau potable." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN12157.

Full text

Abstract:

L'étape de filtration biologique sur charbon activé en grains d'une filière de traitement d'eau potable limite l'instabilité biologique de l'eau. Cela entraîne une moindre croissance bactérienne dans le réseau de distribution d'eau. Ainsi les doses de désinfectants utilisés pour le contrôle micro biologique de l'eau sont réduites, de même que les sous-produits de désinfection qui peuvent être carcinogènes et mutagènes. Les lits filtrants de charbon activé relarguent des particules appelées fines de charbon dans leur effluent. Les fines de charbon peuvent être colonisées par des bactéries, notamment des coliformes. L'objectif du travail de recherche présenté ici était d'étudier l'accumulation dans des biofilms de bactéries transportées par des fines de charbon activé, et d'observer les biofilms ainsi transformés en situation de désinfection. Les biofilms étaient développés dans des réacteurs annulaires dans des conditions simulant celles d'un réseau de distribution d'eau potable. Nous avons montré que Klebsiella pneumoniae peut s'attacher à des fines de charbon et être transportées aux biofilms en entraînant leur contamination. L'attachement des fines de charbon au biofilm est dépendante de leur taille, celles de plus grande taille étant les plus à même de persister dans le biofilm. Nous avons observé une double action du chlore et de la monochloramine sur le biofilm : la désinfection partielle des bactéries et l'arrachage d'une fraction de la biomasse. L'efficacité du traitement au chlore des biofilms contaminé par K. Pneumoniae transporté par des particules de charbon était relativement limitée dans les conditions de nos expériences. Approximativement 10 % de la population de K. Pneumoniae et 20 % des particules de charbon activé restaient attachées au matériau support du biofilm malgré la chloration en continue des réacteurs (0,5 mgL-1 chlore libre). Au vu de ces résultats et parce que K. Pneumoniae attaché à des fines de charbon en suspension était également résistant au chlore, il apparaît important que la désinfection finale en aval des filtres soit correctement effectuée de façon à limiter les risques sanitaires potentiels lié à la filtration biologique sur charbon activé en grains
The biological activated carbon filtration step of a drinking water treatment plant controls the biological instability of water. That allows a limited bacterial growth in the distribution system. Therefore the disinfectant doses used on water are reduced, as weIl as the disinfection by-products that can be carcinogenic and mutagenic. Activated carbon filtration beds release particles called carbon fines in their effluent. Fines can be colonized by bacteria, including coliforms. The objective of the research presented here was to study the accumulation in biofilms of bacteria transported by carbon fines and to observe transformed biofilms under disinfecting conditions. Biofilms were developed in annular reactors under simulated drinking water distribution network conditions. We showed that Klebsiella pneumoniae was transported to biofilms and contaminated them by adhering to carbon fines. Carbon fines attachment to biofilm is dependent to their size, larger fines being more able to persist. We observed a double action of chlorine and monochloramine: partial disinfection of the biofilm and removal of a fraction of the biomass. Chlorine efficacy was limited against biofilms contaminated with K. Pneumoniae transported by carbon fines. Approximately 10% of the coliform population and 20% of the carbon fines remained attached to biofilm despite 0. 5 mgL-1 continuous chlorination. These results and the fact that K. Pneumoniae attached to suspended carbon fines was resistant to chlorination show the importance of the final disinfection downstream the filters to limit the public health risks associated with biologically activated carbon filtration

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

Mouneimne, Abdul Halim. "Valorisation biologique des résidus graisseux urbains par production de carbone bioassimilable (AGV) utilisable en traitement tertiaire des eaux usées." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20125.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Delannoy, Bertrand. "Nitrification biologique : application aux effluents de sucrerie traités par méthanisation : étude comparative en réacteurs pilotes de procédés à cellules fixées : optimisation des conditions de conservation et de reprise de l'activité nitrifiante." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10118.

Full text

Abstract:

La présente étude montre la faisabilité biologique et technologique du post-traitement de nitrification adapté à un effluent de digesteur anaérobie en sucrerie. En bioréacteur pilote, après trois semaines de mise en route, 1,5 Kg d'azote ammoniacal peuvent être traités par M3 et par jour (temps de séjour dans le réacteur inférieurs à 95%) les meilleurs résultats sont obtenus par utilisation de la biomasse sur des supports poreux, en utilisant l'air comme source d'oxygène

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Bully, François. "Traitement par voie biologique de composés toxiques contaminant les milieux naturels." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10433.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Tremblay-Gratton, Anne, and Anne Tremblay-Gratton. "Évaluation de l'efficacité d'un biofiltre à macroalgues marines pour la réduction des nitrates et phosphates dans les bassins d'exposition du Biodôme de Montréal." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/28123.

Full text

Abstract:

Au Biodôme de Montréal, la culture d'algues marines pourrait contribuer à l'amélioration de l'habitat aquatique et permettre à l'institution de combler ses exigences en termes de qualité de l'eau. En effet, les macroalgues peuvent diminuer les concentrations en nitrates et en phosphates générés par la décomposition des déchets métaboliques des animaux captifs puisqu'elles absorbent ses nutriments pour combler leurs besoins de croissance. L'objectif de ce projet est de contribuer au développement d'un biofiltre macroalgal adapté aux conditions d'opération de l'écosystème marin du Biodôme de Montréal. Les performances de bioremédiation de deux espèces d'algues marines indigènes, Palmaria palmata et Ulva lactuca, ont été évaluées sous des conditions expérimentales similaires à celles des bassins d'exposition, soit deux températures (5 et 10°C) et trois concentrations élevées en nitrate et phosphate (2 856:194 vs. 3 570:242 vs. 4 284:291 µM NO₃-:PO₄³⁻). Après six jours de culture, nos résultats démontrent 1) que les différentes concentrations en nutriments et la température n'influencent pas significativement la vitesse d'absorption des nutriments chez les deux espèces; 2) que la croissance de P. palmata n'est pas influencée par les traitements et 3) qu'U. lactuca démontre une croissance maximale à 10°C et à concentration intermédiaire. Le niveau élevé de saturation tissulaire en N, en lien avec les conditions environnementales nutritives du milieu de culture, limiterait l'absorption des nutriments et la croissance des macroalgues. Entre les deux espèces, U. lactuca semble une meilleure candidate que P. palmata dans nos conditions expérimentales, car elle démontre une vitesse d'absorption des nitrates trois fois supérieure (1,76 ± 0,59 vs. 0,65 ± 0,15 mg N MS⁻¹ d⁻¹), une vitesse d'absorption des phosphates deux fois supérieure (0,32 ± 0,21 vs. 0,14 ± 0,11 mg P DW⁻¹ d⁻¹) et un taux de croissance trois fois supérieur à P. palmata (2,12 ± 0,89 vs. 0,64 ± 0,18 % MF d⁻¹). Pour poursuivre le développement d'un biofiltre macroalgal efficace, l'accès à la lumière, le contrôle du pH et la disponibilité en microéléments devraient être optimisés
Au Biodôme de Montréal, la culture d'algues marines pourrait contribuer à l'amélioration de l'habitat aquatique et permettre à l'institution de combler ses exigences en termes de qualité de l'eau. En effet, les macroalgues peuvent diminuer les concentrations en nitrates et en phosphates générés par la décomposition des déchets métaboliques des animaux captifs puisqu'elles absorbent ses nutriments pour combler leurs besoins de croissance. L'objectif de ce projet est de contribuer au développement d'un biofiltre macroalgal adapté aux conditions d'opération de l'écosystème marin du Biodôme de Montréal. Les performances de bioremédiation de deux espèces d'algues marines indigènes, Palmaria palmata et Ulva lactuca, ont été évaluées sous des conditions expérimentales similaires à celles des bassins d'exposition, soit deux températures (5 et 10°C) et trois concentrations élevées en nitrate et phosphate (2 856:194 vs. 3 570:242 vs. 4 284:291 µM NO₃-:PO₄³⁻). Après six jours de culture, nos résultats démontrent 1) que les différentes concentrations en nutriments et la température n'influencent pas significativement la vitesse d'absorption des nutriments chez les deux espèces; 2) que la croissance de P. palmata n'est pas influencée par les traitements et 3) qu'U. lactuca démontre une croissance maximale à 10°C et à concentration intermédiaire. Le niveau élevé de saturation tissulaire en N, en lien avec les conditions environnementales nutritives du milieu de culture, limiterait l'absorption des nutriments et la croissance des macroalgues. Entre les deux espèces, U. lactuca semble une meilleure candidate que P. palmata dans nos conditions expérimentales, car elle démontre une vitesse d'absorption des nitrates trois fois supérieure (1,76 ± 0,59 vs. 0,65 ± 0,15 mg N MS⁻¹ d⁻¹), une vitesse d'absorption des phosphates deux fois supérieure (0,32 ± 0,21 vs. 0,14 ± 0,11 mg P DW⁻¹ d⁻¹) et un taux de croissance trois fois supérieur à P. palmata (2,12 ± 0,89 vs. 0,64 ± 0,18 % MF d⁻¹). Pour poursuivre le développement d'un biofiltre macroalgal efficace, l'accès à la lumière, le contrôle du pH et la disponibilité en microéléments devraient être optimisés

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Bernier, Jean. "Modélisation simultanée de l'enlèvement des nutriments et de l'évolution de la perte de charge en biofiltration des eaux usées." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30528/30528.pdf.

Full text

Abstract:

La biofiltration des eaux usées est un procédé de traitement par biomasse fixe fréquemment utilisé dans certains pays d’Europe (France, Allemagne) et retrouvé dans quelques villes du Canada. Celui-ci consiste à faire passer l’eau à traiter au travers d’un lit de garnissage qui filtre les matières en suspension et sur lequel croissent les bactéries épuratrices se nourrissant de la pollution. Cette accumulation graduelle de biomasse et de particules entraine par contre une augmentation de la pression d’injection nécessaire pour effectuer le traitement. Lorsqu’une certaine pression limite est atteinte, le traitement doit être arrêté pendant que le biofiltre est lavé pour décrocher une partie du biofilm présent sur le média. Les nombreux phénomènes impliqués dans ce type de traitement font que la biofiltration est un procédé difficile à modéliser de manière complète et que la plupart des travaux sur le sujet ne se concentrent que sur une partie de ces phénomènes. Dans cette optique, des travaux de modélisation visant à simuler à la fois l’enlèvement de la pollution et l’évolution de la perte de charge durant le traitement des eaux usées par biofiltration sont réalisés. Un modèle complet est d’abord construit dans le logiciel Matlab®. Plusieurs jeux de données différents décrivant le comportement du procédé sur de courtes et de longues périodes de temps sont ensuite utilisés pour calibrer le modèle. La calibration est effectuée séparément sur trois types de traitement réalisés sur des usines à taille réelle : traitement secondaire, nitrification tertiaire et post-dénitrification. Les résultats de calibration montrent qu’il est possible dans la plupart des cas d’obtenir des prédictions satisfaisantes à la fois sur les concentrations de polluants à l’effluent des biofiltres et sur les pertes de charge engendrées durant le traitement. Quelques améliorations au modèle par rapport à la filtration sont à envisager, mais globalement les prédictions suivent bien les tendances observées. Les résultats obtenus permettent d’envisager la possibilité de prendre en compte à la fois l’efficacité du traitement et la perte de charge lors de l’utilisation d’un modèle pour l’optimisation, l’analyse de scénarios ou encore l’aide à l’élaboration de stratégies de contrôle d’un procédé par biofiltration.
Biofiltration of wastewater is a fixed-film treatment process which is frequently used in some European countries (France, Germany) and can also be found in a few Canadian cities. It consists in pumping the wastewater through a bed of media on which the purifying bacteria grow and consume the nutrients contained in the water, and which captures and retains suspended solids. Both phenomena lead to a gradual accumulation of biomass and particles, requiring an increase of the water injection pressure in order to keep the water flowing. Once a certain maximum pressure is reached however, treatment must be paused while the biofilter is being backwashed to remove a fraction of the biofilm located on the media. The presence of several phenomena involved during treatment by biofiltration makes this process complex to model as a whole. Hence, most studies on the subject have focused on modeling only a fraction of these phenomena at the same time. In this context, a modeling study aiming to simulate both the pollutant removal and the evolution of headloss occurring during the biofiltration of wastewater is performed. A complete biofiltration model is first built in Matlab®. Several datasets describing the behaviour of a biofilter on both short and long time scales are then used to calibrate the model. Calibration is made individually for three different treatment types (secondary treatment, tertiary nitrification and post-denitrification), in each case performed on full-sized plants. Calibration results show that it is possible in most cases to obtain correct predictions on both pollutant concentrations at the biofilter effluent and on the headloss created during treatment. Some improvements to the filtration sub-model are worth considering, but predictions otherwise globally follow the observed trends. The obtained results allow envisioning the possibility of taking into account both the pollutant removal efficiency and the headloss evolution when using a model to support process optimization, to run different scenario analyses, or even to create control strategies on a biofiltration system.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Vitteau, Clément. "Optimisation expérimentale et numérique de l’écoulement dans un filtre innovant pour le traitement de l’eau potable." Electronic Thesis or Diss., Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2023. http://www.theses.fr/2023ESMA0017.

Full text

Abstract:

Le plancher filtrant est un composant essentiel au bon fonctionnement des filtres gravitaires rapides qui sont employés dans les stations de production d'eau potable ou de traitement des eaux usées. Son rôle principal consiste à collecter et distribuer les fluides de manière uniforme afin d'optimiser le filtre en termes de rendement en eau. Malgré l'importance de ce composant, les études expérimentales et numériques sur le sujet sont rares dans la littérature. Les écoulements monophasiques et diphasiques à l'intérieur du plancher filtrant pendant les phases de filtration et de lavage du filtre ainsi que l’impact du plancher sur le procédé de filtration gravitaire rapide sont peu étudiés. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif de collecter des données expérimentales sur les écoulements à l'intérieur du plancher afin de déterminer les modèles de simulations numériques fluides les plus adaptés pour optimiser son fonctionnement. Le développement d’un banc d’essai à l’échelle semi-industrielle a permis d’obtenir expérimentalement des champs moyens de vitesse par des mesures PIV 2D2C (Particle Image Velocimetry 2D2C), ainsi que des mesures de différentiels moyens de pression dans différentes zones du plancher. Un second banc d’essai a été réalisé afin de caractériser le média filtrant utilisé dans le banc d’essai principal. Les données expérimentales ont ensuite été comparées aux résultats de simulations numériques URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes) et RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) afin de définir le modèle de turbulence adapté au mode de fonctionnement du filtre. Ces simulations ont également permis de mieux comprendre l'influence du plancher filtrant sur l'écoulement à l'intérieur du média filtrant et d'identifier des pistes d'optimisation. Des mesures de taux de vide ont été effectuées à l'intérieur du drain pour différents rapports de vitesse de lavage entre l'eau et l'air, en utilisant une sonde optique de type pointe. Ces mesures, ainsi que les observations visuelles des écoulements pendant le lavage à l'air seul et le lavage simultané à l'air et à l'eau, permettront de déterminer la méthode de simulation diphasique la plus adaptée
The filter floor is an essential component in the operation of rapid gravity filters used in drinking water production or wastewater treatment plants. Its main role is to collect and distribute fluids uniformly to optimize the filter in terms of water yield. Despite the importance of this component, experimental and numerical studies on the subject are rare in the literature. Single-phase and two-phase flows inside the filter floor during the filtration and filter backwashing phases, as well as the impact of the floor on the rapid gravity filtration process, have been little studied. In this context, the aim of this study is to collect experimental data on the flows inside the underdrain to determine the most suitable numerical fluid simulation models for optimizing its operation. The development of a test bench on a semi-industrial scale made it possible to experimentally obtain mean velocity fields using 2D2C PIV measurements (Particle Image Velocimetry 2D2C), as well as mean pressure differential measurements in different areas of the floor. A second test facility was set up to characterize the filter media used in the main test rig. The experimental data was then compared with the results of URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes) and RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) numerical simulations in order to define the turbulence model best suited to the filter's operating mode. These simulations also enabled us to gain a better understanding of the influence of the filtering floor on the flow inside the filter medium and to identify areas for optimization. Void fraction measurements were carried out inside the underdrain for different backwashing rate ratios between water and air, using a tip-type optical probe. These measurements, together with visual observations of the flows during air-only backwashing and simultaneous air and water backwashing, will be used to determine the most suitable two-phase simulation method

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Marquet, Richard. "Effluents de lits bactérien à faible charge : amélioration des connaissances et de la qualité par filtration tangentielle." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT006G.

Full text

Abstract:

Le lit bacterien a faible charge est le procede d'epuration biologique le plus utilise en grande-bretagne dans les stations d'epuration de faible a moyenne capacite. Ce procede genere des effluents de qualite fluctuante, traditionnellement expliquee par des variations d'accumulation de film biologique dans le lit bacterien. La qualite de l'effluent clarifie (pollution organique, matieres en suspension) est alors trop faible pour le recyclage ou le rejet dans les eaux receptrices, et un traitement tertiaire est souvent necessaire pour respecter les normes de plus en plus strictes. Les travaux presentes ont pour objectif l'etude des parametres-cles influencant les performances de lit bacteriens a faible charge, et l'etude de la taille des contaminants dans leurs effluents. Ce dernier parametre pourrait influencer l'efficacite de la filtration tangentielle en tant que traitement tertiaire. Des effluents de lits bacteriens ont ete etudies pendant un an a echelle reelle et deux ans a echelle pilote. Les parametres influencant les performances du procede, etudies a echelle pilote, incluent temperature, accumulation de film biologique dans le lit bacterien, caracteristiques hydrodynamiques du lit, contenu en matieres en suspension et granulometrie de l'influent. L'influence relative de ces parametres sur les performances a ete analysee par correlation et regression multiple. L'impact du lit bacterien sur la taille des contaminants a ete analyse par granulometrie (fraction particulaire) et par chromatographie d'exclusion a haute performances (fraction dissoute). Les deux technique contribuent a une meilleure comprehension du procede d'epuration. La filtration tangentielle a egalement ete etudiee en tant que traitement tertiaire potentiel pour les effluents de lits bacteriens. Le permeat produit est de qualite superieure aux normes actuelles de rejet. Une technique de nettoyage de la membrane en cours de filtration semble augmenter le flux de permeat.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Orantes, Avalos Julio César. "Cinétiques réactionnelles et performances de filtration en bioréacteur à membranes immergées sous rétention totale de biomasse." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20031.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Lakel, Abdelkader. "Analyse déterministe de systèmes de biofiltration en écoulements saturé et insaturé dans le cadre d'un procédé d'assainissement autonome avec recyclage permettant l'élimination des composés azotés." Limoges, 1995. http://www.theses.fr/1995LIMO0053.

Full text

Abstract:

L'assainissement autonome est un concept qui englobe des techniques de l'assainissement individuel et de l'assainissement semi collectif. Dans ce domaine, tres peu d'etudes de modelisation ont ete menees et le dimensionnement des filieres est tres empirique. La modelisation clef de l'approche systemique permet le changement d'echelle et par consequent le dimensionnement. La filiere etudiee permet l'elimination des composes azotes issus des effluents septiques par biofiltration. Deux filtres en serie, l'un a ecoulement ruisselant, l'autre a ecoulement sature assurent la nitrification et la denitrification. Leur configuration (la denitrification avant la nitrification) impose une recirculation de l'effluent traite vers l'amont de la filiere. L'analyse hydrodynamique en condition insaturee et en regime permanent a permis d'etablir un modele a 3 parametres representatif de l'ecoulement ruisselant. Ce modele a egalement ete applique a un ecoulement genere par une alimentation pulsee et periodique. L'ecoulement en milieu sature est represente par le modele classique a flux piston et dispersion axiale. Sur le plan cinetique, les vitesses de reactions entrant dans les processus de nitrification et de denitrification ont ete etudiees en prenant en compte les fonctionnements reels des systemes (non aeration, source de carbone exogene). Ces etudes hydrodynamiques et cinetiques ont permis le dimensionnement de la filiere qui fera l'objet d'etudes en echelle i

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Fiat, Justine. "Analyse et modélisation des émissions de protoxyde d'azote par les biofiltres nitrifiants tertiaires à échelle industrielle." Thesis, Toulouse, INSA, 2019. http://www.theses.fr/2019ISAT0049.

Full text

Abstract:

Le protoxyde d’azote (N2O) est un puissant gaz à effet de serre (GES) jouant un rôle clé dans la destruction de la couche d’ozone. Principalement d’origine naturelle, il est également émis par les procédés de traitement des eaux résiduaires lors du traitement biologique de l’azote par nitrification et dénitrification. Dû à son fort pouvoir de réchauffement global, équivalent à 300 fois celui du dioxyde de carbone, le N2O contribue significativement au bilan carbone des stations d’épuration. Depuis une dizaine d’années, des efforts ont été consacrés à la compréhension des mécanismes de production du N2O et à l’évaluation in situ de ces émissions, ce qui a conduit au développement de modèles mécanistes. Ces derniers ont, pour l’instant, principalement été appliqués aux procédés à biomasse libre et très peu aux procédés à biomasse fixée. Or, de récentes mesures réalisées sur les unités de biofiltration de la station Seine Aval (~ 5 millions d’équivalents-habitants) indiquent des taux d’émission du N2O élevés, bien supérieurs à ceux des procédés conventionnels à boues activées. L’objectif de cette thèse était d’approfondir la compréhension des mécanismes sous-jacents aux émissions de N2O par les unités de biofiltration en nitrification tertiaire. A cette fin, un modèle de biofiltration représentant le fonctionnement des biofiltres nitrifiants de la station de Seine Aval a été étendu pour y inclure les principales voies biologiques de production de N2O. L’évaluation de l’influence de la représentation du transfert gaz/liquide sur les performances de traitement de l’azote et la répartition des flux de N2O entre les phases gazeuse et liquide a montré que la prise en compte d’un bilan matière sur la phase gazeuse avait un impact relativement faible sur le transfert de matière de l’oxygène. A contrario, celle-ci s’avère indispensable à la représentation des échanges gaz/liquide du monoxyde d’azote (NO) et du N2O. Afin d’étudier les mécanismes à l’origine de la production de N2O, le modèle biocinétique a par ailleurs été calé sur un jeu de données comprenant deux ans de fonctionnement des biofiltres et incluant deux périodes pour lesquelles les flux de N2O ont été mesurés expérimentalement. Une analyse de sensibilité globale a permis d’identifier l’effet dominant des paramètres affectant l’accumulation de nitrites, un précurseur de la production de N2O, sur les concentrations de N2O. Avec une modification de seulement 7 paramètres (sur plus de 90), le modèle s’avère capable de prédire les performances de traitement de l’azote ainsi que l’ordre de grandeur et les principales dynamiques des flux de N2O mesurés lors de deux campagnes. Le modèle calé a par la suite été employé pour extrapoler les émissions sur l’ensemble de la période d’étude et analyser l’effet des conditions opératoires sur les mécanismes de production. Le facteur d’émission de N2O (FE), qui correspond à la proportion d’ammonium appliquée émise en N2O, était en moyenne de 2,2%, soit plus de 60 fois le FE usuellement employé pour l’établissement des bilans d’émission de GES des stations d’épuration. Ce facteur varie de 0,3 en 4,4%, en lien avec la charge ammoniacale appliquée, les débits d’air, et la température. Sur la base de ces résultats, des leviers de réduction des émissions ont été identifiés et un modèle statistique a été établi afin de proposer une nouvelle méthodologie de quantification des émissions
Nitrous oxide (N2O) is a powerful greenhouse gas (GHG), playing a major role in the ozone layer depletion. Mainly from natural origin, it is also emitted by wastewater treatment processes, during biological nitrogen removal through nitrification and denitrification. Because of its high global warming potential, about 300 times the one of carbon dioxide, N2O contributes significantly to the carbon footprint of wastewater resource recovery facilities (WRRF). For the last decade, considerable efforts have been made to understand the mechanisms of N2O production and evaluate in situ emissions, which led to the development of mechanistic models. The latter have been mainly applied to suspended biomass systems, and rarely to fixed biomass processes. Yet, recent measurements performed on biologically active filters (BAF) of Seine Aval WRRF (~ 5 million people equivalents) indicated high N2O emissions, much higher than those measured on conventional activated sludge systems. The objective of this PhD thesis was to increase knowledge on the comprehension of N2O production mechanisms in tertiary nitrifying BAFs. To this end, a BAF model describing the functioning of Seine Aval tertiary nitrification units was extended to include the main biological N2O production pathways. Studying the influence of the gas/liquid transfer representation on the prediction of nitrification performances and the gas/liquid partition of N2O fluxes showed that considering a mass balance on the gas phase did not significantly affect oxygen transfer. In contrast, including a mass balance was found essential to represent gas/liquid exchanges of nitric oxide (NO) and N2O. To investigate the triggers of N2O production, the biokinetic model was calibrated on a dataset including two years of functioning of the nitrification stage and two periods during which N2O fluxes were measured. A sensitivity analysis highlighted the major effect of parameters controlling the accumulation of nitrite, a precursor to N2O production, on the prediction of N2O concentrations. By modifying 7 parameters only (on over 90), the model was able to predict nitrification performances and the order of magnitude and main dynamics of N2O fluxes measured during both measuring campaigns. The calibrated model was then used to extrapolate the predictions on the entire period of study, and analyze the effect of operating conditions on N2O production mechanisms. The N2O emissions factor (EF), which corresponds to the proportion of influent ammonium emitted as N2O, was on average 2.2%, which is over 60 times the factor generally applied to estimate the GES balance of WRRFs. This factor fluctuates from 0.3 to 4.4%, mainly in correlation to the applied ammonium load, airflow rates, and temperature. Based on these results, mitigation levers were identified, and a statistical model was proposed as an alternative methodology to quantify N2O emissions

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Cabassud, Corinne. "Microfiltration tangentielle et séparation de biomasse : Application aux bioréacteurs à membrane en dénitrification des eaux." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT008G.

Full text

Abstract:

Conception d'une installation couplant une cellule plane de microfiltration tangentielle et d'un fermenteur (couplage bioreaction/filtration). Etude de l'influence de conditions operatoires (concentration, vitesse de circulation et pression) menant a une modelisation de la filtrabilite

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Geara-Matta, Darine. "Flux et sources des parabènes, du triclosan et du triclocarban en milieux urbains denses : comparaison entre Paris et Beyrouth." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1129/document.

Full text

Abstract:

Le triclosan (TCS), le triclocarban (TCC) et les parabènes (esters de l'acide para-hydroxbenzoïque) sont employés en tant qu'antiseptiques et agents conservateurs dans les produits de soins corporels. Leur usage génère des inquiétudes sur leur devenir et leur effet potentiel sur la faune et la flore (Bazin et al., 2010). En effet, ils sont introduits dans le milieu récepteur principalement via les effluents des stations d'épuration et les rejets urbains de temps de pluie (McAvoy et al., 2002; Agüera et al., 2003). Les principaux objectifs de ces travaux étaient de mettre en place une base de données sur les niveaux d'imprégnation dans les eaux résiduaires urbaines de deux agglomérations, Paris et Beyrouth par temps sec, et d'évaluer l'efficacité des traitements présents dans différentes stations d'épuration : deux à Paris une à Beyrouth. Le suivi de la contamination des émissaires pour les agglomérations de Paris et Beyrouth a permis plusieurs avancées sur les connaissances relatives à la fois à l'analyse des parabènes, triclosan et triclocarban mais aussi à la contamination des eaux résiduaires urbaines dans les deux pays par ces molécules. Ainsi sur les aspects analytiques, une très grande stabilité des parabènes, triclosan et triclocarban, une fois fixés sur cartouche Oasis® HLB, après extraction sur des échantillons d'eaux usées préalablement acidifiés, a été mise en évidence. Un test de conservation, mené sur une période de 4 mois, a montré la possibilité de conduire des analyses des parabènes, triclosan et triclocarban dans des pays ne possédant pas la chaîne analytique complète (absence d'un appareil de type UPLC/MSMS, par exemple), ce qui ouvre des perspectives intéressantes pour des pays émergents. Pour les niveaux de contamination rencontrés, nos résultats montrent que les méthylparabène, éthylparabène et propylparabène présentent les concentrations les plus élevées alors que le benzylparabène n'a jamais été observé dans aucun échantillon. Les parabènes sont présents en phase dissoute à plus de 99 %. Les log(Kd) estimés pour ces composés sont compris entre 0,8 et 2 (en valeur médiane) pour la France et 1,3 et 2,3 pour le Liban. Les MES ne sont donc pas le principal vecteur de ces composés dans les émissaires. Le triclosan est lui majoritairement présent en phase particulaire, il offre des log(Kd) plus élevés que ceux des parabènes, voisins de 4 pour les deux pays. Le triclocarban est plus singulier. Dans les émissaires de l'agglomération parisienne, son log(Kd) est plus faible que celui du triclosan (3,4 contre 4) alors que c'est une situation inverse qui est obtenue Beyrouth : 4,6 pour le triclocarban et 4,1 pour le triclosan, conséquence directe de la plus forte contribution de la phase particulaire à la charge totale en triclocarban au Liban. Sur la base des concentrations mesurées, pour la première fois en France, des flux annuels par équivalent habitant ont pu être déterminés pour l'ensemble des composés ; ils sont de 1158 mg/EH/an pour MeP, 276 mg/EH/an pour EtP, 253 mg/EH/an pour PrP, 12 mg/EH/an pour IsoBuP, de 66 mg/EH/an pour BuP, 268 mg/EH/an pour TCS et 9 mg/EH/an pour TCC. Ces estimations n'ont pu être réalisées pour le Liban car les mesures de débits n'étaient pas possibles sur les sites suivis. Bien que les phénomènes mis en jeu diffèrent suivant les composés, il a été montré que les deux stations d'épuration de Seine Centre et Seine Amont éliminent à plus de 97 % les parabènes, le triclosan et le triclocarban
Triclosan (TCS), triclocarban (TCC) and parabens (esters of para-hydroxbenzoic acid) are used as antiseptics and preservatives in pharmaceuticals personal care products. Their use generates concerns on their fate and their potential effect on the fauna and flora (Bazin et al., 2010). Indeed, they are introduced in the receiving waters primarily via effluents from wastewater treatment plants and combine sewer overflows (McAvoy et al., 2002; Agüera et al., 2003). The main objectives of this work were to set up a database on levels of impregnation in the urban wastewater from two cities, Paris and Beirut by dry weather, and to assess the effectiveness of treatments in different wastewater treatment plants: two in Paris one in Beirut. Monitoring of the contamination of the main tributaries of Paris and Beirut has allowed more advanced knowledge of both the analysis of parabens, triclosan and triclocarban but also to urban waste water contamination in both countries by these molecules. Thus on analytical aspects, a very high stability of parabens, triclosan and triclocarban, once fixed on cartridge OASIS HLB, after extraction on previously acidified samples of wastewater, has been highlighted. A test of conservation, carried out over a period of 4 months, showed the possibility of conducting analyses of parabens, triclosan and triclocarban in countries without any analytical devices (UPLC/MSMS, for example), which opens up interesting prospects for emerging countries. With respect to levels of contamination, our results showed that methylparaben, propylparaben and ethylparaben have the highest concentrations while benzylparaben has never been observed in any sample. Parabens were present in the dissolved phase at more than 99 %. The log(Kd) estimated for these compounds were between 0.8 and 2 (median values) for France and 1.3 and 2.3 for Lebanon. TSS were not the main conveyor of these compounds in the tributaries. Triclosan was predominantly present in the particulate phase, it presented log(Kd) higher than parabens, of about 4 for the two countries. Triclocarban was more singular. For the emissaries in the Paris region, its log(Kd) was lower than that of triclosan (3.4 against 4) whereas a reverse situation was observed in Beirut: 4.6 for triclocarban and 4 1 for triclosan. This was a direct consequence of the higher contribution of the particulate phase to the total load of triclocarban in Lebanon.Based on measured concentrations for the first time in France, the yearly flows per inhabitant equivalent have been determined for all the compounds, they were of 1158 mg for MeP, 276 mg for EtP, 253 mg for PrP, 12 mg for IsoBuP, 66 mg for BuP, 268 mg for TCS and 9 mg for TCC. These estimates have not been made possible for Lebanon because flow measurements were not available on the monitored sites. Although the phenomena involved differ depending on the compounds, it has been shown that the two wastewater treatment plants of Seine Centre and Seine Aval removed at more than 97 % parabens, triclosan and triclocarban

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Cottin, Nathalie. "Traitement par biofiltres d'organochlorés et d'hydrocarbures aromatiques polycycliques : application aux eaux de nappes et de ruissellements." Chambéry, 2009. http://www.theses.fr/2009CHAMS026.

Full text

Abstract:

Des technologies de traitement des eaux ont été développées afin de répondre aux exigences réglementaires face à la problématique de la contamination des eaux par des polluants organiques. A ce titre, les procédés biologiques sont une alternative intéressante aux traitements physico-chimiques classiques, onéreux et gourmands en énergie. La biofiltration, reposant sur le principe de concentrer les polluants sur un support afin qu'ils puissent être utilisés comme source de carbone et d'énergie par les micro-organismes peut alors être considérée comme un procédé particulièrement intéressant. C'est dans ce contexte, que les performances de traitement d'hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et d'organochlorés aromatiques d'eau contaminée ont été étudiées à l'échelle du laboratoire par biofiltration sur support naturel (tourbe, compost, pouzzolane ou matière organique issue de marais artificiels), en lien avec des pilotes installés sur un site industriel. L'influence de la bioaugmentation et la présence de végétaux ont également été étudiées, de même que la toxicité des effluents pour un rejet en milieu naturel. Des bilans de masse ont pu être réalisés, permettant d'évaluer le devenir des polluants au sein de ces systèmes avec la connaissance de l'absorption, de la volatilisation, du transport par lessivage ou de la dégradation. Ce travail dresse un premier bilan du comportement global des polluants au sein de ces systèmes. Plusieurs éléments d'optimisation ont été proposés afin de mieux comprendre le procédé dans son intégralité pour son utilisation in situ
Technologies for decontamination of water have been developed. In this respect, biological processes are an attractive alternative to conventional physico-chemical treatments, expansive and power consuming. The biofilter based on the principle of concentrating the pollutants on a support so that they can be used as a source of carbon and energy by the microorganisms can be considered as a process particularly interesting. It this context, the treatment performance of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (HAP) and chlorinated benzene contaminated water were studied in laboratory by natural biofiltration media (peat, compost, organic matter or pozzolana), in relation with constructed wetlands installed on an industrial site. The influence of bioaugmentation and the presence of plants (Phragmites australis) were also investigated, as well as the toxicity of effluent. Mass balance has been realized to assess the fate of pollutants in these systems with the knowledge of adsorption, volatilisation, lixiviation and degradation. This work provides a first assessment of the behaviour of pollutants in these systems. Several elements of optimization have been proposed to better understand this process for a use on industrial site

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Gilbert, Pawlik Solène. "Devenir des polybromodiphényléthers et des alkylphénols dans les filières de traitement des eaux usées : cas des fonctionnements optimisés par temps sec et dégradés par temps de pluie." Thesis, Paris Est, 2011. http://www.theses.fr/2011PEST1082/document.

Full text

Abstract:

Ce travail s'est focalisé sur le devenir des polybromodiphényléthers (PBDE) et des alkylphénols (AP) dans les filières de traitement des eaux usées des stations d'épuration Seine-Centre et Seine-Amont, en agglomération parisienne. Des prélèvements effectués par temps sec et par temps de pluie ont permis de déterminer la qualité des eaux brutes vis-à-vis des paramètres globaux, des PBDE et des AP, ainsi que l'efficacité des ouvrages de traitement primaire et secondaire. Par temps sec, les concentrations dans les eaux brutes de Seine-Amont sont en moyenne 6 et 2 fois plus élevées pour ∑6AP et ∑4PBDE respectivement. Un bassin-versant plus industrialisé sur Seine-Amont et une forte dilution dans le réseau de Seine-Centre expliquent ces différences. Par temps de pluie, la pollution est diluée sur Seine-Amont. A l'inverse, la pollution particulaire augmente sur Seine-Centre, à cause de l'érosion des dépôts présents dans le réseau. En traitement primaire, la décantation physico-chimique lamellaire sur Seine-Centre favorise nettement l'abattement des pollutions particulaires et organiques. Ses performances sont stables et bien plus élevées que la décantation classique sur Seine-Amont. Par temps de pluie, les performances des deux ouvrages sont conservées, voire améliorées, malgré une hausse des charges polluantes et des vitesses ascensionnelles. Aucun de ces ouvrages n'est adapté au traitement de la pollution dissoute. En traitement secondaire, des abattements élevés pour la biofiltration et les boues activées ont été obtenus. Les traitements des deux stations étudiées conduisent à des effluents secondaires de qualité globalement similaire, même si les concentrations en pollution particulaire et en PBDE restent plus élevées sur Seine-Amont. Par temps de pluie, le 3ème étage de la biofiltration est dérivé et aéré sur Seine-Centre. Cette configuration impacte principalement les nitrates et le BDE-209. Sur Seine-Amont, les performances des boues activées sont légèrement affectées mais restent généralement supérieures à 80 %. Ceci conduit à des concentrations dans les effluents secondaires par temps de pluie 1,4 à 3 fois plus élevées en moyenne pour la pollution particulaire et les PBDE
This study investigates the fate of polybromodiphenylethers (PBDE) and alkylphenols (AP) within two sewage treatment plants, Seine-Centre and Seine-Amont, located in Paris conurbation. Samplings were performed under dry and wet-weather flows to determine the raw water quality and the performances of the primary and secondary treatment. During dry-weather periods, mean concentrations of ∑6AP and ∑4PBDE in Seine-Amont raw sewage were respectively 6 times and twice higher. This is due to a highly industrialized watershed for Seine-Amont, and a strong dilution in Seine-Centre sewer network. Under wet-weather flows, the particulate pollution increases markedly in Seine-Centre raw sewage, due to the erosion of in-sewer deposits. As a primary treatment, the physico-chemical lamella settler in Seine-Centre clearly improves the removal of particulate and organic pollutions. Its performances are constant and much higher than normal settling in Seine-Amont. Under wet-weather flows, the performances of both techniques are maintained or improved, despite higher pollutant loads and ascensional velocity. The dissolved pollution is not removed in the primary treatment, whatever the process. In the secondary treatment, high removal is obtained for both biofiltres and activated sludge processes. Seine-Centre and Seine-Amont secondary effluents reach a similar quality, although particulate pollution and PBDE concentrations remain slightly higher in Seine-Amont. Under wet-weather flows, one stage of Seine-Centre biofiltration unit is derived and aerated. In these specific conditions, nitrates and BDE-209 removal is impacted. For activated sludge in Seine-Amont, performances are slightly decreased but remains over 80 % for most parameters. Hence, in Seine-Amont secondary effluents, PBDE pollution is from 1.4 to 3 times higher under wet-weather flows

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

D'Halluin, Martin. "Fonctionnalisation covalente de la cellulose : préparation de dispositifs à base de papier." Thesis, Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016NANT4049/document.

Full text

Abstract:

Depuis des siècles la cellulose est utilisée par l’Homme comme source d’énergie, support pour l’écriture ou matériau de base pour la fabrication du textile. Ce biomatériau renouvelable et durable continue de susciter un vif intérêt dans de nombreux domaines d’application. La modification chimique de la cellulose permet d’obtenir des matériaux dotés de nouvelles propriétés. Si la modification par des procédés de physisorption a été massivement étudiée et permet d’apporter de nouvelles fonctionnalités à ce matériau, ces procédés présentent l’inconvénient d’être sensible à la désorption. C’est pourquoi le développement de matériaux cellulosiques plus robustes reste un enjeu considérable. C’est dans ce contexte que ce travail de thèse s’inscrit, via la fonctionnalisation covalente de la cellulose, afin de préparer de nouveaux dispositifs à base de papier. Dans un premier temps, une nouvelle approche permettant le stockage d’informations à la surface du papier a été développée. Le concept d’écriture covalente sur un papier devenu photosensible par le greffage de coumarines a été possible en utilisant la photodimérisation spatialement contrôlée des coumarines et permettant ainsi l’encodage d’informations. Dans un second temps, une étude concernant la modification de la surface de la cellulose en greffant de manière covalente des sondes sélectives des ions HSO4- et Cu2+ a été réalisée. Ce dernier dispositif s’est révélé aussi être un très bon réducteur du Cu(II) en Cu(I) et a été mis à profit dans la réaction de Huisgen. Enfin, le greffage covalent d’EDTA sur du papier a permis d’obtenir une membrane efficace pour la décontamination d’eau polluée par des métaux lourds
For centuries, cellulose has been used by humans as energy crop, media for writing and material for textile. Nowadays, this renewable and sustainable biomaterial continues to generate a huge interest in many domains of applications. The chemical modification of cellulose gives rise to materials with new properties. The cellulose modification by physisorption processes has been extensively studied and brings new functionalities to this material. However, these strategies suffer from a low stability with molecules having a low affinity for cellulose. Thus, the development of more robust cellulosic materials remains a major concern. It is in this context that the present thesis has been drawn up, via the covalent functionalization of cellulose in order to prepare new paper-based devices. First, a new strategy enabling data storage on the surface of paper has been developed. The covalent writing onto a photosensitive paper thanks to the grafting of coumarins has been made possible through the spatially resolved photodimerization of coumarins enabling data encoding. In a second time, a study concerning the covalent immobilization of selective sensors for HSO4- and Cu2+ ions has been conducted. The latter device also presents the ability of reducing Cu(II) to Cu(I) and has found application in the Huisgen reaction. Finally, the covalent grafting of EDTA onto paper has enabled the preparation of a powerful membrane for the decontamination of heavy metals containing water

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Boucher, Karl. "Biofiltration et captage des métaux lourds de lixiviat de lieu d'enfouissement de matières résiduelles." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27888/27888.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Kaigate, Boonsong. "Epuration des eaux chargées en cadmium et en nickel." Chambéry, 1987. http://www.theses.fr/1987CHAMS008.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

El, Korhani Oula. "Supports en argile et membranes en carbone biosourcées pour le traitement des eaux au Liban." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20059/document.

Full text

Abstract:

Tout être vivant a besoin d'eau pour survivre. Cette ressource occupe une place importante parmi les éléments nécessaires à la vie sur le globe terrestre. Ainsi, il est essentiel d'avoir accès à une eau parfaitement sécurisée et pure. Ceci représente un des enjeux économique et sociétal majeurs qui ont poussé les acteurs industriels du domaine de l'eau à innover technologiquement pour développer de nouveaux procédés de traitement. Les membranes et les technologies membranaires s'imposent comme une solution innovante de développement durable pour répondre à cette problématique. C'est dans ce cadre que se place ce travail de thèse dont l'objectif est de produire un dispositif de traitement des eaux en valorisant les ressources naturelles libanaises. Les argiles collectées se sont avérées aptes au frittage et la température de calcination permettant d'obtenir un matériau consolidé se situe dans la gamme 950°C - 1200°C. Ces conditions de traitement thermique permettent de conserver une certaine porosité en vue d'une utilisation comme support membranaire. Avant le dépôt de la couche active en carbone bio-sourcé sur ces supports, une filtration préliminaire d'organismes pathogènes a été réalisée. Afin d'éviter la formation de biofilms à la surface des supports en argile, des diffuseurs d'huiles essentielles ont été développés. Ces derniers, connus depuis la haute antiquité pour leurs effets bactéricides et fongicides ont remplacé l'utilisation des antibiotiques pour diverses maladies. Dans ce contexte, des huiles essentielles issues de la lavande, du romarin et de l'origan ont été extraites et diffusées dans l'eau à travers les supports en argile. Parallèlement, des membranes en carbone bio-sourcé ont été réalisées à partir des sous-produits issus des industries agroalimentaires libanaises. Des nanoparticules de carbone ont été synthétisées par carbonisation hydrothermale à partir de déchets de bière puis déposées par spin-coating et slip-casting sur les supports membranaires à base d'argiles et des supports commerciaux de caractéristiques variées
Providing people worldwide an access to clean and safe water is one of the most motivating scientific and economical challenges of our modern society. Water purification and remediation can be afforded by membrane technology. The preparation of membranes using low-cost and locally-available resources appears as an economically-competitive solution. This drawback may be considered in the framework of a sustainable chemistry approach. In this context, our work is focused on the elaboration of supports and membranes from Lebanese resources. For this purpose, ceramic supports were developed from natural clays. Inorganic bio-sourced carbon membranes were prepared from by-products of the Lebanese agro-alimentary industries.The thermal treatment required to ensure the support adequate properties was fixed around 950°C - 1200°C. Clay supports (flat and tubular) were elaborated by extrusion and roll-pressing of plastic clay green pastes. Before the deposition of the carbon membrane active layer, it was necessary to filtrate bacteria to avoid and/or limit biofouling. Indeed, microorganisms especially bacteria represent a possible cause of human diseases proliferation. Drinkable water should be thus disinfected to ensure the health of the population and notably in the third countries. It is well known that the essential oils extracted from aromatic plants were used as remedies for many diseases, to prevent the possible side effects of antibiotics. In this context, lavender, rosemary and oregano were diffused through clay ceramic supports to prevent all types of bacteria and biomass film growth in the water tanks.At the same time, a sustainable route to carbon membranes was developed using by-products of food industries. Starting from wastes of Lebanon beers, carbon nanoparticles were synthetized by hydrothermal carbonization. The carbon colloids were then deposited on the clay-based supports to form carbon membranes by slip-casting and spin-coating

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Gilbert, Yan. "Caractérisation de la biomasse nitrifiante et dénitrifiante d'un biofiltre à support organique." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23920/23920.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Menoret, Cédric. "Traitement d'effluents concentrés par cultures fixées sur gravier ou pouzzolane." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20202.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Zhu, Jialu. "Modélisation détaillée du fonctionnement de la future filière complète de biofiltration de la station de traitement des eaux usées Seine Aval." Electronic Thesis or Diss., Compiègne, 2020. http://www.theses.fr/2020COMP2574.

Full text

Abstract:

En 2013, le SIAAP a lancé un programme pour moderniser la station Seine Aval, la plus grande STEP en Europe. Après la modernisation, la configuration de traitement de la station sera complexe. Pour évaluer les impacts économiques et environnementaux des choix d’exploitation et identifier les meilleurs choix en fonction des besoins de traitement, les outils de support, comme les modèles mathématiques des procédés de traitement sont demandés. Cette thèse présente la modélisation de la filière biofiltration de la station Seine Aval après sa modernisation. La filière est composée d’un procédé de décantation primaire, de trois étages de biofiltration et d’un procédé de clarification tertiaire. Une stratégie de modélisation est d’abord proposée. Ensuite, les modèles SimBio et SimDec, qui simulent respectivement le fonctionnement de la biofiltration et de la décantation lamellaire physico-chimique sont améliorés afin de construire les modèles de procédés individuels de la filière. Après la calibration-validation, les modèles sont assemblés afin de construire le modèle de la filière biofiltration. Les règles de commandes et les évaluations des coûts et des impacts environnementaux sont intégrées. Enfin, pour évaluer le potentiel d’application du modèle filière comme un outil d’optimisation, des scénarios d’exploitation sont testés et analysés. Selon les résultats, la performance de traitement de chaque procédé modélisé peut être bien prédite par les modèles de procédés individuels. Le modèle de la filière biofiltration construit est capable d’indiquer les avantages et les inconvénients des scénarios d’exploitation et d’aider à identifier le choix d’exploitation optimum
In 2013, SIAAP (the interdepartmental association for sewage disposal for the Paris conurbation) launched a program to upgrade the Seine Aval (SAV) plant, the largest wastewater treatment plant in Europe. This upgrade program, which is scheduled to be finalized in 2022, aims to adapt the plant to the urbanization of the Paris region and to regulatory requirements. After the upgrade, the wastewater treatment will be realized by two parallel treatment lines: (i) the biofiltration line and (ii) the membrane bioreactor line (MBR). The configuration of the treatment after the upgrade of the station will be complex, which provides several local and global operation choices to realize the wastewater treatment. To evaluate the economic and environmental impacts of these operation choices and identify the best choices based on treatment needs, support tools such as models simulating the performance of treatment processes are required. This thesis presents the modelling work for the biofiltration line of the Seine Aval plant after its upgrade in 2022. The modelled line is composed of a primary settling process, three stages of biofiltration and a tertiary clarification process. Considering the progress of the upgrade program, a modelling strategy for the biofiltration line is first proposed. This strategy defines the order of modelling for the treatment steps of the biofiltration line and the control rules to be integrated in the biofiltration line model. Then, the SimBio model and SimDec model, which respectively simulate the treatment performance of biofiltration and physico-chemical settling process, are modified and improved in order to build process models for each treatment step of the biofiltration line. The process models are calibrated and validated with data from the plants of SIAAP. After calibration and validation, the models are connected in order to build the model for the biofiltration line. Control rules and evaluations of treatment costs and environmental impacts are integrated in the biofiltration line model. Finally, to evaluate the potential for using the biofiltration line model as a tool for treatment optimization, several operation scenarios are tested and analysed. According to the results obtained, in general, the performance of each treatment step modelled can be well predicted by the process models. The built biofiltration line model is able to indicate the advantages and disadvantages of the operation scenarios and help to identify the optimum operation choice. It therefore has the potential to be used as a tool to help optimize the biofiltration line of the Seine Aval plant

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Citeau, Morgane. "Combinaison innovante de traitements électriques et physico-chimiques pour améliorer la déshydratation mécanique de suspensions et boues d'origines industrielles et urbaines." Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2002.

Full text

Abstract:

La déshydratation électro-osmotique (DEO) de boues d’épuration biologique agro-industrielle et urbaine et l’électrofiltration de boues de forage ont été étudiées dans une cellule de filtration simulant un filtre-presse industriel. Ce travail de thèse s’est focalisé sur l’influence du conditionnement chimique sur les performances des procédés, sur l’étude de plusieurs configurations des équipements et sur l’optimisation des conditions opératoires. L’influence du pH, de la salinité et du conditionnement chimique sur la DEO de la boue d’épuration agro-industrielle a été étudiée. Ce travail a montré un impact important de la concentration en électrolytes sur le procédé et notamment qu’une forte salinité est préjudiciable à la DEO. Les ions hydroniums et hydroxydes produits aux électrodes modifient le déroulement du procédé de DEO. L’ajout de polymères coagulant/floculant n’a pas un effet significatif sur la DEO aux concentrations généralement utilisées dans les unités d’épuration biologique. Une étude paramétrique a été réalisée pour optimiser le procédé de déshydratation électroosmotique des boues d’épuration biologique. Ainsi, les travaux ont comparé diverses configurations de la cellule filtration (un ou deux côtés drainants, le matériau d’électrode, l’épaisseur initiale du gâteau, et le positionnement de la toile filtrante). Les paramètres opératoires suivants ont été testés: la pression de compression, la puissance électrique, le régime électrique, et le moment d’application du courant. L’électrofiltration de boues de forage à 40 A/m², a permis d’accélérer par 4,0-4,6 fois la vitesse de filtration sans champ électrique avec 0,05-0,13 kWh/kg eau extrait supplémentaire. Ce travail présente notamment un dispositif d’électrofiltation équipé d’un système de recirculation de l’eau permettant d’éviter la contamination du gâteau de filtration par les produits d’électrolyse de l’eau
Pressurized electro-osmotic dewatering (PEOD) of three sewage sludges and electrofiltration of waste drilling mud were studied with a laboratory chamber simulating closely an industrial filter-press. This work focuses on the influence of conditioning on the electro-dewatering, the comparison between different cell configurations and the process parameters optimization. The influence of pH, salt and polyelectrolytes on the electro-osmotic dewatering of agroindustrial sludge was studied. It was shown the strong impact of the electrolyte concentration on the process and notably that a high salt concentration is detrimental to the electrodewatering. The electrolytic hydroxide and hydronium ions formed at the electrodes change the course of the electro-dewatering. The addition of polymeric coagulants or flocculants has not significant influence on the PEOD of the sludge for the concentrations usually employed in sewage plants. A laboratory parametric study was also carried out in order to optimize the electro-osmotic dewatering. Various cell configurations (with one or two drainage sides, electrode material, initial cake thickness, and electrode/filter cloth position) were compared. The following process parameters were also studied: mechanical pressure, power supply, electrical mode, and timing of current application. The electrofiltration of waste drilling mud at 40 A/m² accelerated by 4. 0-4. 6 times the filtration rate without electric field with 0. 05-0. 13 kWh/kg supplementary removed water. The use of a laboratory cell able to remove electrolysis products generated at the electrodes allows maintaining a constant pH in the filter cake during the electrofiltration

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Frappart, Matthieu. "Traitement d'effluents modèles de l'industrie laitière par filtration dynamique." Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1651.

Full text

Abstract:

Dans un contexte environnemental, l'industrie laitière se doit de trouver de nouvelles solutions pour traiter ces eaux de procédés qui, bien que non toxiques, ont un fort pouvoir polluant du fait des pertes en matière première (lactose, protéines du lait). Les procédés membranaires sont bien adaptés à ce type d'application. Nous avons effectué des études en nanofiltration et osmose inverse afin de produire une eau réutilisable au sein même de l'usine ou qui puisse être rejetée dans le milieu naturel suivant des normes de rejets strictes. Ces études, réalisées sur des systèmes vibrants et rotatifs évitant le colmatage des membranes et donc maintenant leurs performances en termes de flux et de rétentions, ont permis, en nanofiltration, d'obtenir une eau rejetable, alors que les systèmes classiques de filtration tangentielle ne le permettent pas, et d'atteindre, en osmose inverse, des caractéristiques spécifiques de réutilisation (eau de chaudière par exemple)
Ln an environmental context, the dairy industry must find new solutions to treat this process waters which, although not toxic, have a strong polluting capacity because of the raw material losses (lactose, milk proteins). The membrane processes are weIl adapted to this type of application. Studies were carried out in nanofiltration and reverse osmosis in order to produce a reusable water or water which can be rejected into the natural environment according to rejection standards. These studies, carried out on vibrating and rotating systems avoiding the fouling of membranes and thus maintaining their performances in terms of fluxes and retentions, have permitted, in nanofiltration, to obtain a rejectable water, whereas the classical crossflow systems do not allow it, and to reach, in reverse osmosis, specific characteristics of reuse (boiler feed water for example)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Le, Thuaut Philippe. "Fonctionnalisation de supports textiles pour l'élaboration de filtres adsorbeurs de polluants organiques." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10011.

Full text

Abstract:

Les cyclodextrines sont des molecules issues de la degradation enzymatique de l'amidon. On compte trois principales sortes de cyclodextrine. . Le greffage direct de cyclodextrine sur le polypropylene etant impossible, la premiere partie de notre travail a donc consiste a greffer sur le non-tisse des monomeres possedant des fonctions qui seront capables, lors de l'etape suivante, de reagir avec les cyclodextrines ou leurs derives. Nous avons, pour cela, choisi la technique du bombardement electronique qui generent la formation de radicaux libres sur les fibres amorcant ensuite la polymerisation avec greffage du monomere fonctionnel. La deuxieme partie de notre travail a ete d'appliquer nos supports a l'elimination de differents polluants de l'eau tels que les colorants textiles, les pesticides et les derives aromatiques. Nous avons donc realise plusieurs essais afin d'evaluer les capacites des filtres a etre utilises comme systemes adsorbants pour le traitement de l'eau.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Torres, Ixbalank. "Simulation and control of denitrification biofilters described by PDEs." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1204/.

Full text

Abstract:

Cette thèse concerne la simulation et la commande d'un biofiltre de dénitrification. Selon que l'on considère ou que l'on néglige la diffusion, des modèles d'EDP paraboliques ou hyperboliques sont considérés. En plus des classiques méthodes des lignes, des approches spécifiques au type d'EDP sont évaluées pour simuler le système. La méthode des caractéristiques s'applique aux systèmes d'EDP hyperboliques. L'analyse modale utilisée pour les systèmes d'EDP paraboliques permet de manipuler un système d'ordre réduit. L'objectif de commande est alors de réduire la concentration en azote en sortie du réacteur sous une certaine limite, en dépit des perturbations externes et des incertitudes du modèle. Deux stratégies de commande sont considérées. Une approche "early lumping" permet la synthèse d'une loi de commande linéaire H2 de type retour de sortie avec observateur. Une approche "late lumping" associe une loi de commande linéarisante à un observateur à paramètres distribués
This thesis addresses the simulation and control of a denitrification biofilter. Parabolic and hyperbolic PDE models may be considered, which depends on the fact of considering or neglecting the diffusion phenomenon. In plus of the classical methods of lines, approaches specific to the type of PDE system are evaluated to simulate the biofilter. The method of characteristics applies to hyperbolic PDE systems. The modal analysis used on the parabolic PDE system allows manipulating a reduced order model. The control objective is then the reduction of the nitrogen concentration at the output of the reactor below some pre-specified upper limit, in spite of the external disturbances and uncertainties of the model. Two control strategies are considered. An early lumping approach is used to synthesize an observer-based H2 output feedback linear controller. A late lumping approach associates a linearizing control to a distributed parameter observer

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

Feng, Ling. "Advanced oxidation processes for the removal of residual non-steroidal anti-inflammatory pharmaceuticals from aqueous systems." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1109/document.

Full text

Abstract:

La thèse a porté principalement sur la mise en œuvre de procédés d'oxydation avancée permettant l'élimination de trois anti-inflammatoires non stéroïdiens, le kétoprofène, le naproxène et le piroxicam dans l'eau. Ces trois composés sont parmi les médicaments les plus utilisés, dont la présence dans les eaux naturelles présente potentiellement un risque toxicologique. En raison de la faible efficacité d'élimination des produits pharmaceutiques par les stations traditionnels de traitement des eaux usées, les scientifiques se sont mis à la recherche de technologies de traitements efficaces et respectueuses de l'environnement. Les procédés d'oxydation avancée, comme l'ozonation-biofiltration, l'électro-Fenton et l'oxydation anodique peuvent permettre d'atteindre la destruction presque complète des polluants étudiés et de ce fait ils ont suscité un intérêt grandissant au cours des deux dernières décennies. Tout d'abord, ce travail s'intéresse à l'élimination de certains produits pharmaceutiques dans des solutions synthétiques préparées dans l'eau de robinet à l'aide des procédés électro-Fenton et oxydation anodique dans une cellule électrochimique équipée d'une anode de platine ou de diamant dopé au bore et d'une cathode de feutre de carbone. Cette étude a été menée à l'échelle du laboratoire. Les vitesses d'élimination des molécules pharmaceutiques ainsi que le degré de minéralisation des solutions étudiées ont été déterminées sous différentes conditions opératoires. Pendant ce temps, les sous-produits de l'oxidation générés au cours de la minéralisation ont également été identifiés, ce qui nous a permis de proposer les voies d'oxydation possible pour chaque composé pharmaceutique en présence du radical hydroxyl •OH. Enfin, l'évolution de la toxicité au cours des traitements a été suivie en utilisant la méthode Microtox, basée sur l'inhibition de la fluorescence des bactéries Vibrio fischeri. Dans la deuxième partie de ce travail de thèse, les trois anti-inflammatoires non stéroïdiens ont été ajoutés dans une eau déminéralisée ou dans une eau de surface. Ces eaux ont été traitées à l'aide de différentes doses d'ozone; puis le traitement à l'ozone à été combiné à un traitement biologique par biofiltration. Un biofilm biologique déposé à la surface d'un filtre de charbon actif a été utilisé pour déterminer la biodégradabilité des sous-produits d'oxydation formés dans les eaux de surface ozonée. L'identification des intermédiaires formés lors des processus de traitement et des contrôles de toxicité bactérienne ont été menées pour évaluer la voie de dégradation des produits pharmaceutiques et des effets biologiques potentiels, respectivement
The thesis mainly focused on the implementation of advanced oxidation processes for the elimination of three non-steroidal anti-inflammatory drugs-ketoprofen, naproxen and piroxicam in waters. The three compounds are among the most used medicines, whose presence in waters poses a potential ecotoxicological risk. Due to the low pharmaceuticals removal efficiency of traditional wastwater treatement plants, worldwide concerns and calls are raised for efficient and eco-friendly technologies. Advanced oxidation processes, such as ozonation-biofiltration, electro-Fenton and anodic oxidation processes, which attracted a growing interest over the last two decades, could achieve almost complete destruction of the pollutants studied. Firstly, removal of selected pharmaceuticals from tap water was investigated by electrochemical advanced oxidation processes “electro-Fenton” and “anodic oxidation” with Pt or boron-doped diamond anode and carbon felt cathode at lab-scale. Removal rates and minieralization current efficencies under different operatioanl conditions were analysed. Meanwhile, intermediates produced during the mineralization were also identified, which helps to propose plausible oxidation pathway of each compound in presence of •OH. Finally, the evolution of the global toxicity of treated solutions was monitored using Microtox method, based on the fluorescence inhibition of Vibrio fischeri bacteria. In the second part, the three nonsteroidal anti-inflammatory molecules added in organics-free or surface water were treated under varying ozone treatment regimes with the quite well established technology ozone/biofiltration. A bench-scale biological film was employed to determine the biodegradability of chemical intermediates formed in ozonized surface water. Identification of intermediates formed during the processes and bacterial toxicity monitoring were conducted to assess the pharmaceuticals degradation pathway and potential biological effects, respectively

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Flanagan, Kelsey. "Evaluation de la rétention et du devenir d'un panel diversifié de micropolluants dans un ouvrage de biofiltration des eaux de ruissellement de voirie." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1023/document.

Full text

Abstract:

Les ouvrages de biofiltration, systèmes végétalisés conçus pour le stockage, la filtration et éventuellement l’infiltration de l’eau, peuvent contribuer à une meilleure maîtrise du flux polluant associé au ruissellement de voirie. La capacité de ce type de système à réduire les flux de macropolluants, tels que les matières en suspension (MES) et les nutriments, via une amélioration de la qualité de l’eau combinée à une réduction de son volume, est avérée. Cependant, le comportement de micropolluants dans ces systèmes reste relativement peu documenté. Ce travail de thèse s’intéresse donc à la rétention et le devenir de micropolluants dans un système de biofiltration des eaux de voirie. Il s’articule principalement autour du suivi in situ d’un panel diversifié de micropolluants caractéristiques des eaux de voirie (éléments traces métalliques ou ETM, hydrocarbures totaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques ou HAP, BPA, alkylphénols, phatalates) et d’indicateurs globaux dans un accotement filtrant et une noue filtrante, situés en bordure d’une route départementale. Ce suivi comporte des mesures débit métriques et de qualité d’eau en continu, un travail d’échantillonnage et d’analyse du ruissellement brut et des eaux traitées par les deux ouvrages (dix-neuf événements pluvieux étudiés au cours d’un an et demi) et un travail d’échantillonnage et d’analyse du sol. Cette démarche est couplée à une caractérisation du substrat filtrant et des matériaux de construction en laboratoire et à une approche de modélisation stochastique pour évaluer le bilan de masse annuel de polluants dans la noue filtrante. Ce suivi démontre la capacité de la biofiltration à réduire de façon significative les concentrations totales en micropolluants à l’échelle de l’événement pluvial. Le traitement est particulièrement efficace pour les contaminants associés majoritairement aux MES, tels que le Zn, le Pb et les HAP pour lesquels la réduction médiane des concentrations événementielles (EC50) est supérieure à 90% dans les deux ouvrages. Pour le Cu, le Cr, le Ni et l’OP, les EC50 sont bonnes, supérieures à 70%. L’efficacité est moindre et plus variable pour les autres micropolluants organiques. Trois événements, caractérisés par une performance dégradée vis-à-vis des MES et des polluants particulaires, ont néanmoins été observés lors de l’application du sel de déverglaçage en hiver. La nature des particules indique que ce comportement soit dû à une mauvaise filtration de particules issues de la route, probablement liée à l’abondance exceptionnelle de particules fines (<10 µm) dans les eaux de voirie pendant cette période, combiné à une fissuration du substrat filtrant, menant à des écoulements préférentiels. La rétention de la phase dissoute des micropolluants est généralement moins efficace que celle de la phase particulaire ; des concentrations élevées ont notamment été observées pour certains micropolluants dissous (BPA, alkylphénols, phtalates) en sortie de la noue filtrante pendant les premiers mois de fonctionnement. Le transport des ETM dissous semble être facilité par leur association avec le carbone organique dissous ; ils sont aussi susceptibles d’être lixiviés à partir du sol contaminé ou des particules issues de la route. La rétention des micropolluants organiques dissous est limitée essentiellement par la contamination du substrat filtrant, dont l’origine est soit antérieure à son installation dans le biofiltre (cas des HAP), soit liée à des émissions de polluants depuis les matériaux de construction (cas probable pour BPA, OP, NP, DEHP).L’établissement du bilan de masse à l’échelle annuelle montre que l’abattement du flux polluant annuel est plus faible que l’EC50, du fait d’une surverse fréquente de l’ouvrage. Il met aussi en évidence l’ampleur des émissions de certains micropolluants organiques depuis les matériaux de construction de l’ouvrage, qui dépassent largement le flux polluant intercepté au cours de la première année
Biofiltration is a technique based on vegetated systems for the temporary storage, filtration and possible infiltration of runoff water close to the source, which may be used to manage pollutant loads associated with road runoff. The ability of this type of system to reduce loads of macropollutants, such as suspended solids and nutrients, both through the improvement of water quality and the reduction of its volume, has been established previously. However, the behavior of micropollutants in these systems remains relatively uncharacterized. The objective of the present work is to evaluate the retention and fate of micropollutants in a biofiltration system treating road runoff. It is principally focused on the in situ monitoring of a wide range of micropolltuants typical of road runoff (trace metals or TMs, total petroleum hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons or PAHs, alkylphenols, BPA, phtalates) and global water quality parameters in two biofiltration systems located beside a highway: a vegetative filter strip and a biofiltration swale. This work involves continuous flow and water quality measurements, the sampling and analysis of runoff and infiltrated water drained from both systems (nineteen rain events over a year-and-a-half period) as well as the sampling and analysis of soil. These results are combined with a laboratory characterization of the filter media and biofilter construction materials and a stochastic modeling approach used to evaluate the annual mass balance of pollutants in the biofiltration swale. Field results highlight the ability of biofiltration to significantly reduce total concentrations of micropollutants at the event scale. Treatment is particularly effective for contaminants mainly associated with suspended solids, such as Zn, Pb and PAHs, for which median concentration reductions (EC50) exceeded 90% in both systems. EC50 observed for Cu, Cr, Ni and OP are also quite good, exceeding 70%. Treatment efficiency is lower and more variable for the other organic micropollutants. Three events, characterized by a degraded performance with respect to suspended solids and particulate pollutants, were, however, observed during a winter period when deicing salt was applied to road surfaces. Particle characteristics indicate that this behavior was due to the poor filtration of road-originated particles, probably due to an exceptional abundance of fine particles (<10 µm) in the road runoff during this period, in combination with the formation of preferential flows in the filter media due to cracking. The retention of dissolved-phase micropollutants is generally less effective than that of the particulate phase; in particular, elevated dissolved concentrations of several micropollutants (BPA, alkylphenols, phthalates) were observed during the first months of operation of the biofiltration swale. The transport of dissolved TMs appears to be facilitated by their association with dissolved organic carbon. These contaminants may also be leached from contaminated soil and road sediments. The retention of dissolved organic micropollutants is essentially limited by filter media contamination, which predates installation in the biofilter for PAHs and is attributed to pollutant emissions from construction materials for BPA, OP, NP and DEHP.In order to evaluate the systems’s ability to reduce pollutant loads and characterize the fate of pollutants in the filter media, a mass balance is evaluated at the annual scale for a selection of micropollutants. This work reveals that the reduction of pollutant loads is generally lower than the EC50 observed at the event scale due to the frequent overflow of water from the device. It also shows the significance of organic micropollutant emissions from biofiltration swale construction materials, which were much greater than the pollutant loads intercepted over the first year of operation

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Legrand, Paul. "Traitement de composés soufrés organiques récalcitrants par biofiltration : optimisation des conditions opératoires pour une application industrielle." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20071.

Full text

Abstract:

Les émissions odorantes constituent un enjeu environnemental dont l'importance n'a cessé de croître dans les zones urbaines et industrielles. Les émissions anthropogéniques de composés soufrés contribuent à une concentration locale excédant fortement le seuil de perception. Afin de satisfaire des contraintes règlementaires de plus en plus strictes, les procédés biologiques dont la biofiltration sont une alternative intéressante car respectueuse de l'environnement et de moindre coût. Les seuils de perception des composés soufrés, très bas (µg. m-3), obligent à atteindre des efficacités d'abattement particulièrement élevées, le résiduel de concentration pouvant être à l'origine d'un impact notable sur les populations riveraines. L'étude a donc consisté à améliorer les performances des biofiltres concernant l'élimination des composés soufrés i) en ajustant certains paramètres opératoires clefs tels que le sens de circulation de l'effluent gazeux, le pH et l'ensemencement du matériau support, ii) en considérant le dimensionnement des biofiltres mis en œuvre (unités pilotes de laboratoire et semi-industrielles) et iii) la complexité du gaz à traiter (mono-polluant et mélange de composés à traiter)
Odorous emissions are a serious concern whose importance became higher in urban and industrial areas. Anthropogenic emissions of sulphur compounds lead to local concentration that exceeds strongly the odour threshold of human nose. In order to fulfil legal requirements that have become stricter in recent years, biological processes and biofiltration more accurately are an interesting alternative as biofilters provide an expanding variety of opportunities for economical and environmentally friendly solutions for many waste gas emissions. The odour thresholds of sulphur compounds are very low (µg.m3 air) and then require that biofilters provide high removal efficiency as the residual concentration can induce an odorous impact on neighbourhood populations.Hence, the study consisted in improving biofilters performances concerning sulphur compounds treatment i) by upgrading important operating parameters such as air flow distribution, pH and inoculation of packing material, ii) by considering biofilters design (laboratory and semi-industrial pilot units) and iii) the gaseous effluent complexity (only one pollutant and mixture of different compounds)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Wang, Shizhong. "Application et modélisation mathématique du réacteur anaérobie à biofilm à lit mobile au traitement du perméate du lait." Chambéry, 2009. http://www.theses.fr/2009CHAMS025.

Full text

Abstract:

Le réacteur anaérobie à biofilm sur lit mobile (anaérobie moving bed biofilm reactor, AMBBR) est une application prolongée de réacteur traditionnel à lit mobile aérobie. Cependant, aucune application d'AMBBR n'a été reportée pour traiter les effluents de laiterie. Les principales conclusions sont :1) Il a été montré que pour les faibles charges organiques, la qualité d'effluent a été principalement attribuée aux concentrations en boue libres et que c'est aux charges élevées que I' AMBBR prends tou te son importance. 2) L' AMBBR permet de traiter les eaux usées des laiteries chargées en perméat. Les résultats ont indiqué que I'AMBBR a mieux fonctionné en mésophilie qu'en psychrophilie. Il a montré des performances comprarables à d'autres technologies de digesteur. Des analyses des cinétiques ont permis d'évaluer les performances de l'AMBBR. Le coefficient de rendement de méthane, le coefficient de maintenance (entretient) des cellules et le taux d'utilisation maximum du substrat ont été déterminés pour I'AMBBR. 3) Un modèle mathématique d'AMBBR a été développé la première fois et valide. . Ce modèle pourrait aussi être utilisé pour la conduite de I' AMBBR
Anaerobic moving bed biofilm reactor (AMBBR) possess satisfying performance in wastewater treatment. However, no implementation of AMBBR in treating dairy wastewater has ever been reported. In this research, a series of experiments were conducted to evaluate the operational parameters of AMBBR. Subsequently, the performance of AMBBR in treating milk permeate wastewaters (COD up to 70 g. 1-1) were studied and simulated by a mathematical model. Main conclusions are drawn as below : 1) Operational parameters had obvious impacts on AMBBR performance. AMBBR was efficient in treating milk permeate wastewaters. Results indicated that AMBBR worked better under mesophilic condition in treating high strength milk permeate wastewaters. It possessed satisfying performance which was comparative to other digester technologies; 2) Kinetic analysis is efficient in assessing the capability of AMBBR. It could be à simple and efficient measure for the assessment and prediction of AMBBR performance when mathematical modeling is not available. 3) a mathematical model of AMBBR was first developed and well validated. The AMBBR model was developed based on the ADMI (Anaerobic Digestion Model No. 1) and other biofllm reactor models. The idea of model development could be referred to when carrying out modeling research on other biofilm reactors

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Brienza, Monica. "Solar Advanced Oxidation Processes for removing emerging contaminants in wasterwater." Thesis, Perpignan, 2015. http://www.theses.fr/2015PERP0001.

Full text

Abstract:

Les usines de traitement des eaux usées ne sont pas prévues pour traiter les polluants émergeants, substances organiques, tels des résidus de médicament, des produits phytosanitaires ou des hormones. Par conséquent, elles sont la source principale d’émission de micropolluants récalcitrants dans l’environnement. La Directive DCE 2000/60/CE demande un "bon statu chimique et biologique” de tous les plans d'eau d'ici 2015. L’objectif principal de cette thèse de doctorat a été d’adopter une méthode respectueuse de l’environnement pour traiter ces polluants. La méthode choisie est basée sur le processus d’oxydation avancée (POA). Elle se base sur la génération par voie solaire, et in situ, d’espèces radicalisées hautement réactives (HO● et/ou SO4-), en se focalisant sur la photocatalyse hétérogène et homogène. Les performances de l'POA ont été évaluées en comparant les taux de dégradation et/ou reminéralisassions des micropolluants. Ce critère a été complété par l'identification des sous-produits, de ses transformations associés et de mesures de toxicité. A cet effet, des tests standards d'écotoxicité ainsi que d'activité oestrogénique ont été réalisés, par la méthode toxicologique ISO ou par le test spécifique inhérent au contrôle de l’activité oestrogénique des eaux usées. Les technologies basées sur les processus d’oxydation avancée par voie solaire peuvent être des méthodes prometteuses de traitement des eaux usées. Toutes les molécules testées sont systématiquement dégradées, même celles présentes à de basses concentrations. La compatibilité environnementale a systématiquement été améliorée. L’irrigation des cultures en réutilisant des eaux usées devient possible
Wastewater effluents are the major source of micropollutants in the environment. These recalcitrant compounds that can be escape from wastewater treatment plant (WWTP) are called emerging contaminants. It is necessary to improve the efficiency of wastewater treatment plants. In fact, Water Framework Directive required a “good chemical and biological status” of all water bodies until 2015. The major aim of the dissertation was to contribute to improve the evaluation of solar advanced oxidation processes, and more specifically heterogeneous and homogeneous photocatalysis, for removing emerging contaminants from wastewater effluents. In this objective, the efficiency of AOPS was not only evaluated with the degradation and/or mineralization rates of the micropollutants. This necessary criterion was completed with the identification of the by-products and the associated transformation pathways, but also with toxicity measurements. This last point was explored with standard ecotoxicity tests and also estrogenic activity that represent a specific test relevant to characterize an identified risk associated to the discharge of effluents into the environment.All the experimental results obtained during this dissertation tends to demonstrate that solar advanced oxidation processes has the potential to open new feasible remediation strategies for WWTPs effluent tertiary treatment before wastewater reuse in irrigation for instance. All the tested molecules have systematically been degraded, high number of micro-organic pollutants initially presented in a mixture were removed even at very low concentration, environmental compatibility is systematically improved

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

Rondeau, Anne. "Compréhension du fonctionnement biologique et physico-chimique d'un biofiltre végétalisé pour le traitement de polluants atmosphériques urbains gazeux." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10012/document.

Full text

Abstract:

En ville, les parcs de stationnement couverts représentent un milieu confiné dans lequel s'accumule une pollution importante et complexe. Ils constituent également une source de pollution pour leurs abords puisqu'aucune obligation de traitement n'est imposée sur la qualité de l'air rejeté dans l'atmosphère par les systèmes de ventilation. Dans le cadre du traitement de l'air, l'utilisation d'un biofiltre végétalisé, faisant intervenir des bactéries et des plantes en association, constitue une solution innovante contribuant à l'amélioration de la qualité de l'air en ville en réduisant la dispersion de polluants gazeux dans l'atmosphère. Dans un contexte de « recherche et développement », l'objectif est de comprendre le fonctionnement biologique et physico-chimique du biofiltre dans le but d'en améliorer la maitrise opérationnelle. Le caractère innovant de l'étude porte sur le traitement d'importants volumes d'air viciés contenant de faibles concentrations de polluants, tels que les NOx et les COV (de l'ordre de 100 à 200 µg/m3), par un biofiltre planté d'épaisseur modeste. L'utilisation d'une unité pilote de biofiltration a permis d'évaluer l'influence de la présence de plante, ainsi que la nécessité d'un apport d'engrais, sur les capacités d'épuration d'un tel système. Afin d'optimiser les volumes d'air traités tout en limitant l'empreinte au sol des biofiltres végétalisés, la vitesse de passage de l'air a été augmentée et l'épaisseur de garnissage réduite. Le rôle des bactéries indigènes a été caractérisé par une étude fonctionnelle des communautés bactériennes impliquées dans la dégradation des NOx et des TEX d'une part, et par une étude quantitative et qualitative de la communauté bactérienne totale, en utilisant des approches de biologie moléculaire, telles que l'amplification par PCR en temps réel et le pyroséquençage à partir de l'ADN métagénomique
In town, underground car parks are confined spaces in witch large and complex pollution are accumulated. They are also a source of contamination of the external environment since the treatment of the air pumped out by ventilation system sis not regulated. In the framework of air treatment, using planted biofilter, combining bacteria and plants, is an innovative solution contributing to the improvement of urban air quality by reducing the dispersion of gaseous pollutants in the atmosphere. In a « research and development » context, the objective is to understand the biological and physico-chemical operation for improving operational control. This innovative study focuses on the treatment of high volumes of air containing a low concentrations of pollutants, such as NOx, VOCs (about 100 à 200 µg.m-3) through a thin planted biofilter. The use of a pilot-scale unit of biofiltration allowed to evaluate the influence of the plant, as well as the necessity of a fertilization, on the removal efficiency of such a system. In order to maximize the volumes of treated air while limiting the footprint of the planted biofilters, the superficial gas velocity has been increased and the thickness of the packing material decreased. The indigenous bacteria have been characterized by a functional study of the bacterial communities involved in the degradation of NOx and TEX on one part, and by a quantitative and qualitative study of the total bacterial community on the other part, by using molecular biology approaches, such a real-time PCR amplification, and pyrosequencing from metagenomic DNA. Results on pilot-scale unit have shown a removal efficiency greater than 97%, in all environmental conditions tested. Consequently, it seems possible to treat high volumes of air containing low concentrations of TEX through a thin planted biofilter. The presence of plants does not seem to have short-term impacts on the removal efficiency when a fertilizer promotes the nitrogen availability in the packing material. The evaluation of the global microbiological functioning showed the potential of microbial communities in the biodegradation of NOx and TEX in planted biofilters. The indigenous bacterial communities of the packing material and the mound of soil are rapidly able to adapt to the functioning conditions of such a system

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

Mailler, Romain. "Devenir des micropolluants prioritaires et émergents dans les filières conventionnelles de traitement des eaux résiduaires urbaines (files eau et boues), et au cours du traitement tertiaire par charbon actif." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PEST1060/document.

Full text

Abstract:

Le premier chapitre de ce manuscrit est dédié aux traitements primaires et biologiques conventionnels. Les abattements de nombreux polluants prioritaires et émergents ont été déterminés pour la décantation, la décantation physico-chimique lamellaire, les boues activées faible charge et la biofiltration. Les composés hydrophobes et les métaux, les composés organiques volatils et les molécules biodégradables sont plutôt bien éliminés par ces filières. La normalisation des abattements à celui de l'azote a permis de démontrer que la filière décantation physico-chimique lamellaire + biofiltration a une efficacité comparable à la filière décantation + boues activées, bien que plus compacte et opérant avec un temps de séjour hydraulique plus faible. En complément, l'analyse dans trois effluents de STEP du SIAAP de 55 résidus pharmaceutiques et hormones (PPHs), et de 6 autres polluants émergents, a permis de caractériser finement la contamination de ces rejets par ces composés, et de montrer la forte fréquence de détection à des concentrations supérieures à 100 ng/L de 14 composés. Dans le second chapitre, les campagnes menées ont permis de fournir des données sur cinq types de boues, dont les boues brutes, centrifugées, digérées, séchées et les cakes de boues, et sur quatre procédés de traitement des boues communément utilisés en France (centrifugation, digestion anaérobie, séchage thermique et cuisson + filtration presse). De nombreux composés ont été détectés dans ces boues et ce à des niveaux de concentrations variant du µg/kg MS (matière sèche) au g/kg MS. Certains polluants, comme les LAS, métaux ou PCBs, ne sont pas du tout éliminés au cours des traitements des boues, entrainant une augmentation de leur teneur, alors que d'autres, tels que les alkylphénols ou les PPHs, sont abattus partiellement par digestion et séchage thermique. La digestion anaérobie est le procédé qui permet la meilleure élimination de ces composés. La présence de plusieurs composés dans les centrats et condensats indique qu'un transfert a lieu et que la biodégradation et la volatilisation ne sont pas les seuls mécanismes d'élimination. Le dernier chapitre décrit les performances d'un pilote de traitement tertiaire, fonctionnant avec du charbon actif en poudre (CAP) ou en micro-grain (CAµG), à l'échelle industrielle, au cours de 32 campagnes de mesure. Les résultats ont montré que la plupart des PPHs, alkylphénols, édulcorants, pesticides et parabènes pouvaient être abattus efficacement (> 80%) par du charbon actif en lit fluidisé, à des doses limitées de charbon (10-20 g/m3). La dose de charbon influence fortement les performances, que ce soit avec du CAP ou du CAµG. Le CAµG permet d'obtenir des abattements en PPHs comparables au CAP à une même dose (10 ou 20 gCAµG/m3), même si certains composés sont légèrement mieux abattus (5-15%) avec le CAP, probablement par l'action du FeCl3. Cependant, le CAµG a plusieurs avantages opérationnels par rapport au CAP. En particulier, le CAµG est réactivable, facile à utiliser, il fonctionne à des temps de séjour élevés favorisant le développement d'une activité biologique et sans ajout de coagulant/flocculant pour maintenir le lit de charbon. Par ailleurs, ce type de procédé permet l'affinage du traitement des paramètres globaux de qualité des eaux, notamment le CAµG qui retient les MES et élimine totalement les nitrites. La corrélation entre performances du procédé et abattement de l'absorbance UV à 254 nm a été établie, indiquant que ce paramètre pourrait être utilisé comme indicateur de performance. La mise en place d'expériences complémentaires en laboratoire a permis de mieux appréhender le processus de sorption sur le CAP. Le lien étroit entre surface spécifique, densité apparente du CAP et abattement des PPHs a été démontré, ainsi que l'importance de la dose de CAP et du temps de contact. L'impact positif du FeCl3, et l'influence négative de la quantité et de la qualité de la matière organique ont été observés
The first chapter is dedicated to the conventional primary and biological treatments. Hence, removals of a wide range of priority and emerging micropollutants were assessed for primary settling, physico-chemical lamellar settling, low load activated sludge process and biofiltration. Hydrophobic compounds and metals, as well as volatile organic compounds and biodegradable pollutants are rather well eliminated by these treatments. Moreover, considering removals normalized with nitrogen removals, the physico-chemical lamellar settling + biofiltration wastewater treatment plant (WWTP) is as efficient as the primary settling + low load activated sludge WWTP, despite its lower hydraulic retention time and its higher compactness. As a complement, the analysis in 3 WWTP effluents from SIAAP of 55 pharmaceuticals and hormones (PPHs) and 6 other emerging pollutants allowed characterizing the contamination of these discharges, and highlighting the high occurrence of 14 compounds at concentrations above 100 ng/L. In the second chapter, the contamination by micropollutants of different types of Parisian sewage sludges was assessed, as well as their fate during sludge treatments. Various compounds, such as alkylphenols, linear alkylbenzene sulfonates (LAS), metals, organotins, phthalates, polybromodiphenylethers (PBDEs), perfluorinated acids (PFAs), polychlorobiphenyls (PCBs), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and PPHs, were quantified in raw, centrifuged, digested, thermally dried sludges and sludge cakes (cooking + press-filtering). Some of them (LAS, metals, PCBs) are not eliminated or less than dry matter by sludge treatments resulting in a content increase, while others (alkylphenols, organotins, PBDEs, PPHs, PFAs) are more removed than dry matter by anaerobic digestion and thermal drying. Overall, anaerobic digestion is the most efficient sludge process. Finally, the detection of several pollutants in the centrifuged and condensed waters from centrifugation and thermal drying indicates that a transfer is occurring and that biodegradation and volatilization are not the only mechanism to be involved in micropollutant removal from sludge. The last chapter aimed at investigating the performance of a large scale pilot operating with powdered (PAC) or micro-grain activated carbon (µGAC), during 32 campaigns. Results showed that most of PPHs, alkylphenols, artificial sweeteners, parabens and pesticides are efficiently removed (> 80%) by activated carbon in fluidized bed at moderate doses (10-20 g/m3). Furthermore, the activated carbon dose has a great influence on performances, whether with PAC or µGAC. Then, µGAC has several operational advantages (reactivability, ease of operation, high solid retention time, no need for coagulant/flocculant addition to handle the fluidized bed) over the PAC together with similar performances at a similar fresh µGAC dose (20 gµGAC/m3 ≈ 20 gPAC/m3). In addition this type of process allows an improvement of the conventional wastewater quality parameters, especially µGAC which retains total suspended solids and eliminates totally nitrites. Finally, a correlation between micropollutant and UV-254 removals has been confirmed, suggesting that this parameter could be used as a performances indicator. The complementary laboratory scale experiments performed within this chapter allowed understanding better the PAC adsorption mechanism in wastewater. The correlation between the specific surface, the bulk density of the PAC and PPHs removal has been displayed, as well as the importance of the fresh PAC dose and the contact time. Moreover, the positive effect of FeCl3 and negative influence of the quantity and quality of organic matter on micropollutant adsorption have been observed

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Coulibaly, Sandotin Lassina. "Abattement des phosphates des eaux usées par adsorption sur des géomatériaux constitués de Latérite, grès et schistes ardoisiers." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0065/document.

Full text

Abstract:

Les eaux usées sont très souvent enrichies en phosphates issus des activités anthropiques, leur rejet dans le milieu naturel sans traitement adéquat entraîne une eutrophisation rapide du réseau hydrographique de surface. L’objectif de cette thèse est de caractériser et d’étudier la possibilité de rétention des phosphates des eaux sur des géomatériaux efficaces et disponibles en quantité suffisante en Côte Ivoire. A terme, ce travail permettra de valoriser des matériaux géologiques, sans intérêt minier, en produits aux applications environnementales. A cet effet la latérite le grès et le schiste ont été sélectionnés et préparés par broyage mécanique pour produire des fractions inférieures à 80 µm. Ces rétenteurs ont été analysés par diffraction des rayons-X, microscopie électronique à balayage (MEB) et à transmission (MET), spectroscopie infrarouge (IR). Les analyses texturales ont été conduites par volumétrie d’adsorption du diazote (N2) à 77K. La granularité a été déterminée par diffusion laser et par sédimentation. Les mesures de la capacité d’échange cationique (CEC), ont été effectuées par spectroscopies UV visible et par ICP-AES et ICP-MS. La synthèse de l’ensemble des données minéralogiques montre de forts pourcentages en oxydes et oxyhydroxydes de fer, d’aluminium et de calcium pour ces trois matériaux. Cette composition confère à la fraction fine des surfaces spécifiques de 34 ; 4,7 et 16,5 m2/g respectivement pour la latérite, le grès et le schiste. De plus les charpentes minérales des ces matériaux révèlent la présence de méso et microporosité. Les rétenteurs ont ensuite été évalués dans le traitement en batch d’un effluent synthétique obtenu par dissolution du dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4), dans l’eau distillée. Les doses optimales et les temps d’équilibres ont été déterminés. Les isothermes de rétention ont ensuite été construites à 20, 30 et 40°C. L’affinité des phosphates pour les trois adsorbants est plus importante pour la latérite, ensuite le grès et enfin le schiste. L’adsorption dépend fortement du pH. Les taux de rétention des phosphates sur le grès semblent indépendants de la température. En revanche, ceux de la latérite augmentent dans le sens contraire de la température et l’inverse pour le schiste. Plusieurs modèles cinétiques (pseudo-premier ordre, pseudo-second ordre, Elovich et de diffusion) ont été évalués, de même que les paramètres thermodynamiques. Les réactions d’adsorption sont parfaitement décrites par le modèle de pseudo-second ordre. Les données des équilibres d’adsorption permettent de définir des intervalles où l’adéquation aux modèles de Langmuir et Freundlich semble parfaite. Le mécanisme de rétention proposé suggère l’existence de deux types de sites. L’analyse par infrarouge (DRIFT) des matériaux après adsorption montre une part importante des interactions de type chimique dans la rétention des phosphates sur la latérite et le grès. L’ensemble des résultats obtenus confirme la possibilité d’utiliser la latérite, le grès et le schiste pour déphosphater les eaux. Cependant la latérite présente de plus fortes potentialités par rapport aux autres adsorbants testés
Wastewaters are often loaded in phosphate from human activities. The discharge of such wastewater without adequate treatment leads to rapid eutrophication of water bodies. The main of the present thesis was to characterize and investigate the removal efficiency of phosphate from water by natural geological material available in large amount in Ivory Coast. Ultimately, it has ambition to valorize geological material without mining interest for environmental purposes. For this research, the laterite, sandstone and shale were selected and prepared by mechanical crushing to obtain fine fractions below 80 µm. Detailed study to characterize these three rocks powder was performed, thus several mineralogical and physico-chemical properties were determinated by means of : X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), N2-adsorption/desorption techniques (BET), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), particle size distribution, cation exchange capacity and chemical analyses by atomic emission spectrometry (ICP-AES) and mass spectrometry (ICP-MS). Data shows high percentages of iron, aluminum and calcium oxides and oxyhydroxides for these three materials. This composition confer to the fine fraction the specific surface of 34; 4.7 et 16.5 m2/g for laterite, sandstone and shale respectively. In addition, the mineral structures of these materials reveal the presence of meso-and microporosity. These materials were then evaluated in the batch treatment of synthetic liquid effluents containing pure KH2PO4. The optimal dosage and equilibrium times were detected. After, isotherms were built at 20, 30 and 40°C. It was shown that phosphate affinity for the three absorbents is more important for laterite, sandstone and shale. The absorption process is strongly depends on pH. Phosphate retention rate on sandstone seem not to depend on temperature, on the other hand, those of laterite increase on the contrary way of the temperature and vice versa for schist. Several kinetic models (pseudo first order, pseudo second order, Elovich and diffusion models) were evaluated as well as thermodynamic parameters. Absorption reactions are perfectly described by the pseudo second order. Absorption equilibrium data allow defining interval where Langmuir and Freundlich model seems perfect. The proposed retention mechanism suggests the existence of two kinds of sites. DRIFTS analyses of adsorbents after adsorption revealed chemical interaction on adsorption process onto laterite and sandstone. This study demonstrated that laterite, sandstone and shale are an effective adsorbent for phosphate removal from aqueous solution. However, laterite shows a strong potentiality compared to the two others adsorbents

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

47

Gasmi, Aicha. "Intérêt d’un bioréacteur à membranes immergées pour le traitement de la pollution azotée dans une eau usée carencée en matière organique." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20156/document.

Full text

Abstract:

Le surcoût de fonctionnement d'un BRM immergé a pour origine essentielle la dépense d'énergie liée à la maîtrise de la perméabilité membranaire par aération. La littérature montre les liens qui existent entre concentration en biomasse dans le réacteur et présence de produits microbiens solubles liés à l'activité bactérienne. Réduire la demande en énergie signifie réduire l'aération membrane, voire l'aération process liée aux besoins en oxygène des populations épuratrices. Pour ce faire, il est donc déterminant de réduire l'activité biologique au sein du réacteur sans pour autant dégrader la qualité de l'eau traitée. Pour répondre à ce défi, il a été proposé de développer un BRM en association avec un prétraitement physico-chimique dont le rôle est de retenir une grande part de la matière organique (mais aussi probablement les phosphates), le BRM n'a alors pour rôle que de traiter le résiduel de matière organique et d'éliminer les composés azotés peu retenus par précipitation physico-chimiques. Ainsi, la demande en oxygène sera réduite car il reste peu de DCO à dégrader et la croissance cellulaire limitée car les populations seraient essentiellement autotrophes. Ce travail de thèse a donc été centré sur les points suivants : (i) les performances d'un bioréacteur à membrane fonctionnant sous une charge essentiellement azotée, ces performances sont analysées en termes de réactions d'élimination des fractions polluantes et de filtrabilité des suspensions, (ii) suivi et modélisation des cinétiques de réactions, (iii) définition d'outils simples de dimensionnement. Des méthodologies expérimentales originales ont été mises en place, réacteur pilote et méthodes d'analyses spécifiques (suivi en ligne des composés azotés, méthodes respirométriques notamment). Les résultats obtenus ont permis d'évaluer (i) les capacités de nitrification en régime permanent, (ii) les grandeurs cinétiques propres aux populations autotrophes suivant le modèle ASM1 (XBA, YA, KSH, bA), (iii) la filtrabilité des suspensions sur membranes poreuses avec une contribution significative de la résistance hydraulique due à un biofilm qui se développe en surface de membrane (par rapport aux autres processus, notamment les phénomènes d'adsorption ou bouchage de pores). Ces résultats ont permis de définir des nouveaux outils simples d'extrapolation, notamment des grandeurs réactionnelles spécifiques propres aux espèces nitrifiantes comme le ratio rSNHmax/OURendaut exprimant un rapport de vitesse de nitrification par une grandeur proportionnelle à la concentration en biomasse nitrifiante
Membrane bioréactor, coupling bioreactions and porous membrane separation in a same unit, allows working with high biomass concentrations what improves bioreaction rates but penalizes the separation step. This work had as objective to study the nitrifiers micro-organisms on the membrane fouling dynamic and on the nitrogen removal efficiency. According to precedent works of the laboratory and the analyses of references, the objective was axed on the modeling tools available for heterotrophe and autotrophe biomass caracterisation. Then, specific methodologies were carried out, lab scale pilots and analytical methods, notably for active biomass observations and identification. Theses tools underline the role of these dominant populations (i) the use of ASM to simulate the biomass performances in relation with working conditions and (ii) the respirometric methods to experimentally quantify the specific biomass activity. Then results clearly pointed out the role of the COD/N ratio on the biomass and MBR performances. Passing from the urban wastewater to synthetic substrate with a final COD/N ratio of 1.5, the proportion of autotrophic bacteria in active biomass increased from 16 to 72%. Specific criteria were defined to characterise the biomass activity as rnitrif/ OURAutoend or rDCO / OURHetend allowing universal parameters definition

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

48

Vallée, Romain. "Efficacité de zones tampons humides à réduire les teneurs en pesticides des eaux de drainage." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0069/document.

Full text

Abstract:

En Lorraine, le drainage fréquent des sols argileux favorise les transferts des intrants agricoles (pesticides et engrais) vers les eaux de surface. Dans ce cas, les bandes enherbées réglementaires (BCAE de la PAC) installées en bordure de cours d’eau sont court-circuitées et ne jouent plus leur rôle épurateur vis-à-vis des eaux de surface. Ainsi, des zones tampons humides artificielles (ZTHA) sont préconisées pour prendre le relais des bandes enherbées. Généralement, ces ZTHA sont installées à l’échelle du bassin versant ou du groupe de parcelles et sont donc de taille conséquente, les rendant concurrentielles de la surface agricole utile (SAU). L’objectif de ce projet de recherche est donc d’évaluer l’efficacité de deux ZTHA de taille réduite, installées dans la bande enherbée entre la parcelle drainée et le ruisseau. Pour cela, une approche multi-échelles intégrant des expériences de laboratoire en batch, des suivis dynamiques en bacs pilotes et un monitoring à la parcelle a été mise en place. Afin d’évaluer l’efficacité des ZTHA au cours des saisons de drainage 2012/13 et 2013/14, le suivi des teneurs en nitrate et de 79 pesticides a été réalisé dans les eaux en entrée et en sortie des ZTHA, ainsi que dans diverses matrices environnementales (sols, sédiment, paille, végétaux). Pour les deux dispositifs, la réduction du flux de nitrate s’est montrée stable, comprise entre 5,4 et 10,9 %, alors que la réduction du flux de pesticides s’est montrée très variable, comprise entre -618,5 et 100 %. Cette variabilité a été expliquée par quatre comportements distincts des molécules. Les fortes valeurs négatives d’efficacité ont été expliquées par une contamination des dispositifs à la suite d’épisodes de ruissellement connexes pour des molécules solubles telles que le 2,4-MCPA ou l’isoproturon. Pour ces deux molécules, l’étude de sorption a montré leur faible affinité avec les matrices environnementales, facilitant leur transport par les eaux de ruissellement et de drainage. D’autres molécules, telles que le boscalide ou l’OH-atrazine, ont présenté des abattements proches de 0. Pour le boscalide, ce comportement a été montré au laboratoire, en accord avec ses fortes capacités d’adsorption et de désorption observées lors des études de sorption et en bacs pilotes. Enfin, certaines molécules ont montré des abattements, allant de 9,9 à 100 %, en lien avec leur faible persistance (2,4-MCPA, clopyralid, mésosulfuron-méthyl,…) ou leur forte affinité pour les matrices environnementales (diflufenicanil, propiconazole, propyzamide,…). Ces ZTHA de taille réduite, installées dans les bandes enherbées, sont donc efficaces pour limiter la contamination des eaux de surface par les eaux de drainage agricole. Ainsi, la multiplication de ces dispositifs à l’échelle de la parcelle dans le paysage agricole permettrait de réduire la contamination des eaux de surface par les pesticides et les nitrates tout en préservant la SAU. Toutefois, l’efficacité de ces ZTHA restant limitée vis-à-vis de certains pesticides présentant un Koc faible et une DT50 élevée, leur installation ne doit pas remettre en cause la réduction en amont des apports phytosanitaires sur les parcelles
In Lorraine, the drainage of clay soils contributes to transfer of agricultural inputs (pesticides and fertilizers) towards surface waters. In this case, the regulatory grass strips (CAP regulation) installed along rivers are bypassed and no longer effective in purifying surface water. Thus, constructed wetlands (CWs) are recommended to take over grass cover bands. Generally, these CWs are installed at watershed scale or at that of several plots and they are therefore quite huge, making them competitive in the cultivated land. The objective of this project is to assess the effectiveness of two small CW, installed in the grass cover band between the drained plot and the river. For this, a multi-scale approach was set up integrating laboratory experiments in batch, pilot study taking into account the water dynamics and monitoring at field scale. The effectiveness of CW was assessed during the 2012/13 and 2013/14 drainage seasons. The nitrate and 79 pesticides concentrations were monitored at inlet and outlet of CWs and in various substrates (soils, sediment, straw and plants). For both devices, the removal efficiencies measured for nitrate were stable and ranged from 5.4 to 10.9 % of inlet amounts while the reduction of pesticide flows was very variable, ranging from -618.5 to 100 %. This variability was explained by four distinct behaviors. The high negative efficiency values were attributed to neighboured runoff events after heavy rains, for soluble molecules such as 2,4-MCPA or isoproturon. For both molecules, the sorption study showed low affinity for environmental substrates, facilitating their transport by runoff and drainage water. Other molecules such as boscalid or OH-atrazine showed effectiveness close to 0 %. For boscalid, this behavior has been observed in laboratory sorption and pilots studies, in agreement with its strong adsorption and desorption capacities. Finally, some molecules have shown reductions ranging from 9.9 to 100 %, in agreement with their low persistence (2,4-MCPA, clopyralid, mesosulfuron-methyl, ...) or their high affinity for environmental substrates (diflufenican, propiconazole or propyzamide). These small CWs, located in the grass cover bands, are effective in minimizing the contamination of surface waters by agricultural drainage water. Thus, multiplying the number of these devices at the plot scale in the agricultural landscape would reduce the contamination of surface waters by pesticides and nitrates while preserving the cultivated land. However, the effectiveness of these CWs are limited for pesticides with a low Koc and a long DT50; thus their installation in plot must not call into question the reduction in the use of pesticides

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

49

Cabrol, Léa. "Evaluation de la robustesse d'un système de biofiltration de gaz de compostage : approche structurelle et fonctionnelle." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20050.

Full text

Abstract:

Dans un contexte interdisciplinaire, l'étude a consisté à évaluer le niveau de robustesse de procédés pilotes de biofiltration appliqués au traitement d'un effluent caractéristique des émissions de compostage de boues d'épuration, soumis à des fluctuations de charge transitoires, répétées, et d'intensité croissante. L'impact de ces perturbations a été examiné à deux niveaux, par la mesure de la résultante fonctionnelle de dégradation d'une part, et par la caractérisation de la structure génétique de la communauté bactérienne totale d'autre part. La mise en relation de ces deux composantes a fait l'objet d'une attention particulière
The study aimed to evaluate the robustness capacity of pilot-scale biofilters applied to the treatment of sludge-composting emissions. The biofilters were submitted to repeated periodic fluctuations (shock loads) of increasing intensity. Their response was evaluated at two levels: functional resistance and resilience in terms of removal efficiency, and molecular characterization of the bacterial community structure. The objective was to establish the potential links between these two components

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

50

Schmitt, Noëlle. "Caractérisation des systèmes hybrides pour le traitement des eaux pluviales : mitigation des substances prioritaires et émergentes." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAD014/document.

Full text

Abstract:

Ce travail s’intéresse au traitement des effluents issus d’un petit bassin versant résidentiel urbain drainé par un réseau d’assainissement séparatif pluvial. Le traitement est effectué à l’aide d’une mare de sédimentation suivi d’un filtre planté de roseaux. L’instrumentation et les prélèvements permettent un suivi hydrodynamique et physico-chimique. Les résultats montrent que le système contribue fortement à la réduction de la pollution avant rejet au milieu récepteur. Les charges polluantes sont réduites de 70 à 100% pour tous les polluants (sauf la DBO5 et les nutriments, entre 4 et 100%). La mare de sédimentation a un rôle primordial dans l’élimination des polluants présents en phase particulaire, et plus particulièrement des HAPs (100%). Le filtre planté de roseaux intervient au niveau des polluants en phase particulaire non retenus par la mare, mais aussi au niveau des polluants en phase dissoute (nutriments, matière organique, micropolluants métalliques et pesticides)
This work deals with the treatment of effluents from a small urban residential catchment area drained by a separate sewer network. The treatment is made with a sedimentation pond and a constructed wetland. Instrumentation and samplings enable hydrodynamic and physic-chemical monitoring. Results show that the system deeply contributes to reduction of pollution before discharge into receiving water. The pollutant loads are reduced between 70 and 100% for all pollutants (except BOD5 and nutrients, between 4 and 100%). The sedimentation pond plays an essential role in eliminating pollutants in particulate phase, more specifically PAHs (100%). The constructed wetland treat pollutants in particulate phase that are not retained by the pond, but also pollutants in dissolved phase (nutrients, organic matter, metals and pesticides)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Eau – Épuration – Biofiltration'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles