Modélisation des décanteurs secondaires : étude en mécanique des fluides numériques de la dynamique de la sédimentation des boues activées
Langue Anglais
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Auteur : Valle Medina, Maria Elena
Date de soutenance : 25-11-2019

Directeur(s) de thèse : Laurent, Julien

Président : Cockx, Arnaud
Rapporteur(s) : Cockx, Arnaud - Lipeme Kouyi, Gislain
Membre(s) du jury : Laurent, Julien - Cockx, Arnaud - Lipeme Kouyi, Gislain - Chica Vicent, Sergio - Charpentier, Isabelle - Torfs, Elena

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Génie des procédés
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Décanteurs secondaires, Mécanique des fluides numérique, Compression, Comportement dynamique des décanteurs, Vitesse de sédimentation des particules, OpenFOAM, Dakota
Mots-clés :
  • Analyse par sédimentation
  • Modélisation CFD
  • Eaux usées -- Épuration -- Procédé des boues activées
Résumé : Le procédé à boues activées conventionnel est le plus utilisé pour traiter les eaux usées urbaines. La biomasse (boues activées) croît et forme des flocs biologiques qui doivent être séparés de l'eau traitée. Cette opération s'effectue généralement par gravité dans un clarificateur. Les particules de boues activées sont sujettes à différents comportements de décantation, selon leurs propriétés. La simulation des clarificateurs est probablement le domaine d'application le plus développé de la mécanique des fluides numérique appliquée au traitement des eaux usées. Cependant, l’ensemble des mécanismes de sédimentation ne sont pas toujours représentés de manière complète. Le présent travail a consisté dans un premier temps en l’ajout du mécanisme de compression en tant que terme de second ordre dans l'équation différentielle aux dérivées partielles décrivant la sédimentation de la boue. Les paramètres du modèle ainsi modifié ont fait l’objet d’une identification basée sur des données expérimentales acquises en système fermé. Ensuite, des simulations d’un clarificateur à taille réelle ont permis de valider le modèle sur la base des hauteurs de voiles de boues mesurées et des profils de vitesse des particules. Les petites installations de traitement sont caractérisées par des conditions d’entrée très dynamiques (variations de débits, cycles de marche/arrêt). Ainsi, le modèle validé a été utilisé pour simuler ces conditions particulières de fonctionnement.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2019STRAD044
Type de ressource : Thèse