Notion de Stabilité d’une boue

Table des matières

LISTE DES SYMBOLES ET ACRONYMES
Abstract Résumé
Introduction générale
CHAPITRE I : Boues d’épuration des eaux usées
I.1-Introduction
I.2- Stations d’épuration d’eaux usées urbains en Algérie
I.3- Nécessité et objectif de l’épuration
I.3.1- Caractères réglementaires d’une eau épurée
I.4- Les différentes étapes d’épuration des eaux résiduaires
I.4.1- Traitement préliminaire (prétraitement)
I.4.1.1- Dégrillage
I.4.1.2- Tamisage
I.4.1.3- Le dessablage
I.4.1.4- Déshuilage- Dégraissage
I.4.2- Traitement primaire
I.4.2.1- Décantation
I.4.2.2- La coagulation- floculation
I.4.2.2.1- Coagulation
I.4.2.2.2- Floculation
I.4.3- Traitement secondaire
I.4.3.1- Lit bactériens « filtre bactérien »
I.4.3.2- Disques biologiques
I.4.3.3- Boues activées
I.5- Gestion des boues
I.6.1- Origine et caractéristiques des boues
I.6.2- Origine
I.6.3- Caractéristique
I.6.3.1- Siccité d’une boue
I.6.3.2- Concentration en Matières Sèches (M.S)
I.6.3.3- La Teneur en Matières Volatiles en Suspension : (M.V.S)
I.6.4- Notion de Stabilité d’une boue
I.7- Quantité de boue produit
I.7.1- Evaluation
I.7.2- Extraction
I.8- Filière de traitement
I.8.1- LES PHASES DE TRAITEMENT
I.8.1.1- L’EPAISSISSEMENT
I.8.1.1.1- Epaississement par décantation ou épaississement statique
I.8.1.1.2- Epaississement dynamique
I.8.1.1.2.1- Epaississement par flottation
I.8.1.1.2.1- Epaississement par égouttage
I.8.1.1.2.2- Epaississement par centrifugation
I.8.1.2- LA STABILISATION
I.8.1.2.1.- La stabilisation aérobie thermique
I.8.1.2.2- La stabilisation aérobie
I.8.1.2.3- La stabilisation anaérobie
I.8.1.2.4- La stabilisation chimique
I.9- Technique de Séchage des boues
I.9.1- Déshydratation des boues
I.9.1.1- Déshydratation mécanique et naturelle
I.9.1.2- Procédés de Déshydratation
I.9.1.2.1- Conditionnement par ajout de réactifs minéraux
I.9.1.2.2- Conditionnement aux poly-électrolytes
I.9.1.3.Le Filtre à Bandes
I.9.1.4- Le Filtre-presse
I.9.1.4.1- Le filtre à plateaux
I.9.1.4.2- Filtres à plateaux membranes
I.9.1.5- Centrifugation
I.9.1.5.1-Fonctionnement de la décanteuse centrifugeuse
I.9.1.5- Lits de séchage
I.9.1.5.1- Lagunes de séchage
I.9.1.6- Déshydratation thermique
I.9.1.6.1- Sécheurs directs
I.9.1.6.2- Sécheurs indirects
I.10- Destination finale des boues et contraintes afférentes
I.10.1- Valorisation agricole
I.10.2- Qualité des boues
I.10.2.1- Nature et localisation des sols
I.10.3- Valorisation énergétique
I.10.3.1- Incinération
I.10.3.1.1- Incinération dans un four spécifique
I.10.3.1.2- Co-incinération avec ordures ménagère
I.10.3.1.3- Oxydation par voie humide (OVH)
I.10.3.1.4- Thermolyse
I.10.3.1.5- Gazéification
I.14- SYNTHESE BIBLIOGRAPHIE SUR LES BOUES D’EPURATION
I.14.4- Synthèse des principales techniques du marché en Algérie
I.14.4.1- Programme de développement 2011-2012
I.15- Conclusion
CHAPITRE II : Station d’épuration des eaux usées urbaines
II.1-Introduction
II.1-Description de la station d’épuration de la ville de Tlemcen
II.2- description des installations
v Déversoir d’orage
v Deux Dégrilleurs
v Déssableur- déshuileur (2 unités
v Bassins d’aération
v Décanteurs secondaires
v Bassin de chloration
v Un poste de pompage des boues avec pompe de recirculation
v Épaississeur à boue
v Lits de séchage
v Aire de stockage des boues séchées
II.3-Données de bases
II.4-Composition globale des boues et production de boues d’une station d’épuration d’eaux usées urbaines
II.5- Destination des boues traitées
II.5.1- La valorisation agricole
II.5.1.1- Intérêt agronomique
II.6.STEP Tlemcen et ISO 14001
II.6.1- ISO 14001
II.6.2- Périmètre d’application de la norme ISO 14001
II.6.3-Liste des normes de la série ISO 14 000
II.6.3.1- Avantage
II.7- Caractéristiques thermodynamiques des boues
II.7.1-Les méthodologies de la mesure de propriétés thermodynamiques de la boue
II.7.1.1- Définition des isothermes de sorption
II.7.1.2- Les méthodes de détermination des isothermes
II.8- Système DVS
IV.9. – Le méthode de Mesure de la capacité calorifique massique
IV.10- Résultats sur les paramètres de la boue intervenant dans la modélisation
IV.10.1- Isothermes de désorption
II.10.2-Forme générale des isothermes
IV.10.3-Capacité calorifique massique
II.11-Conclusion
Chapitre III : Modélisation de séchage solaire des boues d’épuration
III.1- Introduction
III.2. Terminologie de séchage
III.2 .1. Humidité
III.2 .2. Taux d’humidité
III.2 .3. États de siccité
III.2 .4. Taux d’humidité à l’équilibre
III.2.5. Corps hygroscopique
III.2 .6. Les différents modes de liaison de l’eau
III.2 .7. Energie de liaison – chaleur de vaporisation
III.2 .8. Transferts de chaleur
III.2.8.1- Séchage par convection
III.2.8.2- Séchage par conduction
III.2.8.3- Séchage par rayonnement
III.3- Place du séchage dans une optique valorisation
III.3.1- Séchage et épandage
III.3.2- Séchage et valorisation énergétique
III.3.3- Déshydratation par séchage solaire des boues
III.3.4- Avantages du séchage solaire
III.4- Problématique actuelle du séchage solaire
III.4.1- Différents procédés de séchage solaire
III.4.1.1- La serre ouverte
III.4.1.2- La serre fermée
III.5- Préparation de la solution de polyelctrolyte
III.5.1-descriptif du groupe de dosage
III.5.2- principe de fonctionement du groupe de dosage
III.5.3- mise en service
III.5.4- réglage eaux et poudre
III.5.4.1-réglage eaux
III.5.4.2-réglage poudre ( DOSEUR DE POUDRE )
III.6- performance du groupe
III. 6- Théories descriptives du phénomène de séchage
III.6.1- La théorie diffusionnelle
III.5.2 La théorie capillaire (1937)
III.6. L’activité de l’eau dans un produit
III.6 .1. Isothermes de sorption
III.6 .2. Formes et modèles des isothermes de sorption
III.6.3. Chaleur isostérique de désorption
III.7- Différentes étapes du séchage d’un produit humide
III.7.1 Caractéristiques de séchage de la boue
III.7.2- Analyse de la cinétique de séchage
III.7.2.1- Période de mise en température
III.7.2.2- Les deux périodes de ralentissement
III.7.2.3- Receding front model
III.7.2.4- Wetted-surface model
III.7.2.5- La classification de Sherwood
III.8.Modélisation simplifiée des phases de séchage
III.8.1- Période à vitesse constante
III.8.2.Période à flux décroissant
III.8.2.1- Modes de transport de l’eau
III.9-Modélisation
III.9.1- Courbe caractéristique de séchage
III.10- Modèle numérique de séchage solaire sous serre
III.10.1- Description du modèle
III.10.2- Analyse Xysique du modèle
III.10.2.1- Représentation des composants de la serre
III.10.2.2- Ecriture des bilans thermiques et massiques
III.8.2.2.2- Bilans massiques
III.11- Expression des flux énergétiques
III.11.1- Flux radiatifs solaires
III. 11.2- Flux convectifs
III.11.3- Transfert de masse
III.12- Paramètres de la boue intervenant dans la modélisation
III.13-Synthèse bibliographique sur la modélisation des procédés de séchage solaire Des boues
III.14-Conclusion
Chapitre IV : Simulation numérique du séchage solaire sous serre IV.1- Introduction
IV.2- Etude de du séchage
IV.2.1- Géométrie et dimensionnement des serres
IV.2.2- Fixation des conditions opératoires
IV.2.3- L’obtention des courbes de séchage
IV.2.4- Méthode de détermination de la courbe caractéristique de séchage
IV.3- Les paramètres mis en jeu lors de la procédure de simulation du modèle
IV.4- Résolution du système d’équations
IV.5-Résultats et discussion
IV.5.2- Analyse de l’influence de débit d’air séchant dans la serre sur
IV.6-Conclusion
Conclusion générale