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Comportement rhéologique des boues activées : Mesures, modélisation et impact sur le transfert d'oxygène dans les bioréacteurs aérés
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Quintero, Camilo Duran |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | Le but principal de cette etude etait d'evaluer et de mieux comprendre l'impact de la vitesse superficielle de gaz et des proprietes de boues activees (BA), sur leur comportement rheologique et le transfert de l'oxygene dans des bioreacteurs.Tout d'abord, la rheologie des BA a ete evaluee a l'aide d'un rheometre tubulaire, concu et construit dans ce travail. Des mesures rheologiques ont ete effectuees avec des BA provenant de cinq stations d'epuration (STEP) et avec des concentrations en MES comprises entre 2.3 et 10.2 g L-1. Selon ces resultats, la rheologie des BA est significativement determinee par la concentration en matiere en suspension (MES) mais d'autres caracteristiques liees a leur origine, tel que la taille, la cohesion et la densite du floc, peuvent aussi influencer la viscosite apparente des boues. Base sur les rheogrames experimentaux, le modele rheologique issu de cette etude est compare a des modeles rheologiques existants.Deuxiemement, le transfert d'oxygene a ete evalue dans une colonne a bulles (Hc=4.4 m, Dc=0.29m) installee dans deux STEP: une installation classique et un bioreacteur a membrane. La colonne, alternativement equipee d'un diffuseur fines ou grosses bulles (FB, GB), a ete alimentee en continu avec des BA extraites du reacteur d'aeration, ou de la boucle de recirculation ou du reacteur membranaire. Pour des MES comprises entre 3.0 et 10.4 g L-1, le coefficient kLa a eteplus faible dans les BA que dans l'eau propre et encore reduit avec une augmentation des MES. Cette diminution est en partie attribuable a la reduction observee de la retention de gaz (eG), associee a une augmentation de la viscosite apparente des boues, celle-ci entrainant une reduction de l'aire interfaciale specifique (a) due a la coalescence de bulles et a la formation de bulles plus grosses. Aussi, la concentration des tensioactifs non ioniques, a montre un effetnegatif sur le coefficient kLa lors des tests d'oxygenation effectues en aeration FB et faibles concentrations en MES. Cet impact n'a pas ete observe dans des conditions d'aeration GB, ce qui a ete explique par le taux de renouvellement d’interface plus eleve genere par ces dernieres. Enfin, le taux de cisaillement moyen exerce par l'essaim de bulles dans la colonne pendant les tests d’oxygenation a ete theoriquement evalue compte tenu des conditions d’operation. Par lasuite, des correlations empiriques ont ete construites en utilisant des nombres adimensionnels et expriment le coefficient kLa en fonction de la vitesse superficielle de gaz et la viscosite apparente, tout en considerant sa dependance du taux de cisaillement. Enfin, le facteur alpha est defini comme une loi de puissance decroissante en fonction de la viscosite apparente, pour des systemes a faible charge. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02083781/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
