Modélisation d'un traitement par compostage (développement d'outils expérimentaux d'étude du procédé et conception du modèle)

Abstract

Les politiques environnementales actuelles tendent à favoriser les filières de traitement biologique comme le compostage. Leur avenir est néanmoins lié à la qualité du produit fini et à l'innocuité du traitement pour l'environnement. Devant la difficulté à interpréter les résultats obtenus dans des conditions expérimentales, la modélisation du procédé paraît être l'outil le plus adapté pour mieux comprendre et gérer les processus réactionnels déterminant la qualité des produits et les impacts environnementaux du traitement. Ce travail de thèse avait pour objectif la conception d'un modèle de traitement par compostage en réacteur-pilote. Premièrement, les cinétiques biologiques de dégradation de la matière organique ont été étudiées par une méthode respirométrique et modélisées par un processus de croissance et déclin des micro-organismes. Ce modèle permet d'évaluer la biodégradabilité des substrats et de tester l'influence de paramètres tels que la température et l'humidité sur les cinétiques. Deuxièmement, les caractéristiques de l'écoulement gazeux au sein du réacteur de compostage ont été étudiées à l'aide d'une méthode de traçages des gaz et modélisées selon un flux de nature piston dispersion, orientant l'écriture des transferts de masse et de chaleur via le flux gazeux. Enfin, le modèle biologique et les modèles de transferts de masse et de chaleur ont été intégrés dans des bilans massiques et énergétiques afin de concevoir un modèle global de compostage à une dimension. L'application du modèle montre que l'évolution des paramètres simulés est cohérente avec les réultats expérimentaux. Le modèle doit encore être validé sur de nouvelles données.AIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF