Modélisation diphasique de l'écoulement dans les filtres verticaux pour le traitement des eaux usées

par Nicolas Forquet

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Robert Mosé.

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les flltres verticaux pour le traitement des eaux usées sont une filière en pleine expansion. Afin de mieux comprendre leur fonctionnement et prédire leurs performances, les scientifiques ont de plus en plus souvent recours à des modèles numériques physiques. La qualité de ces derniers dépend grandement de leur capacité à modéliser les écoulements complexes se produisant au sein du système. Nous présentons une modélisation diphasique monodimensionnelle qui permet de mettre en évidence des phénomènes de réduction de la conductivité hydraulique et de chute de la saturation à la base de la colonne provoqués par la compression de la phase air durant l'alimentation. Ces résultats numériques ont été validés par une série d'expériences sur pilote. Par la suite nous avons cherché à améliorer les performances numériques du modèle dlphasique en nous inspirant de ce qui est fait dans le domaine de l'ingénierie pétrolière. Nous aboutissons à un modèle capable de mieux représenter les fronts raides de saturation se produisant au cours de l' infiltration. Finalement, en vue d'acquérir des données de terrain qui soient confrontables aux modèles numériques, nous étudions la faisabilité de mesures électro-résisitves et proposons un dispositif permettant de calibrer la relation entre teneur en eau et conductivité électrique.

  • Titre traduit

    Two-phasa flow modelling of vertical flow filters for wasterwater treatment


  • Résumé

    Over the last decade, the number of vertical flow fllters for wastewater treatment has quickty increased. Scientists employ, more and more often, physical-based numerical model in order to understand and predict treatment performances of vertical flow filters. The model quality mostly depends on their abllity to accuratety represent the complex air and water flow occuring wlthin the fllters. We present a two-phase flow, monodimensional modelling which hlghllghts two phenomena related to air entrapment during feeding: a reduction of hydraulic conducttvlty near the surface and a reduction of the water content at the bottom of the fllter. We validated numerical results versus experimental ones obtained on a laboratory pilot. We tried to improve numerical performance of the two-phase flow model based on progress achieved in the field of petroleum engineering. We built up a model able to more accurately approximate the saturation front which arises during infiltration. Finally, we studied the possibility to use electrical resistivity tomography for vertlcal flow filter study since it produces spatialty distributed data that mlght be complementary to a modelllng approach. We designed an experimental setup to calibrate the relationship between variation of bulk electrical conductivity and water content.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (156 p.)
  • Notes : Publication autorisee par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.145-156.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : H 503.000,2009;6284
  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2009;6284,a
  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2009;6284,b
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