Etude des procédés membranaires pour le traitement des eaux de ballast : microfiltration ou ultrafiltration pour la rétention de microalgues invasives et/ou toxiques

par Julie Guilbaud

Thèse de doctorat en Science pour l’Ingénieur, Génie des procédés

Sous la direction de Pascal Jaouen.


  • Résumé

    Les échanges maritimes internationaux induisent une augmentation du risque d'introduction de microalgues allochtones invasives et/ou toxiques via les ballasts. Selon l'Organisation Maritime Internationale (OMI), elle constitue l'une des quatre plus grandes menaces pour les océans. Le déballastage d'organismes viables, quelle que soit leur classe de taille, sera interdit dans certaines eaux du globe. Actuellement, aucun procédé de traitement de ces eaux ne donne totale satisfaction, notamment pour la rétention des dinoflagellés et de leurs kystes. Les travaux ont permis de mettre en évidence que, parmi les membranes étudiées, celle en PVDF 0,1m retenait la totalité des microalgues tout en nécessitant la plus faible consommation énergétique (4 Wh. M-3). Cette membrane a donc été choisie pour l'étude méthodologique de détermination des conditions critiques (J = 100 L. H-1. M-2 ; V filtré / cycle = 75 L. M-2). L'objectif était de dimensionner un procédé pour deux hypothèses : 300 et 4800 m3. H-1 correspondants respectivement à des débits de ballastage pour un navire de croisière et un méthanier. L'étude économique a révélé que le coût de traitement pouvait s'avérer compétitif avec ceux des procédés conventionnels existants. Par contre, le coût d'investissement et la compacité de l'installation, dans le cas du méthanier semblent moins favorables à un développement industriel. Les procédés membrannaires présentent donc, dans certains cas, un réel potentiel de développement dans un contexte de durcissement des normes de rejet.

  • Titre traduit

    Membrane process for ballast water treatment : microfiltration or ultrafiltration for the retention of invasive and/or toxic microalgae


  • Résumé

    The international maritime trade induces an increase in the risk of introduction of invasive and/or toxic non-native microalgal species via the ballast waters. According to the International Maritime Organization (IMO), it is one of the four greatest threats to the oceans. Discharge of viable, organisms, whatever their size class, will be prohibited in certain waters of the globe. Currently, no method for ballast water treatment gives total satisfaction, especially with regard of the retention of the dinoflagellates and their cysts. This work has highlighted that, among the studied membranes, the PVDF 0. 1 m one retained all microalgae while requiring lower energy consumption (4 Wh. M-3). This membrane has been chosen for the methodological study of determination of critical conditions (J = 100 L. H-1. L-2 ; V filtered/cycle = 75K  L. M-2). The goal was to design a process for two hypotheses : 300 and 4,800 m3. H-1 corresponding respectively to ballast flow of a cruise ship and a Liquid Natural Gas ship (LNG). The economic study has revealed that the treatment costs could be competitive with those of conventional methods. However, investment costs and compactness facility, in the case of a LNG, appear as less favourable for an industrial development. Membrane processes have, in some cases, a real potential for development in a context of more drastic emission standards.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (240 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 223-240

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
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