Déshydratation naturelle et mécanisée de sédiments : étude des processus mis en jeu et applications

par Beatriz Boullosa Allariz

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Daniel Levacher.

Le président du jury était Irini Djeran-Maigre.

Le jury était composé de Daniel Levacher, Jean-Pierre Gourc, Delma Vidal, Mohamed Boutouil, Andry Rico Razakamanantsoa, François Thery.

Les rapporteurs étaient Jean-Pierre Gourc, Delma Vidal.


  • Résumé

    Les opérations de dragage génèrent d’importants volumes de sédiments à teneur en eau élevée qui sont difficilement transportables. Toute opération de valorisation ou stockage des sédiments implique de réduire la teneur en eau. Le séchage naturel et la déshydratation mécanisée des sédiments répondent à cette attente. Le séchage naturel des sédiments est la technique de déshydratation la plus économique et la meilleure du point de vue environnemental. Le temps de séchage peut être réduit par des moyens techniques adaptés (retournement, scarification) mis en action par l'application de critères d’aptitude au séchage naturel. Pour ce faire, le processus de séchage naturel a été reproduit à l’échelle du laboratoire à l’aide d’essais d’Égouttage et de Séchage et d’essais de Séchage et de Retrait couplés à des essais scissométriques. Ils ont porté sur neuf sédiments : sept sédiments de barrage, deux sédiments marins et une kaolinite. Une relation Su=f(IP) a été établie. Cette relation permet d’obtenir la cohésion non drainée Su à partir d’une mesure de teneur en eau. Elle permet aussi de définir ou cerner le moment le plus propice au retournement des sédiments à l’aide d’engins spécifiques sur site. Une autre méthode mécanique pour réduire le temps de séchage est suggérée. Il s'agit de pratiquer une scarification des sédiments à l’aide d’outils mobiles, voire robotisés, comme un rouleau scarificateur ou d'une rangée d'outils transportés par un treillis mobile adapté. En ce qui concerne la déshydratation mécanisée des sédiments, une nouvelle méthode de déshydratation en continu a été proposée à partir d'une presse à boues KDS®. Pour des raisons de conception et d'application, la presse à boues KDS® n’a jamais été utilisée pour déshydrater des sédiments. Un plan expérimental a été développé. Il est démontré que la presse KDS® est capable de déshydrater un sédiment fin sableux sans une maintenance démesurée. Des adaptations de la presse KDS® à la déshydratation de sédiments et des améliorations sont finalement proposées.

  • Titre traduit

    Natural and mechanical Dewatering of sediments


  • Résumé

    Dredging operations produce large amounts of sediments with high water content, that are difficult to handle. Storage management and future reuses need to reduce the water content of sediments. Natural and mechanical dewatering of sediments meet this need. The most economic and eco-friendly method of dewatering is natural dewatering. Dewatering period can be reduced with suitable technical means such as adapted plough or scarifier for sediments, operating under defined dewatering criteria. The natural dewatering process was investigated and reproduced at the laboratory scale by performing Natural dewatering test and Shrinkage test coupled with shear measurements (vane shear testing). Nine sediments have been considered: seven dam sediments, two marine sediments and a kaolinite clay. A relationship Su = f(IP) has been established. It allows to deduce the undrained shear strength Su from only a measurement of water content. It allows to state on the right moment to put in operation the specific tools for ploughing and returning over or scarifying sediments stored. These tools can move in the sediments (adapted plough) or roll on the sediments (scarifiying roller) or roll on banks of sediment storage basin. Another way to dewater high water content sediments concerns a mechanical device. Thus a new method of continuous dewatering has been investigated using a prototype machine patented and referenced as KDS® sludge press. This type of press was not adapted for dewater sediments. Full of dewatering tests have been undertaken and performed with this prototype concerning some of sediments (see natural dewatering testing) and sandy clayey mixtures. It has been shown that KDS® press is able to dehydrate sediments including fine sandy sediments without excessive maintenance. Some adaptations and improvements of KDS® press to dewatering sediments are finally suggested.


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  • Sous le titre : Déshydratation naturelle et mécanisée de sédiments : étude des processus mis en jeu et applications
  • Détails : 1 vol. (XVI-416 p.)
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