Traitement des fluides géothermaux du Dogger (Bassin parisien, France) par oxydation chimique des sulfures dissous et microfiltration tangentielle

par Sylvie Detoc-Karimi

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Michel Rumeau.

Soutenue en 1990

à Montpellier 2 .

mots clés

• Stratigraphie -- Jurassique moyen
• Techniques géothermiques -- France -- Parisien, Bassin (France)
• Énergie géothermique -- France -- Parisien, Bassin (France)
• Fluides caloporteurs
• Transfert de chaleur
• Sulfures
• Fer
• Oxydation
• Peroxyde d'hydrogène
• Membranes (technologie)
• Parisien, Bassin (France)

Résumé

L'analyse du contexte de la geothermie basse enthalpie et des connaissances acquises sur les problemes des centrales geothermiques exploitant les eaux geothermales du reservoir du dogger (du bassin parisien) a permis de definir une technique de traitement adaptee aux fluides exploites. Celle-ci a pour objectif l'amelioration des conditions d'exploitation par reduction de la formation de depots de sulfures de fer. Le choix s'est porte sur le procede d'oxydation chimique des sulfures dissous couple a la microfiltration tangentielle sur membrane minerale. L'etude de l'oxydation des sulfures dissous par le peroxyde d'hydrogene a ete realisee grace a la mise au point de techniques d'analyse des especes du soufre qui ont rendue possible la mise uvre d'etudes cinetiques sur deux fluides geothermaux du dogger. Les resultats ont montre qu'il n'est pas aise de deduire une loi de vitesse de reaction simple decrivant precisement l'ensemble des phenomenes observes. L'evolution de la vitesse de la reaction est complexe et depend principalement du rapport de la concentration de l'oxydant sur la concentration de sulfures dissous, du ph et du catalyseur. L'analyse des produits de reaction a permis de degager les etapes possibles de l'oxydation qui peuvent intervenir en milieu neutre ou acide et en milieu alcalin. Le travail de mise au point de la seconde phase de traitement represente la premiere approche de l'etude de la microfiltration tangentielle sur un fluide geothermal exploite en basse enthalpie. Les resultats obtenus demontrent la faisabilite technique du procede en geothermie. Une evaluation economique montre que ce traitement ne pourrait etre envisage actuellement, en geothermie basse enthalpie du dogger. Neanmoins, cette etude peut constituer le point de depart d'applications de ces procedes dans d'autres contextes geothermaux

Titre traduit

Treatment of low temperature geothermal fluids from the dogger aquifer in the paris basin, france, by chemical oxidation of dissolved sulfides and cross-flow microfiltration

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