Developpement d'outils experimentaux pour le dimensionnement de procedes de sechage conductif avec agitation : application a des boues de stations d'epuration urbaines

par Jean-Henry Ferrasse

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de JEAN-PIERRE PUAUX.

Soutenue en 2000

à Toulouse 3 .

mots clés

Résumé

Ce memoire est consacre au developpement d'outils pour la caracterisation et la comprehension du comportement des boues dans un procede de sechage conductif avec agitation. Les outils developpes ont ete appliques a une boue de station d'epuration urbaine digeree et pateuse. Une revue bibliographique a montre que les techniques de caracterisation de la nature de l'eau dans un produit humide etaient mal adaptees a un produit aussi evolutif qu'une boue et que les coefficients d'echange a la paroi dans un procede de sechage conductif n'etaient connus que pour les milieux granulaires. Des methodologies pour la mesure rapide et simultanee d'isothermes de sorption et de chaleurs nettes de desorption, par couplage entre une thermobalance et un analyseur calorimetrique differentiel, ont ete developpees. Il a ainsi ete mis en evidence qu'une grande partie de l'eau presente dans les boues, prelevees apres deshydratation mecanique, etait de l'eau libre. Une derniere methodologie a ete mise au point pour caracteriser les effluents gazeux, potentiellement polluants, emis lors d'un traitement thermique de la boue. Un couplage entre une thermobalance et un analyseur infrarouge a transformee de fourier permet d'acquerir les spectres infrarouges des composes gazeux en fonction de la temperature appliquee. L'analyse en composantes principales a ete appliquee aux spectres pour identifier les differents composes organiques volatils emis. Un pilote de sechage conductif avec agitation a ete construit pour comprendre le comportement de la boue dans ce procede, determiner les cinetiques de sechage, mesurer les coefficients d'echange a la paroi et le couple developpe par le moteur pour maintenir une vitesse d'agitation constante. Durant le sechage, la boue passe d'un etat fluide caracterise par des coefficients d'echange eleves, a un etat collant donnant des coefficients d'echange a la paroi mediocres, puis a un etat granulaire.

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