Caractérisation et modélisation des écoulements gazeux au cours du compostage de déchets organiques en taille réelle : application à l'expertise et l'optimisation de procédés
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In the changing socio-economic and political scenario, the concept of wastes management is focused to the resource recovery approach such as reuse and recycling. In this context, composting of organic waste is considered one of the viable options. The quality and operational safety are vital factors for compost operating sectors. The environmental impact of composting processes require a thorough understanding of physical phenomena that characterizes the reaction and treatment processes. Therefore, the aim of this thesis is to study of mass and heat transfers in large-scale composting processes to diagnose and optimize these processes. The research strategy was developed based on experimental and numerical approaches. The experimental part was designed to develop methods of measurement and characterization of the gas flow to establish in a large-scale composting process, and a consistent database was created for diagnostic and optimization of the process. The prospects optimization have been proposed and modeled to assess their impact on the process. The numerical part was designed to develop a numerical program of the composting process. The diagnostic and optimization tools have been fitted to the experimental data. This study has contributed a knowledge to assist in the management and design of new industrial platforms for future development.
Abstract FR:
Dans un contexte politico-socio-économique où les pratiques liées à la gestion des déchets tendent à favoriser le recyclage et la valorisation, les opérationnels du secteur compostage se doivent de répondre de la qualité de leur procédés et des composts produits tant sur le plan de leur innocuité que de leur efficacité. La maîtrise de la qualité du produit fini et des impacts du procédé de traitement sur l’environnement passe par une compréhension approfondie des phénomènes physiques et réactionnels caractérisant le procédé de traitement. Cette thèse a donc eu pour objectif d’initier une étude d’envergure des transferts de masse et de chaleur au sein du procédé de traitement par compostage en taille réelle afin de diagnostiquer et d’optimiser ce procédé. La stratégie de recherche développée s’est appuyée sur deux approches complémentaires, une approche expérimentale et numérique. La partie expérimentale du travail de thèse a consisté à développer des méthodes de mesures et de caractérisation de l’écoulement gazeux s’établissant dans un procédé de traitement par compostage industriel et a permis d’obtenir une base de données conséquente et exploitable en terme de diagnostique et d’optimisation du procédé. Des perspectives d’optimisation ont ainsi pu être avancées et modélisées afin d’évaluer leurs impacts sur le dit procédé. La partie numérique a consisté à développer un outil numérique de traitement par compostage en grandeur réelle. Cette outil d’aide au diagnostique et à l’optimisation a été calé grâce à la base de données expérimentales. Il permettra dans un futur proche, d’aider à la gestion et au dimensionnement des nouvelles plates-formes industrielles.