Thèses : Modélisation des décanteurs secondaires : Etude en mécanique des fluides numériques de la dynamique de la sédimentation des boues activées

Soutenance de thèse : Maria Elena VALLE MEDINA

Titre : Modélisation des décanteurs secondaires : Étude en mécanique des fluides numériques de la dynamique de la sédimentation des boues activées

Équipe : MecaFlu

Résumé : Le procédé à boues activées conventionnel est le plus utilisé pour traiter les eaux usées urbaines. La biomasse (boues activées) croît et forme des flocs biologiques qui doivent être séparés de l'eau traitée. Cette opération s'effectue généralement par gravité dans un clarificateur. Les particules de boues activées sont sujettes à différents  comportements  de  décantation,  selon  leurs  propriétés.  La  simulation  des  clarificateurs  est probablement le domaine d'application le plus développé de la mécanique des fluides numérique appliquée au traitement des eaux usées. Cependant, l’ensemble des mécanismes de sédimentation ne sont pas toujours représentés  de  manière  complète.  Le  présent  travail  a  consisté  dans  un  premier  temps  en  l’ajout  du mécanisme de compression en tant que terme de second ordre dans l'équation différentielle aux dérivées partielles décrivant la sédimentation de la boue. Les paramètres du modèle ainsi modifié ont fait l’objet d’une identification basée sur des données expérimentales acquises en système fermé. Ensuite, des simulations d’un clarificateur à taille réelle ont permis de valider le modèle sur la base des hauteurs de voiles de boues mesurées et des profils de vitesse des particules. Les petites installations de traitement sont caractérisées par des conditions d’entrée très dynamiques (variations de débits, cycles de marche/arrêt). Ainsi, le modèle validé a été utilisé pour simuler ces conditions particulières de fonctionnement.

Le jury est constitué de:

• Gislain LIPEME-KOUYI (INSA Lyon)
• Arnaud COCKX (INSA Toulouse)
• Sergio CHIVA (Univerté Jaume I, Espagne)
• Elena TORFS (Université de Gand, Belgique)
• Isabelle CHARPENTIER (CNRS, Strasbourg)

La soutenance se tiendra en anglais le 25 novembre à 10h30 en amphi 419, Engees.

Mots clés :  Décanteurs  secondaires,  Mécanique  des  Fluides  Numérique,  Compression,  Comportement dynamique des décanteurs, vitesse de sédimentation des particules, OpenFOAM, DAKOTA.