Dissertations / Theses on the topic 'Déchets chimiques'
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Rendek, Eva. "Influence des procédés de la filière traitement thermique sur les caractéristiques et les évolutions bio-physico-chimiques des Mâchefers d'Incinération d'Ordures Ménagères (MIOM)." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0041/these.pdf.
Abstract:
L'évolution réglementaire en matière de gestion des déchets incite à la valorisation des Mâchefers d'Incinérations d'Ordures Ménagères (MIOM), notamment à leur réutilisation en matière routière. Or les caractéristiques physiques et techniques de ces sous produits sont en pleine évolution. Ces modifications constitutives résultent de l'évolution de plusieurs facteurs techniques et socio-économiques de la filière (nature des déchets incinérés, conditions d'incinération, conditions de stockage, prétraitement,. . . ). Afin de comprendr les paramètres influant sur la composition et le comportement à long terme des mâchefers, 6 lots de MIOM ont été sélectionnés avec notre partenaire industriel NOVERGIE SUEZ et comparés. La synthèse de ce travail consiste en la corrélation des résultats de la phase expérimentale et des données relatives aux caractéristiques des filières. Un lien a été clairement établi entre la nature des déchets incinérés et la composition des mâchefers. La fraction massique de verre prélevée par une collecte sélective efficace a un impact direct sur les teneurs relatives en calcium et silicium dans les MIOM et sur la conduite des fours (modification du PCI). Le rapport Ca/Si a des conséquences sur le potentiel de carbonatation des MIOM et, de ce fait, sur leur stabilisation vis à vis du relargage de certains métaux lourds qui conditionne leur valorisation. En dehors de la lixiviation des métaux lourds, le second paramètre qui peut limiter la valorisation des MIOM est le taux de matière organique résiduelle lixiviable. Sur ce point, des corrélations (à l'échelle du laboratoire) entre matière organique biodégradable et lixiviable ont été mises en évidence. Il n'y a pas de lien évident entre l'efficacité de la collecte des fractions organiques (plastiques, papiers-cartons, fermentescibles) et le taux d'imbrûlés dans les MIOM. Ce dernier paraît essentiellement dépendant des technologies de combustion et de la conduite des fours. La méthode microcalorimétrique mise en cours de ce travail a permis de différencier les 6 MIOM étudiés en affinant certaines caractéristiques des molécules organiques imbrûlées. Il existe deux types de molécules dont les paramètres de combustion (température et enthalpie) sont sensiblement différents. Une de ces deux fractions est constituée, pour partie, de molécules solubles. La méthode développée paraît siffisamment fiable, en terme de répétitivité, pour que l'on puisse l'envisager comme appui aux gestionnaires d'incinérateur pour le suivi de la conduite des foursThe waste input and the process technology of the plant appear to have a great influence on bottom ash quality. To better understand how these parameters can affect the residues characteristics, bottom ash from 6 different plants were tested and compared in this study. Bottom ash physico-chemical characteristics were investigated by chemical analyses, and leaching tests. In order to understand their long-term behavior, accelerated ageing experiments and biodegradation tests were also performed. The whole analyses gave complementary information. It was shown that the 6 samples do have different properties. Waste input have a great influence on Cl and S content in bottom ash, as well as on the Ca/Si ratio. The importance of this ratio on carbonation process has been demonstrated. Combustion parameters have an influence on quantity and mobility of the residual organic matter. Biological and physicochemical experiments were coupled with a view to developing a new rapid assessment method of bottom ash quality. Comparative results of leaching tests and biodegradation experiments showed a positive correlation between dissolved carbon and microbial activity. However, quantities of biodegraded or leached carbon are not representative of the samples total organic carbon content. Thermal analysis have revealed the presence of two fractions of organic components, showing different thermal behaviors. One of them can be directly linked to the leachable and biodegradable organic matter fraction. Calorimetric test is then a novel analysis method that allows to provide rapid and global information concerning the characteristics of organic matter in bottom ash and its possible short and long-term evolution
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Coulon, Hervé. "Propriétés physico-chimiques de sédiments argileux français : contribution au stockage de déchets radioactifs." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10153.
Abstract:
On définit les critères de choix des matériaux argileux français susceptibles d'être utilisés dans la fabrication de barrières ouvragées de voisinage pour le stockage souterrain de déchets radioactifs ; pour cela, on entreprend des études minéralogiques et chimiques complétées par des mesures de surface spécifique, d'aptitude à la compaction, des domaines de consistance et de conductivité thermique de différents argiles. Au vu de ces critères, on recherche les gisements français les plus adaptés. On étudie la stabilité à long terme des barrières de façon expérimentale : analyse d'échantillons issus d'une simulation de stockage, altération hydrothermale en autoclave
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Comeaga, Loretta. "Dispositifs d'étanchéité par geoéynthétiques bentonitiques dans les centres de stockage de déchets." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISALO115.
Abstract:
Les Géosynthétiques Bentonitiques (GB) sont des produits manufacturés résultants de l'association de bentonite et de matériaux géosynthétiques (géotextiles ou géofilms). Ils sont, depuis quelques années de plus en plus utilisés dans les centres de stockage de déchets, comme étanchéité en fond ou en couverture, seuls ou en associations avec des matériaux traditionnels (argile compactée, géo-membrane,. . . ). Actuellement, dans la plupart des pays, les normes des essais permettant de caractériser ces produits sont celles utilisées pour les géotextiles et les sols fins de faible perméabilité. Ces essais ne sont pas toujours adaptés aux Géosynthétiques Bentonitiques. Dans ce contexte, nous nous sommes fixés comme objectifs la mise au point d'appareillages et de modes opératoires adaptés et l'étude d'une manière unitaire de plusieurs géotextiles bentonitiques (aiguilletés, cousus, contenant de la bentonite en granulés ou en poudre) dans des conditions réelles d'utilisation. Des appareillages originaux ont été conçus afin d'étudier le comportement hydraulique des Géosynthétiques Bentonitiques dans des conditions proches de celles rencontrées dans un centre de stockage de déchets. Ils permettent de réaliser des essais de caractérisation et de performance, ainsi que d'étudier la compatibilité chimique Géosynthétique Bentonitique - lixiviat. La partie expérimentale a été consacrée à l'étude des performances hydrauliques de 4 produits actuellement commercialisés placés dans diverses situations pouvant être rencontrées dans un centre de stockage de déchets: • en contact avec des surfaces lisses ou des matériaux granulaires ; en contact avec un lixiviat synthétique, les GB étant secs, partiellement hydratés ou saturés à l'eau. De plus, des essais réalisés sur des échantillons présentant des défauts provoqués ont permis de montrer la capacité "d'autocicatrisation" de ces produits. La compatibilité chimique bentonite - lixiviat synthétique est analysée en fonction du degré de saturation à 1' eau avant la mise en contact avec le lixiviat et en fonction du type de Géosynthétique BentonitiqueGeosynthetic Clay Liners (GCL) are factory manufactured hydraulic barriers consisting of bentonite supported by geosynthetics (geotextiles or geomembranes). The last few years Geosynthetic Clay Liners are more and more often used as liners or in capping systems of landfills, as a single or part of a multilayer barrier, with traditional materials ( compacted clay or geomembrane). At the present, in most countries, tests on GCLs are performed using standards for geotextiles and low permeable soils, which are not always easy to adapt to GCLs. In this context, the aim of the presented work is to elaborate adapted devices and testing procedures and to study various GCL products (needlepunched, stitched, containing granular or powder bentonite) in real conditions and in similar manner. Original devices were developed in order to study the Geosynthetic Clay Liners hydraulic behaviour in simulated landfill conditions. They allow performing characterisation and performance tests, as well as to study the chemical compatibility with the leachate. The experimental part is focused on the study of the hydraulic performances of 4 products currently available on the market, in various situations: - in contact with smooth surfaces or granular materials; - in contact with a synthetic leachate, the GCL being dry, partially hydrated or saturated with • water. Tests performed on samples with defects allowed to verify the GCL's selfhealing capacity. The chemical compatibility of bentonite to synthetic leachate are analysed as a function of the degree of initial water saturation and of the type of GCL
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Rageul, Pierre. "Etude de l'influence des traitements mécaniques sur les propriétés physico-chimiques des résidus de distillation sous vide pétroliers." Mulhouse, 1995. http://www.theses.fr/1995MULH0409.
Abstract:
La distillation sous vide du pétrole laisse de grandes quantités de résidu lourd qu'il est possible de valoriser pour pouvoir récupérer des hydrocarbures légers. Deux nouveaux types de traitements de valorisation, basés sur des actions mécaniques, sont étudiés dans ce travail. Leurs actions sur le résidu de distillation sous vide ont été déterminées par la comparaison des propriétés physico-chimiques des résidus avant et après traitements. Le cisaillement mécanique ne permet pas de récupérer directement des hydrocarbures légers. Cependant, la destruction de liaisons hydrogène entre les résines et les asphaltènes provoque une déstabilisation de la structure colloïdale du résidu qui pourrait améliorer l'action des additifs de désasphaltage agissant sur le résidu par des interactions de type donneur-accepteur d'électrons. Les pulvérisations sous gaz permettent de récupérer des hydrocarbures légers par des réactions radicalaires en chaîne qui coupent les liaisons simples C-C dans les substituants aliphatiques des molécules de résidu. D'importantes analogies existent entre ces traitements et les traitements thermiques de valorisation de type viscoréduction. L'étude des pulvérisations sous hydrogène réalisées avec différentes vitesses d'éjection de gaz a permis de montrer qu'une augmentation de l'énergie mécanique apportée améliore le taux de conversion en hydrocarbures légers, mais provoque également une chute de la stabilité colloïdale du résidu. La comparaison des pulvérisations sous azote et sous hydrogène a permis de montrer qu'une augmentation de la taille des molécules gazeuses éjectées permet de récupérer plus d'hydrocarbures légers sans déstabiliser davantage la structure colloïdale du résidu. Des mécanismes d'action permettant d'expliquer ces tendances ont été proposés. D'une manière générale, les évolutions de la stabilité colloïdale des résidus ont pu être expliquées par la dégradation des résines et des systèmes polyaromatiques des asphaltènes, ainsi que par l'acidification des composés les plus lourds du résidu qui provoque des associations intermoléculaires de type donneur-accepteur d'électrons entre asphaltènes
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Monteiro, Amélie. "Étude des mécanismes de réactivité chimique des précurseurs lors de l'élaboration d'un verre de confinement de déchet de haute activité : de l'expérimentation à la modélisation." Toulouse 3, 2012. http://www.theses.fr/2012TOU30158.
Abstract:
Le verre de conditionnement des déchets issus des solutions radioactives de haute activité est le produit des réactions chimiques entre un précurseur vitreux (fritte de verre) et le déchet. Par une succession d'étape, le déchet est séché, dénitré (calcination) puis mélangé à la fritte de verre (vitrification) pour être vitrifié à haute température. Afin d'obtenir un verre monophasé à l'état liquide puis un verre de qualité optimale après refroidissement, les réactions doivent être complètes pour permettre l'incorporation totale du déchet au sein du réseau vitreux. Dans cet objectif, les paramètres physico-chimiques mis en jeu lors de l'étape de calcination et de vitrification sont fixés grâce à des règles empiriques (température, taux d'adjuvant, taux de charge en déchet). Complémentaire à cette approche, ce travail apporte de nouveaux éléments de compréhension de la chimie et des mécanismes réactionnels mis en jeu dans le processus de vitrification, et permet de développer un modèle mathématique simulant les réactions chimiques dans la zone réactive lors de l'élaboration du verre de déchet. Les résultats expérimentaux obtenus permettent de décrire précisément les différentes réactions chimiques en température à l'état solide, liquide et gazeux (thermique, morphologique, microstructurale et structurale), de calcinats simplifiés (NaNO3-Al2O3 ± MoO3/Nd2O3) en l'absence et en présence de fritte de verre (SiO2-Na2O-B2O3-Al2O3). Ils démontrent en particulier que la cristallisation du calcinat en elle-même n'est pas néfaste à la réactivité chimique mais que la nature et la stœchiométrie des phases cristallines formées ainsi que les cinétiques de transformation des calcinats (dénitration, cristallisation) peuvent modifier la réactivité chimique avec le verre et l'avancement des réactions. Ces résultats mettent alors en évidence comment le mode de dispersion des précurseurs, les propriétés physiques de la fritte de verre (viscosité, transition vitreuse) et la composition du calcinat (rapport Al2O3/Na2O) mais aussi sa cristallisation, peuvent modifier le processus de vitrification et l'homogénéité du verre finalThe glass used to store high-level radioactive waste is produced by reaction of a solid waste residue and a glassy precursor (glass frit). The waste residue is first dried and calcined (to lose water and nitrogen respectively), then mixed with the glass frit to enable vitrification at high temperature. In order to obtain a good quality glass of constant composition upon cooling, the chemical reactions between the solid precursors must be complete while in the liquid state, to enable incorporation of the radioactive elements into the glassy matrix. The physical and chemical conditions during glass synthesis (e. G. Temperature, relative proportions of frit and calcine, amount of radioactive charge) are typically empirically adjusted to obtain a satisfactory final product. The aim of this work is to provide new insights into the chemical and physical interactions that take place during vitrification and to provide data for a mathematical model that has been developed to simulate the chemical reactions. The consequences of the different chemical reactions that involve solid, liquid and gaseous phases are described (thermal effects, changes in crystal morphology and composition, variations in melt properties and structure). In a first series of experiments, a simplified analogue of the calcine (NaNO3-Al2O3 ± MoO3/Nd2O3) has been studied. In a second series of experiments, the simplified calcines have been reacted with a simplified glass frit (SiO2-Na2O-B2O3-Al2O3) at high temperature. The results show that crystallization of the calcine may take place before interaction with the glass frit, but that the reactivity with the glass at high temperature is a function of the nature and stoichiometry of the crystalline phases which form at low temperature. The results also highlight how the mixing of the starting materials, the physical properties of the frit (viscosity, glass transition temperature) and the Na2O/Al2O3 of the calcine but also its crystallization all contribute to the success of the vitrification process and the homogeneity of the final glass
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El, Hajjouji Houda. "Évolution des caractéristiques physico-chimiques, spectroscopiques et écotoxicologiques des effluents d’huileries d’olive au cours de traitements biologique et chimique." Toulouse, INPT, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000645/.
Abstract:
Le premier volet de ce travail consiste à suivre les transformations des effluents d’huileries d’olives traités par un procédé biologique et chimique, en utilisant les différents paramètres physico-chimiques (pH, rapport C/N, phénols totaux, demande chimique en oxygènes (DCO), lipides) et spectroscopiques (UV-visible, IRTF, 13C-RMN). Les résultats du traitement biologique ont permis la mise en évidence des conditions optimales de traitement de ces effluents. Après 45 jours, les traitements ont permis la réduction de la pollution de ces effluents avec des abattements en DCO de 21. 8% et 4. 8% respectivement pour les traitements sans et avec chaux. La neutralisation du pH par ajout de chaux a montré un abattement de 75. 9% en termes de phénols totaux. La spectroscopie IRTF et 13C-RMN ont montré qu’au cours du traitement avec chaux, les groupements aliphatiques diminuent et les structures aromatiques augmentent, ce qui indique la polymérisation de la matière organique. Le suivi de la fraction lipidique montre des variations pour les lipides totaux et pour les fractions lipidiques (lipides neutres, monoglycérides et phospholipides) en fonction du traitement choisi (sans ou avec chaux). Les lipides totaux augmentent pour le traitement sans chaux et diminuent pour le traitement avec chaux, correspondant à la variation des phospholipides. La spectroscopie 13C-RMN a confirmé ces variations et elle a montré la similitude entre le traitement des effluents à la chaux et le traitement au solvant (chloroforme/méthanol). Elle a aussi mis en évidence deux zones spectrales intéressantes C O-alkyle (50 -110 ppm) et C-carboxylique (160-200 ppm). Les résultats du traitement chimique sous UV/TiO2 ont montré une réduction du pouvoir polluant des effluents d’huileries d’olive. Les abattements après 24 heures de traitement sont de 22. 2%, 57% et 94. 3% respectivement pour la DCO, la coloration (UV à 330 nm) et les phénols totaux. La spectroscopie UV-visible et IRTF ont montré qu’il y a une attaque prioritaire des parties aromatiques et elle fait apparaître dans le processus de dégradation l’existence de trois phases successives qui peuvent correspondre à trois types différents de molécules dans les effluents d’huileries d’olive. Le deuxième volet de ce travail est consacré à l’étude de la toxicité et de la génotoxicité des effluents d’huileries d’olive après traitement biologique sur les plants de Vicia faba à l’aide du test des micronoyaux et d’un essai agronomique. Les résultats du test des micronoyaux ont montré que les effluents non traités sont génotoxiques à une concentration de 10%. Cette génotoxicité est liée à la présence de deux composés phénoliques : l’oleuropeine et l’acide gallique. Après traitement biologique, la génotoxicité de ces effluents a disparu même à une concentration de 20%. Ceci peut être expliqué par l’abattement important des phénols totaux au cours du traitement (75. 9%). Le test agronomique a montré l’absence de toxicité des effluents traités par procédé biologique sur Vicia faba. En effet, les doses 5 t/ha et 10 t/ha ont donné des rendements respectivement supérieurs de 36. 3% et de 29. 9% par rapport au témoin. Les effluents d’huileries d’olive traités par un procédé biologique ne présentent alors aucun risque de toxicité ni de génotoxicité sur les plants de Vicia faba, ils peuvent alors être utilisé, sans risque, comme amendement organique sur les sols marocainsThe first part of this work concerns the monitoring of treated olive mill waste water (OMWW) transformations during biological and chemical processes : different physico-chemical parameters (pH, C/N ratio, chemical oxygen demand (COD), level of total phenols and lipids) and spectroscopic analysis (UV-Visible, IRTF, 13C-NMR). The results of the biological treatment permitted us to determine the optimal conditions of OMWW treatment. After 45 days, the treatment decreased the COD, particularly for treatments without lime with a drop of 21. 8% while the COD drop in treatments with lime only reached 4. 8%. Neutralising the pH by the addition of lime had a positive effect on the degradation of total phenols, lowering their levels by 75. 9%. The results of FTIR and 13C-NMR spectroscopy showed that during treatment with lime, the aliphatic groups decreased and the aromatic structures increased, indicating polymerisation of the organic matter. The lipid content showed an appreciable change in the relation to the applied treatment both for total lipids and for the lipidic fractions (neutral lipids, monoglycerides and phospholipids). Total lipid increased for treatment without lime and decreased for treatment with lime, corresponding to the variation in the level of phospholipids. 13C-NMR confirmed these variations and showed the likeness between the treatment of the OMWW with lime and the treatment with solvent (chloroform/methanol). The main spectral differences were observed in the C O-Alkyl region (50 -110 ppm) and in the C-carboxylic region (160-200 ppm). The results of the chemical treatment using TiO2 under UV showed depollution of the OMWW. Over 24 hours, the treatment degraded 22. 2% of the pollutant COD, 57% of the coloured molecules (UV to 330 nm) and 94. 3% of the total phenols. The UV-Visible and FTIR spectroscopy showed extensive attack of the aromatic structures and revealed the occurrence of three successive phases during the degradation process, thought to correspond to three different categories of molecules in the OMWW. The second part of this work concerns the study of the toxicity and the genotoxicity of OMWW after biological treatment, on Vicia faba plants, by micronucleus and agronomic tests. The results of the micronucleus test showed that raw OMWW was genotoxic at a 10% OMWW concentration. This genotoxicity was associated to two phenolic compounds: gallic acid and oleuropein. After biological treatment, the genotoxicity disappeared at a 20% OMWW concentration. This can be explained by the extensive degradation of phenols during the treatment (75. 9%). The agronomic test showed the absence of toxicity of treated OMWW on Vicia faba plants. Indeed, at doses of 5 t/ha and 10 t/ha outputs were 36. 3% and 29. 9% greater than the negative control respectively. OMWW treated by a biological process do not present any risk of toxicity or genotoxicity on Vicia faba plants, the treated effluent can be used, without risk, as organic amendment on Moroccan soils
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Olivieri, Enzo. "Application de la catalyse pour l'alimentation de systèmes chimiques sans déchet." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/211216_OLIVIERI_825ir382ikksw374agndg983uvnl_TH.pdf.
Abstract:
Au cours de cette thèse nous avons pris avantage de la catalyse pour le développement de nouveaux carburants, limitant l’accumulation de déchets lors de l’activation sélective de nouveaux systèmes chimiques. Dans une première partie, nous avons transposé le principe de réactions d’hydrogénations réversibles au domaine des machines moléculaires. Cette approche a permis l’élaboration d’un interrupteur moléculaire de type tolane fonctionnant lors de deux cycles consécutifs de dés/hydrogénation. Celui-ci représente le premier système alimenté par carburant chimique sans aucune production de déchet. Nous avons aussi étendu l’utilisation de l’acide trichloracétique (TCA), pour le développement de nouveaux systèmes d’autoassemblages et notamment d’organogels contrôlés dans le temps. Ainsi à partir d’un dérivé d’aminoacide naturel (O-tert-Butyl-L-tyrosine), nous avons pu mettre au point deux systèmes complémentaires permettant une transition gel-sol-gel ou sol-gel-sol. Nous avons ainsi pu réaliser 11 cycles gel-sol-gel consécutifs, et plus 25 cycles sol-gel-sol consécutifs avant de devoir régénérer le système par une simple évaporation. Cette stratégie a pu être étendue à l’octadécylamine avec laquelle nous avons réalisés 12 cycles gel-sol-gel consécutifs. Il est important de noter que les deux systèmes gel-sol-gel et sol-gel-sol à base de O-tert-Butyl-L-tyrosine, possèdent des propriétés chiroptiques uniques. Finalement, nous nous sommes attelés au développement de systèmes hybrides capables de répondre à deux stimuli différents, l’hydrogène et le TCA. Basés sur des squelettes de type phénanthridines, ils permettent une rotation contrôlée en réponse à ces deux types de stimuliIn this thesis we have taken advantage of catalysis for the development of new fuels, limiting the accumulation of waste during the selective activation of new chemical systems. In a first part, we transposed the principle of reversible hydrogenation reactions to the field of molecular machines. This approach has allowed the development of a tolane-type molecular switch operating during two consecutive de/hydrogenation cycles. This represents the first system powered by chemical fuel without any waste production. We have also extended the use of trichloroacetic acid (TCA), for the development of new self-assembly systems and in particular time-controlled organogels. Thus, starting from a natural amino acid derivative (O-tert-Butyl-L-tyrosine), we were able to develop two complementary systems allowing a gel-sol-gel or sol-gel-sol transition. We were able to perform 11 consecutive gel-sol-gel cycles, and more than 25 consecutive sol-gel-sol cycles before having to regenerate the system by simple evaporation. This strategy could be extended to octadecylamine with which we performed 12 consecutive gel-sol-gel cycles. It is important to note that both gel-sol-gel and sol-gel-sol systems based on O-tert-Butyl-L-tyrosine, have unique chiroptical properties. Finally, we set out to develop hybrid systems capable of responding to two different stimuli, hydrogen and TCA. Based on phenanthridine backbones, they allow a controlled rotation in response to these two types of stimuli
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Bouslamti, Mohamed Amine. "Identification et évaluation des différents types et niveaux des contaminants chimiques dans le bois recyclé." Ecole centrale de Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDN0023.
Abstract:
La première partie de ce travail est l’étude de la disponibilité et de l’utilisation des ressources de bois recyclé. 16millons de tonnes de résidus de bois sont récupérés chaque année dans les entreprises ou les points de collectes (déchèteries). Seuls moins de 14% de cette matière première sont recyclés, en partie en raison d’un tri insuffisamment sélectif car souvent uniquement visuel. En effet les règlementations imposent le rejet de certaines ressources en raison de contaminations, volontaires ou involontaires, par des produits de préservation, peintures, etc. Il est évident que l’augmentation de la valorisation des déchets bois passe par une analyse systématique des niveaux de contaminants chimiques. Les Normes Européennes DD CEN/TS 14778-1 et DD CEN/TS 14780 :2005 décrivent des protocoles de réduction d’un gisement de bois recyclé de plusieurs centaines de tonnes à un échantillon représentatif de l’ordre de quelques dizaines de kilogrammes. Une étape de broyage est ensuite nécessaire afin de réduire les tailles moyennes des particules d’une dizaine de centimètre jusqu’à une limite supérieure de 500 µm pour extraire les produits chimiques et en mesurer les concentrations. Cette étape de préparation et d’analyse est relativement couteuse car réalisée sur plus d’une dizaine de kilogrammes L’élaboration d’un protocole robuste d’analyse de cet échantillon est donc importante. La méthodologie retenue a consisté à simuler un échantillon de bois recyclé à partir d’un mélange de particules propres et imprégnées (traitement de préservation par des sels métalliques) de répartition granulométrique connue, et à appliquer différents protocoles de prélèvement et d’extraction. L’analyse chimique a également fait l’objet de comparaison de méthodes et d’analyses statistiques. Si des techniques classiques d’analyse en solution (ICP-AES et AAS) ont été retenues pour l’élaboration du protocole, une étude par spectroscopie proche infra-rouge à transformée de Fourrier (SPIR-TF) a été étudiée afin de promouvoir une technologie plus rapide et potentiellement non destructive. Une méthode d’analyse statistique multivariée des spectres proche infrarouge a mis en évidence la discrimination entre des bois traités avec des produits organiques et des sels métalliques mais aussi entre les sels eux même. Les niveaux de contamination, en particulier des sels de cuivre, sont évalués par modélisation et comparaison avec une base de données spectrale d’échantillons contaminés connus (modèle PLS)The first part of this thesis is a market study of the availability of recycled wood. Each year, in France, 16 million tons of wood waste are collected by specialist companies and waste reception centres. Less than 14% of this is recycled, partially because regulations do not allow highly contaminated wood resources and also because of inadequate sorting techniques, which are often limited to visual assessment. Clearly, recycled wood should be analysed chemically. European standards DD CEN/TS 14778-1:2005 and DD CEN/TS 14780:2005 describe how to obtain samples weighing tens of kg from stockpiles of hundreds of tons. The particles in the sample, often with a top size of several centimetres, must be ground to a fine flour of less than 500 µm. It is impractical to grind the whole sample and so a robust protocol which permits sub-sampling without introducing bias is necessary. A model sample of recycled wood was created using clean particles impregnated with different metals. Different sub-sampling protocols were applied to this model. The samples were analysed chemically in order to see differences via statistical analysis. Standard wet chemistry methods and analyses (ICP-AES and AAS) were used to measure metal contents. In addition, a potentially non-destructive technique based on Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy (FT-NIRS) was used to characterize and to predict the presence of metals in wood samples. Multivariate statistical techniques permit the discrimination between particles containing different metals or organic preservatives. It is demonstrated that the level of contamination, particularly with copper slats, can be determined by comparing observations with a database of spectra obtained from known samples (PLS modelling)
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Charpentier, Delphine. "Rôle de l'oxydation chimique et de l'acidification des eaux sur les propriétés minéralogiques et physico-chimiques de la formation argileuse de Tournemire." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10199.
Abstract:
Le site expérimental de Tournemire (France) constitue un terrain privilégié pour tester les concepts de stockage de déchets radioactifs. Un tunnel permet d'y étudier l'impact des travaux d'excavation sur la formation argileuse d'âge Toarcien. Une caractérisation multi-échelles et multi-techniques du matériau a été réalisée. Des expérimentations et des simulations numériques ont cherché à reproduire et prédire les changements dus aux interactions eau-argilite oxydée. Les travaux d'excavation conduisent à la formation d'un réseau de fractures ouvertes et à une réorganisation des particules argileuses. L'effet de l'oxydation se traduit par des transformations minéralogiques sur les parois : oxydation des sulfures, dissolution de calcite et de feuillets illitiques des interstratifiés I/S et précipitation d'une paragenèse d'oxydation. Lors des cycles de réhydratation, l'eau de condensation acquiert rapidement un caractère sulfaté calcique, dû à la dissolution de cette nouvelle paragenèseThe Tournemire (France) site has been selected for research programmes on deep geological waste disposal in clay-rich rock formation. A railway tunnel is used to study the evolution of rock properties and water-rock interactions in the excavated disturbed zone. Multi-scale and multi-technique investigations were carried out. Experiments and numerical modelling were used to predict changes due to rock mineralogy and water chemistry modifications. The tunnel and galleries digging induces fracture formation. In the altered samples, the clay particles show a better orientation in the stratification plan. The oxidation effect yields to mineralogical transformation on the surfaces of the argillite: oxidation of pyrite, dissolution of calcite, dissolution of illite layers in interstratified I/S and formation of gypsum, Fe-oxi/hydroxides, celestite and jarosite. During cycles of hydration/dehydration, condensation water interacts with the argillite and quickly becomes Ca and SO4-rich
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Rigal, Catherine. "Contribution à l'étude du comportement d'un réacteur à cathode granulaire de conductivité électrique finie : application à la récupération du mercure dans l'acide sulfurique." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT036G.
Abstract:
Cet ouvrage est consacre a l'etude de la caracteristique electrique d'un empilement de particules non infiniment conductrices, utilise comme support cathodique dans la mise en uvre d'un reacteur electrochimique a electrode poreuse percolee fonctionnant en epuisement d'une solution. Il s'agit d'appliquer cette technique a la recuperation de mercure dans l'acide sulfurique (30-95%). L'existence d'un probleme reel en ce qui concerne la protection de l'environnement est demontree dans ce travail. On retrouve, d'une part l'industrie de grillage des minerais sulfures, et d'autre part la recuperation de mercure dans les piles. L'utilisation d'une cathode volumique constituee de particules de carbone a conduit l'auteur a mettre en evidence le deplacement de la zone la plus cathodique du bas vers le sommet du lit poreux, ainsi que l'existence d'une resistance de contact amenee de courant-particules. L'etude des profils de potentiel dans les deux phases, couplee avec un modele theorique permet de determiner plusieurs caracteristiques de fonctionnement du reacteur, dont l'intensite liee a l'amenee de courant et la caracteristique electrique de la phase solide. Cette derniere, appelee tout d'abord resistivite est en fait un coefficient de transfert de charge. L'etude du depot de mercure montre qu'il se fait sous forme de micro-gouttes non adherentes et que le metal ne diffuse pas a l'interieur de la granule. L'auteur termine par le dimensionnement d'une unite de traitement de rejets de taille industrielle. Cette etude demontre que cette technique est tout a fait adaptee a la recuperation de mercure dans les effluents industriels
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Dauzères, Alexandre. "Etude expérimentale et modélisation des mécanismes physico-chimiques des interactions béton-argile dans le contexte du stockage géologique des déchets radioactifs." Poitiers, 2010. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2010/Dauzeres-Alexandre/2010-Dauzeres-Alexandre-These.pdf.
Abstract:
Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre de l'étude de faisabilité du stockage des déchets radioactifs en couches géologiques profondes. L'option développée actuellement par l'Andra, inclut l'utilisation de plusieurs types de matériaux cimentaires en contact avec l'argilite du site du Callovo-Oxfordien (COX). L'argilite et les bétons sont caractérisés par des solutions porales multi ioniques très différentes en termes de concentrations et de pH. Contrôlée par les différences de concentrations, la diffusion des espèces aqueuses entre ces solides poreux induit des perturbations chimiques et physiques. Cette étude s'appuie sur un travail expérimental, analytique et numérique dans le but d'identifier les mécanismes contrôlant l'influence d'un environnement argileux sur les matériaux cimentaires. Deux pâtes de ciment durcies sont étudiées : une pâte CEM I, et une pâte « bas-pH » (ciment CEM I + fumée de silice + cendres volantes). Cette dernière est développée spécifiquement pour l'application stockage afin de limiter le panache alcalin vers l’argile. Deux montages expérimentaux sont créés : un premier où le matériau cimentaire est immergé dans une solution représentative de l'eau porale du COX, dans des conditions respectant la chimie du milieu argileux (pCO2 élevée, concentrations en carbonates, sulfates, pH neutre…). Les essais sont réalisés de 1 à 10 mois à 25°C. Le second dispositif permet le confinement des matériaux argileux en contact avec une pâte de ciment de 2 à 12 mois à 20 et 50°C. Les porosités des matériaux sont saturées. Les échanges de matière s'effectuent par diffusion en fonction des gradients de concentrations. Systématiquement, le matériau CEM I subit une décalcification, une carbonatation et une précipitation d'ettringite. Le matériau « bas-pH » est soumis à une décalcification, une dissolution de l'ettringite et à la formation de silicates de magnésium hydratés (M-S-H). Une pâte de ciment CEM I immergée dans la solution d'eau de site du COX développe une croûte de calcite recouvrant la totalité de la surface du matériau et limite la progression du front d'altération à une centaine de microns après 10 mois d'interaction (colmatage). Le même matériau en interface avec l'argilite remaniée du COX à température ambiante, présente une altération plus intense, jusqu'à près d'1 mm de profondeur après 1 an, provoquant une ouverture de porosité sur l'ensemble de l'épaisseur d'altération (pas de colmatage, faible carbonatation). Dans cette dernière configuration, à 20°C comme à 50°C, l'évolution du front d'altération est proportionnelle à la durée d'interaction. L'argilite subit une illitisation sous l'effet de la diffusion du KOH, mécanisme libérant du silicium et provoquant la précipitation de C-S-H de faible rapport CaO/SiO2 (0,8) à l’interface. Une pâte de ciment « bas-pH » immergée dans la solution d'eau de site du COX montre une altération intense, une déstructuration totale en surface liée à la décalcification totale de son C-S-H de départ de faible rapport CaO/SiO2 (≈ 0,8), se transformant en silice amorphe. La carbonatation (calcite) est diffuse et se localise entre la surface et la zone saine. Un important réseau de pores capillaires se forme. Le front d'altération évolue en racine carrée du temps (altération supérieure à 1,5 mm après 5 mois). Le même matériau en contact avec l'argilite (ou de la bentonite), montre une altération moins intense, avec la formation de M-S-H à l'interface. Le calcium libéré lors de la décalcification (C-S-H + ettringite) diffuse vers le matériau argileux pour se substituer au sodium dans l'interfoliaire des montmorillonites, aucune illitisation n'est identifiée. Les épaisseurs perturbées des deux côtés de l'interface n'excèdent pas quelques centaines de microns après 1 an. Les simulations numériques (HYTEC) de tous les essais, reproduisent l'ensemble les mécanismes observés expérimentalement et permettent d'identifier les échanges de matière dans l'ensemble des configurations. Ces simulations ont notamment permis de valider l'hypothèse expérimentale de diffusion de silicium de l'argilite vers la pâte de ciment CEM I en lien avec l'illitisation, source de précipitation de C-S-H à l'interfaceThese research works are carried out as part of the radioactive wastes geological disposal feasibility study. The current option developed by Andra, includes several cementitious materials in contact with the surrounding Callovo-Oxfordian (COX) (an argillite). Concretes and argillite present very different pore solutions (ionic concentrations and pH). Controlled by the concentrations differences, the aqueous species diffusion in the solids generates chemical and physical disturbances. This study is based on experimental, analytical and numerical works, in order to identify the mechanisms controlling the clayey environment influence on cementitious materials. Two hardened cement pastes (HCP) are studied: a CEM I HCP and a “low-pH” HCP (CEM I cement + silica fume + fly ashe). The latter is especially developed for the geological disposal application in order to reduce the alkaline plume towards the host-rock. Two experimental devices are created: first, the HCP is immerged in a COX pore solution. The conditions are in agreement with the clayey environment chemistry (high pCO2, carbonates and sulfates concentrations, neutral pH…). The tests are carried out at 25°C, over several months (up to 10). The second device allows the clayey rock containment in contact with a HCP at 20°C and 50°C, over several months (up to 12). The materials are saturated: only diffusion controls the soluble species exchanges. All the results obtained show that the CEM I HCP presents decalcification, carbonation and ettringite precipitation; where as the “low-pH” HCP undergoes decalcification, ettringite dissolution and silicate magnesium hydrates formation (M-S-H). When a CEM I HCP is immerged in the COX solution: a calcite crust formation is observed on the external surface, which slows down (clogging) the alteration front progression (100 µm after 10 months). When the same material is put in contact with the COX argillite, a much stronger degradation is observed (1 mm depth after 1 year), inducing porosity opening in the degraded zone layer (no clogging, low carbonation). In this last configuration, at 20°C as well as at 50°C, the alteration front evolution is proportional to the interaction duration. The argillite presents illitisation (due to KOH diffusion from the cement HCP). This mechanism releases silicon and induces C-S-H precipitation with a low CaO/SiO2 ratio (0. 8) at the interface. When the “low-pH” HCP is immerged in the COX solution, a total deconstruction linked to the C-S-H decalcification is observed (low CaO/SiO2 ratio ≈ 0. 8), leading to the formation of amorphous silica. Carbonation has occurred as well as decalcification (calcite precipitation), but its effect is not pronounced enough to lead to clogging (as observed for CEM I HCP). An important capillary pore network is formed. The alteration front evolves as a function of the square root of time (1. 5 mm after 5 months). When the same material is put in contact with the COX argillite (or bentonite), a lower alteration is observed, with the M-S-H formation at the interface. The liberated calcium during the decalcification (C-S-H + ettringite) diffuses towards the clayey material and is substituted to the sodium in the montmorillonite interlayer: no illitisation was identified. The altered zone thicknesses, from both sides from the interface, do not exceed a few hundred microns after 1 year. The reactive transport code (HYTEC) is used to describe the experiments detailed above. It allows reproducing all the mechanisms observed experimentally and then estimating the exchange of all soluble species. These simulations have mainly allowed to validate the experimental assumptions concerning the silicon diffusion from the argillite to the CEM I HCP linked to the illitisation, source of C-S-H precipitation at the interface
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Dubien, Cécile. "Modélisation du pot catalytique trois voies des automobiles à essence : description détaillé des processus physiques et chimiques : aspects mathématiques et numériques." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10211.
Abstract:
L'evaluation des performances des pots catalytiques trois voies requiert une experimentation intensive au laboratoire et sur banc moteur. La modelisation peut avantageusement reduire cette experimentation. Notre travail a consiste a cerner et a lever les limites d'un modele existant. Nous avons montre qu'une technique numerique appropriee etait primordiale pour la fiabilite des resultats simules. A partir de considerations physiques, nous avons remplace la methode de resolution a pas de temps d'integration constant du code de base par une methode a pas variable. Cette derniere permet de gagner en stabilite et precision sans rallonger la duree de calcul. La principale difficulte rencontree dans la modelisation du pot catalytique resulte de la complexite du systeme reactionnel et des expressions de vitesse pour les multiples formulations de catalyseurs. La majorite des modeles utilisent les expressions empiriques proposees par voltz et coll. En 1973 et subramanian et varma en 1984, relatives respectivement a l'oxydation de co, de c#3h#6 et de h#2 et a la reduction simultanee de no. A ces reactions, nous avons rajoute l'oxydation d'un hydrocarbure difficile a oxyder, ch#4, l'effet d'inhibition par c#2h#2 et les reactions de vapo-reformage. Les parametres cinetiques ont ete estimes grace a une methodologie basee sur l'interpretation des courbes de light-off. Meme si ce nouveau modele est empirique, il permet de rendre compte de l'influence de la composition des hydrocarbures imbrules sur les performances du pot par comparaison avec des experiences sur banc moteur. Bien que le phenomene de stockage-restitution d'oxygene par le catalyseur ait ete largement etudie, la majorite des modeles publies l'ignorent. En utilisant les resultats d'experiences realisees sur un appareil temporal analysis of products (tap), nous avons modelise ce phenomene et montre par la simulation son effet benefique sur l'efficacite du pot.
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Le, Rouzic Mathieu. "Étude des propriétés physico-chimiques et mécaniques des matériaux cimentaires à base d’oxyde de magnésium." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1082/document.
Abstract:
Les ciments phosphomagnésiens sont des ciments inorganiques de la famille des ciments activés par des acides. Malgré le fait qu'ils soient connus depuis le début du XXème siècle, leur utilisation reste assez limitée dans le génie civil. Ces matériaux sont utilisés dans le cadre de réparation notamment pour des réparations routières qui nécessitent un développement rapide des résistances en compression. Plus récemment, ces ciments ont été utilisés pour des applications de stabilisation/solidification (S/S) des déchets et notamment de certains types de déchets chimiquement incompatibles avec le ciment Portland. Toutefois, les défis de mise en œuvre de ce type de ciment sont liés à la nature même de la réaction, très exothermique et très rapide. La phase liante de ces ciments, la k-struvite (MgKPO4.6H2O), est obtenue par un mélange de magnésie (MgO) et de dihydrophosphate de potassium (KH2PO4) en présence d'eau. MgO + KH2PO4 + 5H2O MgKPO4.6H2OLes mécanismes qui régissent la prise de ce ciment sont encore mal connus et plusieurs théories, mettant en jeu ou non la formation de produits secondaires, ont été proposées. Nos travaux de recherche ont porté sur la compréhension des mécanismes de prise des ciments phosphomagnésiens ainsi que sur l'influence des paramètres de formulation sur les propriétés de ces ciments. L'étude a montré que la formation de la k-struvite passe par une réaction de précipitation-dissolution d'un produit intermédiaire, la newberyite (MgHPO4.3H2O). Les réactions de formation de ces deux produits sont contrôlées par le taux de sursaturation des espèces en solution et le pH du milieu réactionnel. L'étude met également en lumière la forte sensibilité de ces ciments à la quantité d'eau introduite. Avec un rapport E/C très faible comparativement à un ciment Portland (rapport E/C compris entre 0,1 et 0,25), une faible variation (0,02) entraine la ségrégation de la pâte de ciment et une hétérogénéité à la surface du matériau. Parmi les paramètres de formulation, le rapport molaire MgO/KH2PO4 (Mg/P) est le plus important. En effet, il influe sur la quasi-totalité des propriétés du ciment : résistance en compression, temps de prise, chaleur de réaction, fluidité de la pâte, …. L'utilisation de faibles rapports Mg/P entraine une mauvaise tenue à l'eau du ciment, la formation de cristaux à l'intérieur de la microstructure et visibles à la surface de l'échantillon (apparition d'une efflorescence) ainsi qu'un gonflement important de la pâte de ciment (pouvant aller jusqu'à la fissuration des échantillons). A l'issue de l'étude paramétrique une formulation d'une pâte a pu être définie. Des mesures de variations dimensionnelles, ainsi que des mesures de retrait chimique ont été effectuées, afin de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu pour induire les phénomènes de gonflement. En support, des analyses de la microstructure (MEB, DRX, ATG) ainsi que des essais de lixiviation viennent compléter la campagne expérimentale. Ces résultats viennent confirmer l'influence d'un rapport Mg/P faible sur le gonflement et la tenue à l'eau du ciment phosphomagnésien. Pour finir, une étude sur l'influence des divers ajouts, dans le but d'améliorer ses performances, a montré que les fillers inertes (sable siliceux ou cendres volantes) retardent le temps de prise et réduisent la chaleur d'hydratationMagnesium phosphate cements are the most representative cements of the activated-by-acid cements family. Despite the fact that they are known since the early 20th century, their use in civil engineering is fairly limited. These materials are used for road repairs where the fast compressive strength development is an advantage. Recently they have also been used in wastes stabilization/solidification (S/S), especially with wastes incompatible with Portland cement. The challenges of the use of these cements are related to the nature of their formation reaction: fast, very exothermic, with a very short setting time (only a few minutes).The bonding phase, k-struvite (MgKPO4.6H2O), is obtained from magnesium oxide mixed in water with monopotassium phosphate (KH2PO4).MgO + KH2PO4 + 5H2O MgKPO4.6H2OThe setting mechanisms are still poorly known and various theories, involving or not secondary product formation, have been suggested. Our researches have aimed to understand the setting mechanisms, as well as the influence of the formulation parameters on the properties of the magnesium phosphate cement. Results show that the formation of k-struvite involved a precipitation-dissolution reaction of an intermediate product, the newberyite (MgHPO4.3H2O). Formation reactions of these two products are controlled by the supersaturation rate and the pH of the solution. The study highlights the strong effect of water on the properties of fresh cement paste. With a low mass ratio e/c in comparison of Portland cement (ratio e/c between 0,1 and 0,25), a slight modification of the ratio (0,02) leads to a segregation and a surface heterogeneity of the cement paste. Among the formulation parameters, the molar ratio MgO/KH2PO4 (Mg/P) seems the most important parameter. Indeed, it impacts most of the properties of the magnesium phosphate cement (compressive strength, setting time, reaction heat, paste fluidity …). Low Mg/P ratios lead to poor water resistance, to crystals formation inside the microstructure that can be seen on the surface of the sample (an efflorescence appearance), and to important swelling of the paste, leading to the cracking of the samples. After the parametric study, a magnesium phosphate cement paste has been defined. Dimensional changes and chemical shrinkage measurement were conducted to understand the mechanisms involved in this swelling phenomenon. In support, microstructural analyses (SEM, XRD, TGA) and leaching tests complete the experimental campaign. The results confirm the influence of a low Mg/P ratio on cement swelling and water resistance. Finally, a study on various additions to the paste has been conducted, with the purpose of improving the cement paste performances. It shows that the addition of an inert filler (siliceous sand or fly ashes) has a retarding effect and reduced the reaction heat
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Descoins, Nicolas. "Outils de simulation des fours tournants dédiés à la pyrolyse de déchets : modélisation dynamique du couplage transport de la charge-transferts de chaleur-réactions chimiques." Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT048H.
Abstract:
Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le domaine de la pyrolyse des déchets en four tournant, principalement du point de vue de la modélisation. Un modèle dynamique d'écoulement axial du produit a été développé à partir de résultats de la littérature, il permet de prédire l'évolution temporelle des profils de chargement du four. La seconde étape de ces travaux a consisté à coupler le modèle d'écoulement axial avec un modèle thermique du four étudié. Ces deux études ont ensuite servi de base à l'élaboration d'un modèle complet du procédé, les réactions chimiques sont alors prises en compte. Elles concernent comme application la pyrolyse du bois. Les variations des propriétés thermo-physiques du solide sont prises en compte, le modèle de transport de la charge est alors modifié et permet d'inclure les effets de changement des propriétés d'écoulement du lit solide.
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Conte-Fabre, Fabienne. "Etude de la régénération de charbon actif par induction électromagnétique." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT015G.
Abstract:
Les charbons actifs sont des agents filtrants performants qui permettent de reduire de maniere considerable la pollution. Pour des raisons economiques, il apparait indispensable de les recycler pour les reutiliser. Le but de ce travail est de presenter leur regeneration par induction electromagnetique. Apres une etude des differentes applications du chauffage par induction et des caracteristiques de cette technique, on s'est interesse aux phenomenes mis en jeu dans l'utilisation du charbon actif, a savoir l'adsorption et la desorption. L'analyse des methodes de regeneration existantes et des proprietes du chauffage par induction nous a conduit a etudier le couplage des deux. On s'est d'abord interesse au chauffage de deux types de charbon actif vierge. La distribution de la temperature au sein des deux lits nous a oriente vers le choix de l'adsorbant presentant la granulometrie la plus importante. Ce choix a ete confirme par l'etude de lits satures avec une solution d'ethanol. L'influence de la presence d'un gaz vecteur sur la qualite de la regeneration n'a pas reellement ete prouvee. L'interet de ce procede ayant ete apprehende, on s'est interesse a l'etude de plusieurs cycles d'adsorption/desorption afin d'evaluer le vieillissement du lit. Les resultats obtenus pour des solutions d'ethanol de differentes concentrations ont ete satisfaisants. La necessite de tester la methode sur un produit plus difficilement desorbable nous a conduit a etudier le cas de la cyclohexanone. Les conclusions de ces experiences ont corrobore celles de l'ethanol. On a ensuite etabli un bilan energetique et calcule les rendements correspondants. Les valeurs de ces derniers se sont revelees tout a fait encourageantes. Cette etude a enfin permis de realiser le dimensionnement d'une installation de regeneration de charbon actif par induction electromagnetique de taille industrielle
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Ahmed, Amna. "Étude des propriétés physico-chimiques de nouveaux supports argileux modifiés par des liquides ioniques dans la perspective d'applications au traitement de déchets toxiques." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2019. http://www.theses.fr/2019AMIE0042.
Abstract:
Le but de la thèse est d'étudier la configuration intercalaire de trois montmorillonites différentes nommées K10, KSF et SWy-3 modifiées par quatre liquides ioniques différents. Les liquides ioniques choisis sont tous à base du cation organique imidazolium. Nous avons choisi de faire varier deux paramètres au niveau de nos liquides ioniques : le type d'anion et la longueur de la chaîne du cation organique. Il s'agit des 4 liquides ioniques suivants : deux liquides ioniques monocationiques avec l'anion inorganique I- ([EMIM⁺][I⁻]) et avec l'anion organique NTf2⁻ ([EMIM⁺][NTf2⁻]) et deux liquides ioniques dicationiques avec l’anion I- ([M(CH₂)IM²⁺][2I⁻]) et avec l’anion organique NTf2⁻([M(CH₂)IM²⁺] [2NTf2⁻]). Après une première étape de purification, les 12 argiles modifiées ont été caractérisés par différentes techniques expérimentales : diffraction par rayons X, DSC, mesure de la porosité par la méthode BET, spectroscopie ATR/FTIR. En particulier, l'étude en BET a mis en avant un mélange la montmorillonite KSF modifiée par [M(CH₂) IM²⁺][2NTf2⁻] dans la perspective des traitements des polluants. L'étude en spectroscopie ATR/FTIR a affiné les résultats obtenus par BET à partir de mesures de rapport d'intensité de modes vibrationnels témoins dans deux régions spectrales 4000-3000 cm-1 et 1800-1300 cm-1. L'évolution de ces rapports d'intensité entre l'utilisation des liquides ioniques monocationique et dicationique nous a également permis de prédire la répartition des molécules d'eau et des molécules de liquides ioniques à l'intérieur des argiles modifiées par les liquides ioniques monocationiques et l'évolution possible de la surface spécifique BET pour ces mêmes mélangesThe aim of the thesis is to study the inter-configuration of three different montmorillonites named K10, KSF and SWy-3 modified by four different ionic liquids. The selected ionic liquids are all based on the organic imidazolium cation. We have chosen to vary two parameters at the level of our ionic liquids: the type of anion and the length of the chain of the organic cation. These are the following four ionic liquids: two ionic liquids monocationic with the inorganic anion I- ([EMIM⁺] [I⁻]), with the organic anion NTf2⁻ ([EMIM⁺] [NTf2⁻]) et two ionic liquids dicationic with the anion I- ([M (CH₂) IM²⁺] [2I⁻]), with the organic anion NTf2⁻ ([M (CH₂) IM²⁺] [2NTf2⁻]). After a first purification step, the 12 modified clays were characterized by various experimental techniques: X-ray diffraction, DSC, measurement of porosity by the BET method, ATR / FTIR spectroscopy. In particular, the BET study put forward a mixture of montmorillonite KSF modified with [M (CH₂) IM²⁺] [2NTf2⁻] in the perspective of the treatment of pollutants. The ATR / FTIR spectroscopy study refined BET results from various vibration mode intensity ratio measurements in two 4000-3000 cm-1 and 1800-1300 cm-1 spectral regions. The evolution of these intensity ratios between the use of ionic liquids monocationic and dicationic, also allowed us to predict the distribution of water molecules and ionic liquid molecules inside clays modified by monocationic ionic liquids and the possible evolution of the BET specific surface area for these same mixtures
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Rogemond, Eric. "Caractérisations physico-chimiques de catalyseurs de post-combustion automobile de type trois-voies." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10016.
Abstract:
L'objectif de ce travail etait de developper des methodes de caracterisation physico-chimique des catalyseurs trois-voies (pt-rh/ceo#2 al#2o#3 + ba, la), afin de mieux connaitre l'etat de la surface active du catalyseur ainsi que son evolution en cours de vieillissement. Compte tenu de la complexite de la formulation des catalyseurs industriels, une partie de l'etude a consiste a preparer et caracteriser des solides modeles de complexite croissante, pouvant representer les systemes reels a l'etat neuf ou vieilli. Apres une description d'ensemble du solide (xps, drx et bet), nous avons mis au point une methodologie capable de determiner: i) les surfaces accessibles d'alumine (spectroscopie infrarouge de co#2 adsorbe) et de cerine (rtp, xps), ii) l'aire metallique (chimisorption d'hydrogene, test de deshydrogenation du cyclohexane et spectroscopie infrarouge de co adsorbe), iii) la composition superficielle en platine et rhodium (spectroscopie infrarouge de no et co associee a la chimisorption d'hydrogene). Les solides neufs (modeles et industriels) ont des surfaces de cerine relativement importantes ( 80 m#2/g). L'accessibilite de la phase metallique est maximale apres reduction a 300c. La dispersion est comprise entre 35 et 80% en fonction des solides et le platine est separe du rhodium. Par contre, les catalyseurs industriels, etudies a differents stades de vieillissement (laboratoire et banc moteur) possedent une faible surface metallique accessible (< 3%) alors qu'ils conservent un niveau d'activite eleve. Par ailleurs, la surface de cerine est moins affectee que celle de la phase metallique. Les resultats ont mis en evidence une correlation entre l'activite catalytique et cette surface en cerine signifiant ainsi que les atomes d'oxygene reductibles de la cerine interviennent dans les mecanismes reactionnels. Nous proposons donc, sur les solides neufs, que les sites actifs sont constitues de sites metalliques reduits en interaction avec la cerine completement oxydee ou partiellement reduite. Cet ensemble constitue un systeme redox propre a favoriser les processus catalytiques. Dans le cas des catalyseurs vieillis, les metaux sont peu accessibles ; un recouvrement des particules metalliques par de la cerine plus ou moins reduite pourrait conduire a de nouveaux sites actifs en catalyse trois voies
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Vallois, Cécile. "Etude des propriétés physico-chimiques de membranes conductrices protoniques à base de polymide sulfoné. Modification de surface en vue d'un traitement d'effluents par procédé électromembranaire." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20207.
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Bachir, Souley. "Oxydation hydrothermale en régime sous-critique de solvants et complexants potentiels du combustible nucléaire." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11006.
Abstract:
Ce memoire concerne la protection de l'environnement, plus particulierement la destruction de solvants et complexants organiques employes dans l'industrie nucleaire. L'utilisation du procede de l'oxydation hydrothermale parait bien adaptee en raison de son caractere confine, pour degrader la matiere organique et reduire le volume des dechets ultimes. Ce procede consiste a oxyder dans l'eau le carbone organique de maniere a le transformer en gaz carbonique. Il a ete decrit depuis les annees 1950, mais son application au traitement de dechets est tres limitee. Cependant, au cours de la presente decennie, les pressions fortes pour resoudre divers problemes lies aux dechets ont entraine un regain d'activite en recherche et developpement autour de ce procede. Notre travail aborde differents aspects du procede qui vont de l'optimisation des rendements de degradation en tenant compte des differents facteurs susceptibles influencer ces rendements, a la formation des sous-produits ainsi que la cinetique et la mecanisme de la reaction. Un autre aspect de ce travail porte la possibilite d'un couplage entre l'oxydation hydrothermale et la technique de biodegradation dans l'optique du traitement des boues des stations d'epuration. Il s'agit dans ce cas, de tester l'abattement de certains sous-produits formes lors de l'oxydation hydrothermale par une biodegradation par les bacteries. L'ensemble des resultats montre que les rendements de degradation sont tres variables en fonction des substrats et des conditions operatoires. La temperature de reaction et la pression partielle d'oxygene sont le principaux facteurs qui favorisent ces rendements. L'augmentation de la concentration en substrat contribue par contre a le diminuer. La destruction du cot se deroule exponentiellement en fonction du temps. Cette destruction evolue en deux etapes distinctes : une premiere rapide qui dure 20 minutes environs suivie d'une seconde etape beaucoup plus lente. La reaction est generalement partielle et aboutit a la formation sous-produits legers en solution. Cette reaction suit un mecanisme radicalaire. Les radicaux hydroxyl, hydroxycarbonyl et azote sont les principaux identifies. La biodegradation anaerobie par les methanosarcines permet une reduction sensible des teneurs en acetate et methanol dans les effluents mais le metabolisme mis en jeu n'est pas la methanisation compte tenu des conditions defavorables imposees a la microflore.
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Altenor, Sandro. ""Etude physico-chimiques d'algues et de charbons actifs issus de déchets lignocellulosiques de la caraïbe et faisabilité de leur application pour le traitement des eaux"." Antilles-Guyane, 2008. http://www.theses.fr/2008AGUY0235.
Abstract:
L'objectif de ce travail est la valorisation de sous-produits agricoles ou d'autres déchets issus de la biomasse végétale de la Caraïbe par la production de charbon actif (CA) en vue du traitement de l'eau. Des CAs ont été produits par activation physique à la vapeur d'eau avec des rendements de 13% (RV), 11 % (bagasse) et 21 % (turbinaria), puis par activation chimique avec l'H3P04 dont les rendements sont de 48% (RV), 47% (bagasse) et 49% (turbinaria). Les CAs produits ont une structure poreuse mixte, mais essentiellement mésoporeuse. Les échantillons activés physiquement sont basiques, tandis que ceux activés chimiquement sont acides. Une nouvelle méthode de calcul de la surface spécifique en fonction de 0 et de KF a pu être établie: avec 0 SOS 0. 2 L'adsorption du phénol et du bleu de méthylène (SM) en phase liquide par les CAs produits a été testée. Par ailleurs, des essais d'adsorption d'un composé métallique, le chrome ont été aussi réalisés sur la turbinaria brute et comparés à des essais réalisés sur ses CAs dérivés. Une relation pouvant être utilisée pour déterminer la surface occupée par les molécules de soluté sur la surface d'un charbon a pu être établie: avec 0. 01 < bLCe< 0. 3 et 1/n < 0. 2 Enfin, l'estimation des coûts de production pour l'établissement éventuel d'une unité de production de charbons actifs en Hani à partir d~ RVa été réalisée. Cette estimation montre que la méthode d'activation chimique sera plus économique: dollard 1. 00 à dollard 1. 12/kg contre dollard 1. 27/kg pour la méthode physique d'activationThree agricultural by-products or biomass waste of the Caribbean: vetiver roots (Vetiveria zizanioides), sugar cane bagasse (Saccharum officinarum L. ) and a marine macro algae (Turbinaria turbinata) are used as activated carbon (AC) precursors. ACs were produced by steam activation with ACs yields of 13% (vetiver roots), 11% (sugar cane bagasse) and 21% (turbinaria), on the other hand by phosphoric acid activation, the ACs yields are 48% (vetiver roots), 47% (sugar cane bagasse) and 49% (turbinaria). Nitrogen adsorption at 77 K shows that, a mixed microporous and mesoporous structure of the ACs. A new method of calculating the specifie surface area depending of the 0 and KF has been established for 0 values between 0 and 0. 2: Steam activation provides basic ACs, while chemical activation by phosphoric acid provides acidic ACs. Phenol and methylene blue (MS) were used to characterize liquid phase adsorption. In addition, chromium (Cr+6) adsorption were also studied on raw turbinaria and its derived ACs. Ln addition, the combination of the Freundlich and BET isotherms in liquid phase allowed to establish a relationship that can be used to determine the area occupied by the solute molecules on ACs surface: with 0. 01 < bLCe < 0. 3 and 1 1n <0. 2 Finally, manufacturing costs ofvetiver roots ACs in Haiti were estimated. This estimation showed that chemical activation will be more economical: dollard 1. 00 to dollard 1. 121kg against dollard 1. 27/kg for the steam activation
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Lalou, Ahmed. "Mise au point d'un procédé d'extraction des hémicelluloses à partir d'un substrat végétal ligno-cellulosique : application au cas des coques de tournesol." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT028G.
Abstract:
Les principales caracteristiques de la structure des coques de tournesol et des hemicelluloses sont decrites et comparees a celles d'autres residus ligno-cellulosiques. Les differents procedes et contacteurs liquide-solide sont presentes, ainsi que les mecanismes et les modeles de description de transfert de matiere. Plusieurs methodes d'analyse (gravimetriques, thermogravimetriques, polarographiques, chromatographiques, et colorimetriques) des hemicelluloses de coques de tournesol ont ete mises au point et exploitees pour permettre le suivi cinetique de l'extraction. La structure glucuronoxylanique de ces hemicelluloses est confirmee. L'influence des conditions operatoires (teneur en soude, temperature, granulometrie, gonflement) sur la cinetique d'extraction et l'equilibre solide-liquide a ete etudiee. Les donnees de base (gonflement, porosite, surface d'echange, taille des particules, densite) ont egalement ete acquises. Les modifications de la structure des coques ont ete mises en evidence par microscopie. Des rendements bruts en hemicelluloses precipitees de 30% ont ete atteints en 4h a 40c avec une solution de soude de 6%. Le potentiel extractible a ete evalue a 19% de la matiere seche. Un modele de transfert de matiere tenant compte de la structure anisotropique des coques de tournesol est propose. Des essais pilote en continu a contre courant montrent la faisabilite de l'extraction des hemicelluloses de coques de tournesol
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Rodríguez-Méndez, Rafael. "Digestion anaérobie des résidus d'abattoirs de veaux de lait : caractérisation, traitement et modélisation." Doctoral thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26285.
Abstract:
L'industrie des abattoirs fait face à des restrictions législatives concernant la disposition de leurs résidus. Étant donné que le marché des farines animales est à la baisse, les coûts de transport et de traitement, imposés par les équarrisseurs aux abattoirs, varient de façon imprévisible. Pour certains abattoirs, les coûts de disposition ont été tels, qu'ils sont intéressés à gérer leurs propres déchets. Quoique peu utilisée pour le traitement des résidus d'abattoir, la digestion anaérobie s'avère une alternative intéressante pour cette industrie. Ces déchets offrent un potentiel énergétique élevé grâce à leur teneur importante de lipides. Néanmoins, les lipides et les protéines sont potentiellement inhibiteurs des microorganismes anaérobies. L'objectif principal de cette thèse a été de mettre au point un procédé CSTR de digestion anaérobie des résidus d'abattoir afin d'optimiser le rendement énergétique. Cette étude à permis de mieux caractériser le substrat pour enrichir l'information disponible dans la littérature, de déceler des indicateurs d'inhibition, de trouver des critères de dimensionnement et de vérifier l'applicabilité du model ADM1 à la digestion des résidus d'abattoir. Cinq expériences ont été réalisées avec des réacteurs CSTR. Trois temps de rétention hydraulique, TRH, et quatre concentrations différentes du substrat d'alimentation, S0, ont été testés. Des résidus d'abattoir de veaux de lait (78% de viscères et 22% de sang) ont été utilisés comme substrat d'alimentation. Les résultats démontrent que des TRH longs et des charges inférieures à 0,5 kgLipides/m3·j permettent d'obtenir une performance d'épuration maximale. Pour déceler des effets d'inhibition, l'acide palmitique peut être utilisé comme l'indicateur le plus important. Le TRH semble influencer la robustesse et la performance d'épuration face à l'inhibition. L'applica-bilité de l'ADM1 pour ce type de résidus a été vérifiée. L'ADM1 a été adapté pour inclure des nouvelles fonctions d'inhibition (compétitive et non compétitive). Les modifications réa-lisées à ce modèle ont permis d'obtenir des prédictions satisfaisantes. Les résidus d'abattoir se sont avérés un substrat idéal pour la bio-méthanisation. Cepen-dant, ces procédés exigent des conditions d'opération strictes. Des procèdes anaérobies favorisant la rétention de la biomasse et une meilleure adaptation de l'ADM1 sont des études qui favoriseront le développement de cette filière.
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Gin, Stéphane. "Etude expérimentale de l'influence d'espèces aqueuses sur la cinétique de dissolution du verre nucléaire R7T7." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2323.
Abstract:
Ce travail est une contribution a l'etude de la corrosion en phase aqueuse du verre nucleaire de reference r7t7. Il comprend une partie bibliographique qui fait etat des etudes anterieures et souleve les difficultes qui apparaissent dans l'interpretation des interactions dans les systemes contenant des materiaux argileux a proximite du verre. Une methodologie experimentale est proposee: elle vise a etudier de facon separee l'effet des especes aqueuses inorganiques et de quelques acides organiques sur les mecanismes et la cinetique de dissolution du verre r7t7 a 90c. Les resultats experimentaux presentes dans ce memoire accreditent l'idee selon laquelle plusieurs elements formateurs de reseau presentent un caractere cinetiquement limitant. L'hypothese la plus probable pour expliquer l'absence de conditions de saturation vis-a-vis du verre dans certains milieux argileux est la complexation d'elements metalliques issus de la corrosion du verre et presentant un role cinetiquement limitant, tel que l'aluminium. Par rapport aux contexte du stockage geologique des verres nucleaires ce travail contribue a une meilleure definition des mecanismes de base de la dissolution du verre. Il permettra d'interpreter les etudes d'alteration du verre dans des solutions de compositions reelles ou realistes et pourra contribuer a la definition de barrieres chimiques par ajout a proximite du colis de verre d'especes favorisant la stabilite de la matrice vitreuse (silice amorphe, d'hydroxydes d'aluminium, phosphates)
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Nguyen, Xuan Phu. "Étude du comportement chimico-hydro-mécanique des argiles raides dans le contexte du stockage de déchets radioactifs." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00861166.
Abstract:
La présente étude vise à comprendre le comportement chimico-hydro-mécanique des argiles raides à travers deux formations géologiques, l'argile de Boom et les argiles yprésiennes, qui sont censées être des formations hôtes potentielles pour le stockage de déchets radioactifs en Belgique. Le comportement volumique a été étudié tant à l'état intact qu'à l'état reconstitué, et sous différentes conditions : K0 et isotrope, sous des boucles de chargement - déchargement. Les résultats obtenus montrent que le comportement volumique de ces argiles est gouverné par la compétition entre l'effet physico-chimique et l'effet mécanique, caractérisée par une contrainte seuil qui correspond à la contrainte de gonflement en termes de changements de structure. Une loi de comportement volumique a été ainsi développée afin de décrire cet aspect. La perméabilité a été déterminée, comparée avec les résultats dans la littérature et corrélée avec les paramètres comme l'indice des vides. La variation de la perméabilité avec la profondeur ont mis en évidence le rôle déterminant des macro-pores dans le transfert des fluides. Le comportement volumique et la perméabilité des argiles de Boom et yprésiennes intactes sont aussi influencés par la variation de la composition chimique de l'eau de pore, qui modifie la double couche diffuse et favorise l'agrégation des particules argileuses. Les caractéristiques élastiques, la surface de charge et l'enveloppe de rupture ont été identifiées pour le comportement déviatorique des argiles de Boom et yprésiennes. Un modèle élasto-plastique conceptuel a été développé permettant de tenir compte des effets du gonflement et de la compétition entre l'effet mécanique et l'effet physico-chimique
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Baugros, Jean-Baptiste. "Recherche et développement dans le domaine des substances chimiques : préparation aux réponses du sytème REACH." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00371357.
Abstract:
L'environnement et la santé des populations sont devenus des préoccupations majeures aussi bien au niveau national qu'au niveau européen. REACH (Registration, Evaluation and Authorization of CHemicals) est un système adopté par l'Union Européenne qui regroupe plus de quarante directives afin d'éliminer et de remplacer les substances chimiques les plus toxiques. Dans ce contexte, la mise en place d'un tel système requiert des méthodes d'analyse robuste, fiables et reproductibles dans le but d'évaluer et de détecter à l'état d'ultra-traces les molécules prioritaires persistantes dans les eaux et les sols.Après avoir ciblé plusieurs substances listées sur l'annexe XVII de REACH, nous avons complété cette sélection par des polluants prioritaires de l'environnement Rhône Alpin tels les pesticides. Ainsi, la méthode d'analyse proposée permet de détecter et de quantifier par CPG-SM et CPL-SM/SM 33 substances (10 alkylphénols, 5 fongicides triazole, 1 fongicide morpholine,
1 acaricide pyridazinone, 2 phtalates, bisphénol A, 2 insecticides carbamates, un résidu des pesticides dithiocarbamates, 2 pesticides organophosphorés et 8 organochlorés) dans des matrices environnementales aussi complexes que des effluents et des boues de station épuration.
L'extraction des analytes est menée par Extraction sur Phase Solide (SPE) pour les échantillons aqueux et par Extraction par Solvant Accélérée (ASE) qui a été entièrement optimisée par étude statistique des paramètres. Les extraits sont ensuite purifiés de la même manière par SPE. La préparation à la validation de ma méthode nous a permis de confirmer des limites de détection basses comprises entre 7,2 ppt et 1,27 ppb dans les eaux et entre 5 ppb et 1,7 ppm dans les boues/sols
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Baugros, Jean-Baptiste. "Recherche et développement dans le domaine des substances chimiques : préparation aux réponses du sytème REACH." Phd thesis, Lyon 1, 2008. https://theses.hal.science/docs/00/37/13/57/PDF/Baugros_Jean-baptiste.pdf.
Abstract:
L’environnement et la santé des populations sont devenus des préoccupations majeures aussi bien au niveau national qu’au niveau européen. REACH (Registration, Evaluation and Authorization of CHemicals) est un système adopté par l’Union Européenne qui regroupe plus de quarante directives afin d’éliminer et de remplacer les substances chimiques les plus toxiques. Dans ce contexte, la mise en place d’un tel système requiert des méthodes d’analyse robuste, fiables et reproductibles dans le but d’évaluer et de détecter à l’état d’ultra-traces les molécules prioritaires persistantes dans les eaux et les sols. Après avoir ciblé plusieurs substances listées sur l’annexe XVII de REACH, nous avons complété cette sélection par des polluants prioritaires de l’environnement Rhône Alpin tels les pesticides. Ainsi, la méthode d’analyse proposée permet de détecter et de quantifier par CPG-SM et CPL-SM/SM 33 substances (10 alkylphénols, 5 fongicides triazole, 1 fongicide morpholine, 1 acaricide pyridazinone, 2 phtalates, bisphénol A, 2 insecticides carbamates, un résidu des pesticides dithiocarbamates, 2 pesticides organophosphorés et 8 organochlorés) dans des matrices environnementales aussi complexes que des effluents et des boues de station épuration. L’extraction des analytes est menée par Extraction sur Phase Solide (SPE) pour les échantillons aqueux et par Extraction par Solvant Accélérée (ASE) qui a été entièrement optimisée par étude statistique des paramètres. Les extraits sont ensuite purifiés de la même manière par SPE. La préparation à la validation de ma méthode nous a permis de confirmer des limites de détection basses comprises entre 7,2 ppt et 1,27 ppb dans les eaux et entre 5 ppb et 1,7 ppm dans les boues/solsThe environment and the health of populations have raised major preoccupations at national level as well as European one. REACH (Registration, Evaluation and Authorization of CHemicals) is a system voted by European Union which brings together more than forty directives in order to eliminate and replace more toxic chemical substances. In this context, the set up of such a system requests robust, reliable and reproducible analytical method to evaluate and detect at ultra-traces level priority substances in waters and soils. After targeting several substances listed on the annexe XVII of REACH, we have completed this selection by other priority pollutants for the environment of “Rhône-Alpes” region, like pesticides. Thus, the analytical method proposed allows the detection and the quantification by GC-MS and LC-MS/MS of 33 substances (10 alkylphenols, 5 triazole fungicides, 1 morpholino fungicides, 1 pyridazinone acaricide, 2 phthalates, bisphenol A, 2 carbamate insecticides, one ditiocarbamates pesticides residu, 2 organophosphorous pesticides and 8 organochlorines) in environmental matrices as complex as wastewater effluents and sludge. The extraction of analytes was led by Solid Phase Extraction (SPE) for aqueous samples and by Accelerated Solvent Extraction (ASE) which was totally optimized by experimental design about parameters. Both extracts were purified by the same way by SPE. The preparation to the validation give us the confirmation of low detection limits comprised between 7. 2 ppt and 1. 27 ppb in waters and between 5 ppb to 1. 7 ppm in sludge/soils
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Arena, Hélène. "Effets cumulatifs et compétitifs des éléments chimiques sur l’altération des verres nucléaires." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT190/document.
Abstract:
Cette thèse s’inscrit dans l’étude du comportement à long terme des verres nucléaires en conditions de stockage. Son objectif est de déterminer, de comprendre et de comparer les effets de certains éléments chimiques présents dans la composition du verre et/ou dans le milieu de stockage (Zn, Mg, Ni, Co, Fe, Ca, Gd, Ce, K, Cs, Cr et Ag) sur les différents processus mis en jeux lors de l’altération aqueuse des verres nucléaires. Dans ce cadre, une attention particulière a été portée sur le caractère cumulatif ou compétitif des effets de ces éléments chimiques. Pour cela, un verre simple à 6 oxydes (ISG) a été altéré pendant plus de 500 jours dans une solution contenant un ou plusieurs des éléments chimiques d’intérêt. Les éléments Zn, Mg, Ni, Co et Fe augmentent l’altération du verre en formant des phases secondaires de même structure (smectites tricotaédriques) et de même stœchiométrie (à l’élément près). Leur précipitation consomme des éléments chimiques du milieu (Si, Al) et induit une diminution de pH. Ce processus se maintient jusqu’à l’atteinte d’un pH limite propre à chaque phase secondaire, au-dessous duquel leur précipitation est inhibée. Par la suite, ces éléments peuvent s’intégrer dans le gel d’altération en remplacement du Ca rendu plus soluble par la baisse du pH. Tant qu’ils forment des phases secondaires, les effets de ces éléments sont cumulatifs. Les terres rares Gd et Ce augmentent aussi l’altération du verre en formant des phases secondaires mais leurs effets sont plus faibles car elles sont moins silicatées. Ces éléments, ne s’intègrent pas dans le gel. Le Cr précipite avec le Ca pour former une phase qui appauvrit le gel en Ca, entraine une diminution du pH et augmente l’altération du verre.Les éléments K, Cs et Ca limitent l’altération du verre en s’intégrant dans le gel et en ralentissant les phénomènes de transport en son sein. Cette intégration est compétitive : l’ordre d’intégration (quantité et efficacité sur la limitation de l’altération) est le suivant Ca >> Cs > K. L’élément Ag précipitant sous forme d’AgCl, n’a pas d’effet sur l’altération du verre : cette phase ne modifie ni le milieu, ni le développement de la pellicule d’altération.Ainsi, l’augmentation de l’altération pourrait être proportionnelle à la quantité d’éléments favorisant la précipitation de phases secondaires, mais la diminution de pH qui l’accompagne limite ce processus. Les effets des éléments qui diminuent l’altération du verre en s’incorporant dans le gel, sont limités en quantité par la composition du gel et sa capacité à les recevoir, et en qualité par la nature même des élémentsThis work takes place in the context of the long-term behavior of nuclear glasses under repository conditions. The main objective is to identify, understand and compare the effects of some chemical elements present in the glass composition and/or in the repository media (Zn, Mg, Ni, Co, Fe, Ca, Gd, Ce, K, Cs, Cr and Ag) on the processes involved in glass alteration by water. The cumulative or competitive nature of the effects of these chemical elements was determined. To reach this goal, a 6 oxides simple glass (ISG) has been altered for more than 500 days in a solution containing one or more of the chemical elements of interest.The results indicated that Zn, Mg, Ni, Co and Fe elements increase glass alteration forming secondary phases with the same structure and stoichiometry (trioctahedral smectites). To form, these silicates consume chemical elements (Si, Al) from the environment and induce a pH decrease until a limiting value of pH. Beyond this pH the precipitation of secondary phases is inhibited and these chemical elements can be integrated into the gel, replacing Ca whose solubility increases at lower pH. As long as they form secondary phases, the effects of these elements are cumulative. Rare earths Gd and Ce also increase glass alteration forming secondary phases but their effects are lower as they contain less silicon. These elements are not integrated in the gel. Chromium increases glass alteration by precipitating with Ca and leading to a less protective gel, depleted in Ca. Silver precipitates as AgCl and has no effect on the alteration of the glass.The chemical elements K, Cs and Ca limit glass alteration by integrating into the gel and slowing down the transport phenomena therein. This integration is competitive: the order of integration (quantity and effectiveness glass alteration limitation) is the following Ca >> Cs > K. Thus, the increase of glass alteration may be proportional to the quantity of elements promoting the precipitation of secondary phases, but the pH decrease limits the process. The effects of the elements that reduce glass alteration by incorporating into the gel, are quantitatively limited by the gel composition and its ability to incorporate them, and qualitatively by the nature of the elements
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Seve, Eric. "Prétraitement des graisses résiduaires par un procédé combiné de saponification et oxydation en voie humide." Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1179.
Abstract:
Les techniques actuelles de traitement des graisses ne sont pas à même de pouvoir traiter l'ensemble du gisement dans des conditions satisfaisantes à la fois au point de vue technique et au point de vue économique. Ces conditions sont propices à l'émergence de techniques de traitement de ces déchets par voie physico-chimique de coût modéré. Un traitement de graisses collectées sur station d'épuration par un procédé combiné de saponification et oxydation en voie humide (OVH) a été testé sur deux dispositifs pilote distincts : un réacteur demi-grand et un réacteur de laboratoire. Ce prétraitement permet de réduire les demandes en oxygène totale (DCO) et bioréfractaire (DCO-DBO5) d'un facteur 5. Le temps d'oxydation nécessaire pour atteindre ce résultat est fonction de sa température de mise en œuvre : si 3 heures sont nécessaires à 160°C, 1 heure suffit à 240°C. Pour peu que l'absorption ne soit pas limitant, l'OVH de solutions concentrées en graisses (150 à 200 g/l) s'avère aussi efficace que celle de solutions diluées (20 g/l). L'efficacité globale du traitement est limitée par la présence d'acides gras saturés (tels que les acides palmitique et stéarique), qui sont à la fois ceux dont les vitesses d'oxydation sont les plus faibles et ceux dont les produits d'oxydation sont les moins biodégradables. Le prétraitement proposé est à même de transformer des déchets gras solides en des effluents recyclables en station d'épuration des eaux usées urbaines. Les coûts minimaux d'un tel prétraitement, calculés pour des consommations stœchiométriques de soude et d'air comprimé à 50 bars, sont estimés à 600 F/t de graisse pure, soit à près de 200 F/t de déchet gras collecté en station.
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Casteil, Jean. "Optimisation d'un réacteur fluidisé gaz/solide pour l'ozonisation de polymères : application à la synthèse de copolymères greffés en vue du retraitement de matières plastiques." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20175.
Abstract:
Ce travail decrit l'optimisation des differentes etapes de la synthese de copolymeres greffes pegps en vue de la compatibilisation du melange de copolymeres particulierement immiscibles pe/ps. Cette synthese consiste a ozoniser du polyethylene pour former des macroamorceurs susceptibles d'amorcer des greffages par polymerisation radicalaire du styrene. L'ozonisation de polyethylene s'effectue en lit fluidise. La temperature de la reaction est alors controlee par une regulation numerique specialement developpee. L'activation du polymere est ensuite quantifiee par dosage iodometrique. D'autre part, l'influence des differents parametres operatoires d'ozonisation sur cette peroxydation est etudiee et optimisee par la methode des plans d'experience. Ensuite, le greffage de styrene a ete realise a basse temperature en presence d'un accelerateur, le naphtenate de styrene, pour augmenter la longueur des greffons styreniques. Par ailleurs, la reaction du trimethyliodosilane sur ces copolymeres greffes a permis de confirmer le mecanisme d'ozonisation et de mettre en evidence l'existence de liaisons ether entre les greffons et les chaines de polyethylene. Enfin, nous avons etudie l'effet emulsifiant de ces copolymeres greffes en les incorporant dans des melanges pehd/ps de compositions variables et l'avons compare a l'effet des copolymeres triblocs classiques (kraton)
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Dumat, Camille. "Effet de macromolécules organiques sur la capacité des argiles à adsorber le césium." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20199.
Abstract:
Le radiocesium est present dans l'environnement. Emetteur b et g avec une periode de 30 ans il entre facilement dans la chaine alimentaire de l'homme. Il est donc indispensable de predire sa biodisponibilite. Principaux adsorbants naturels du cs les argiles sont interessantes pour le stockage des dechets radioactifs. Dans les sols une forte correlation est observee entre la teneur en om et la biodisponibilite du cs. Le but de cette etude etait d'evaluer l'effet de la matiere organique sur la capacite des argiles a adsorber le cs. Des mesures d'adsorption du cs par des suspensions diluees d'argiles en presence de substances humiques, d'un polysaccharide ou d'une proteine ont ete realisees. La concentration en matiere organique et en cs, la nature du cation compensateur, le ph et i etaient les parametres etudiees. L'adsorption du cs a egalement ete determinee sur des complexes argilohumiques naturels. Des fractions argileuses de sol apres differents traitements d'extraction de la matiere organique ou des oxydes de fer, et des echantillons argileux preleves en profondeur dans un site d'etude experimental pour le stockage des dechets ont ete utilises. Les valeurs des coefficients de distribution kd tres sensibles a la nature et a la preparation de l'argile, diminuent generalement quand la teneur en matiere organique augmente. L'effet observe est fonction de la nature de l'argile, du cation compensateur, et de la matiere organique. Une isotherme de freundlich decrit l'adsorption du cesium sur l'argile quelque soit la quantite de latiere organique ajoutee. Pourtant les polymeres organiques sont susceptibles d'agir indirectement sur les sites selectifs
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Kiared, Karim. "Étude et analyse de la réaction d'oxydation du dioxyde de soufre (so#2) dans un réacteur triphasé du type verlifix." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL041N.
Abstract:
L'objectif de ce travail de recherche est de mettre en œuvre, à l'échelle du laboratoire, un procédé catalytique d'oxydation du dioxyde de soufre dans un réacteur triphasé à lit fixe ou le contact gaz-liquide est réalisé au sein d'un venturi a jet place à l'entrée du lit fixe. L'étude expérimentale du réacteur verlifix comporte les points suivants: 1) une étude cinétique de l'oxydation de so#2 dans un réacteur mécaniquement agité en présence de particules de charbon actif broyées et calibrées; 2) une étude hydrodynamique du réacteur verlifix traitant des régimes d'écoulement, de la perte de pression biphasique, de la rétention liquide ainsi que du macromélange de la phase gazeuse; 3) une étude du transfert de matière gaz-liquide pour les deux réactifs (o#2 et so#2); 4) une mise en œuvre de la réaction d'oxydation de so#2 dans le réacteur verlifix garni de particules de charbon actif concassées de 3,6 mm de diamètre moyen. Dans les conditions opératoires utilisées, les performances de transfert et de conversion du réacteur verlifix sont comparables et même meilleures que celles obtenues dans des réacteurs triphasés à lit fixe conventionnels
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Toundou, Outéndé. "Evaluation des caractéristiques chimiques et agronomiques de cinq composts de déchets et étude de leurs effets sur les propriétés chimiques du sol, la physiologie et le rendement du maïs ( Zea mays L. Var. Ikenne) et de la tomate ( Lycop ersicum esculentum L. Var. Tropimech) sous deux régimes hydriques au Togo." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0020/document.
Abstract:
L'appauvrissement des sols et les changements climatiques réduisent de nos jours les rendements des récoltes en Afrique de l’Ouest. En guise de solution, l’amendement des sols à base de composts est souvent envisagé. Dans cette étude, cinq composts ont été élaborés à partir de deux types de déchets (urbains et de restauration) du fumier et du phosphate: les composts C1 (déchets d'ordures ménagères + restauration), C2 (C1 + fumier), C3 (C1 + phosphate naturel), C4 (C1 + fumier + phosphate naturel) et C5 (déchets de restauration). Ces composts sont d'abord caractérisés puis leurs effets étudiés sur un sol pauvre et sur deux cultures (le maïs et la tomate) sous serre et au champ sous deux régimes hydriques afin d’identifier ceux pouvant améliorer la résistance des deux plantes à une baisse de régime hydrique, appliquée pendant la phase préflorale. Les résultats montrent que les composts C3, C4 et C5 présentent des teneurs élevées en phosphore, en moyenne 1,62%, contre 0,09% pour le compost C1. Les composts C3 et C4 présentent les plus fortes teneurs en calcium, en moyenne 3,9 %, contre 1,2% pour le compost C1 tandis que les composts C4 et C1 se sont révélés plus hydrophobes que tous les autres composts. Les plantes de maïs cultivées sous irrigation permanente sur les sols amendés avec les composts C4 et C5 sous serre ont montré des teneurs en azote et en potassium élevées, respectivement 2,55% et 6,69% contre 1,33% et 3,97% pour les plantes témoins et celles cultivées avec l'engrais chimique. La réduction du régime hydrique entraîne une élévation des teneurs en potassium et en calcium chez les plantes cultivées sur les 5 composts comparées aux plantes témoins. Au champ, sous régime hydrique réduit, les composts C4 et C5 sont ceux qui ont permis aux plantes de maïs de maintenir des niveaux de paramètres physiologiques (faible perméabilité membranaire et un taux de chlorophylle totale élevé) comparés à ceux des plantes normalement irriguées. Ces 2 composts ont aussi permis de conserver les rendements en grains chez les plantes partiellement privées d'eau (5,52t/ha et 6,72t/ha pour C4 et C5) comparées à celles normalement arrosées (5,65t/ha et 5,09t/ha pour C4 et C5). Les plantes de la tomate cultivées avec le compost C3 ont enregistré sous le régime hydrique réduit, une augmentation du poids des fruits par plant comparé à celles arrosées normalement (95,93g contre 44,29g) tandis que dans les mêmes conditions, le compost C5 s'est révélé plus performant en terme d’augmentation du nombre de fruit par plant (7,39 contre 4,26). Ces données indiquent que les composts C3, C4 et C5 sont les plus performants et pourraient être retenus dans les programmes de vulgarisation des 2 plantes dans le contexte actuel des changements climatiques en vue d'un développement durableSoil nutrient depletion and water deficit as a result of seasons’ disruption are major factors adversely affecting crop yields in West Africa. To remedy this, the amendment of compost-based soil is often considered. In this study, Five composts were elaborated using household waste and agri-food waste, manure and phosphate: composts C1 (household waste + agri-food waste), C2 (C1 + manure), C3 (C1 + natural phosphate), C4 (C1 + manure + natural phosphate) and C5 (agri-food waste). These composts were first characterized and their effects on an acidic soil and on two crops (corn and tomato) were then investigated in greenhouse and field under two water regimes in the goal to identify the best's ones in improving resistance of the two crops to watering reducing, applied prior flowering. The results showed for C4 and C5 high contents of phosphorus, about 1.62% compared to 0.09% for the C1 compost. Composts C3 and C4 showed the highest levels of calcium, about 3.9% compared to 1.2% for the C1 compost while composts C4 and C1 were more hydrophobic than all other composts. Plants of corn grown under constant irrigation on soil amended with compost C4 and C5 in greenhouse showed high nitrogen and potassium contents, respectively 2.55% and 6.69% compared to 1.33% and 3.97 % of the control plants and those grown on synthetic fertilizers. Under reduced watering, we recorded higher potassium and calcium contents in plants grown on all of the five composts compared to control plants. In field, under reduced watering, composts C4 and C5 were those leading corn plants to maintain physiological parameters levels (low cell membrane permeability and high total chlorophyll) compared to well –watered plants. We also recorded for both composts the same grain yields in plants submitted to two water regimes, respectively 5.52t/ha and 6.72t/ha for C4 and C5 in well-watered plants and 5.65t/ha and 5.09t/ha for C4 and C5 in plants grown under low water regime. In tomato, an increased weight of fruit per plant was recorded in C3 compost plants under reduced-watering compared to those well-watered (95.93g compared to 44.29g) while in the same conditions, the compost C5 was the best for the number of fruits per plant (7.39 against 4.26). These data indicated that the three composts C3, C4 and C5 were the most efficient in this study and may be retained in adaptation programs of two crops to climate change for a sustainable development
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Deodonne, Kunwufine. "Etudes des caractéristiques physico-chimiques de bétons de granulats recyclés et de leur impact environnemental." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD013/document.
Abstract:
La valorisation de déchets de démolition en tant que granulats à béton présente un double objectif de préservation des ressources naturelles et de désengorgement des sites de stockage. Les granulats recyclés de béton présentent la particularité de contenir du mortier résiduel qui influence certaines de leurs propriétés et, par voie de conséquence, celles des bétons dans lesquels ils sont utilisés. Cette thèse a pour but de développer l’utilisation de bétons de granulats recyclés en remplacement total des matériaux naturels. Elle a été réalisée en partenariat industriel avec l’entreprise CHRYSO.Une étude approfondie des propriétés des granulats recyclés de béton sur plusieurs lots (plateforme industrielle et laboratoire) a conduit à l’identification puis à l’analyse des spécificités de ces matériaux comparés aux matériaux naturels. La validité des protocoles expérimentaux a été testée, et de nouveaux protocoles ont été proposés axés sur ces spécificités. Les granulats recyclés présentent une absorption plus élevée, une résistance à l’abrasion plus faible, une distribution granulaire plus étalée et une circularité moindre que les granulats naturels. La granulométrie, la proportion d’éléments fins et l’absorption d’eau des sables recyclés sont des caractéristiques dépendantes d’une part, du prélèvement des granulats recyclés et d’autre part, de la robustesse des protocoles expérimentaux. Une réactivité des éléments fins a été démontrée pour les lots issus de laboratoire, mais son influence sur les propriétés des bétons peut être considérée de second ordre lorsque les éléments fins sont constitutifs du sable. Enfin, l’absorption et la morphologie des granulats recyclés sont dépendantes de la classe granulaire étudiée. Des corrélations entre les propriétés morphologiques/géométriques et l’absorption ont été démontrées. A l’issue de l’analyse de ces propriétés, des corrections ou adaptations aux modèles prévisionnels de performances ont été proposées. La faisabilité de réalisation de bétons de granulats recyclés de béton avec remplacement total des matériaux naturels (BGRB à 100%) a ensuite été démontrée. Pour de tels matériaux, la conservation des éléments fins inférieurs à 63μm est conseillée car nécessaire à l’obtention d’un squelette granulaire correct.Afin de compenser la perte d’ouvrabilité et de résistance mécanique observée avec l’utilisation des granulats recyclés de bétons, une recherche d’adjuvant a été menée et a conduit au choix de superplastifiants de la famille des polycarboxylates. Les interprétations proposées permettent de mieux comprendre la formulation des bétons de granulats recyclés de béton et des mortiers de bétons équivalents (MBE). Ainsi, la complexité des cinétiques d’absorption et de désorption d’eau conduit à une discussion autour de la notion d’eau efficace ; la différence de morphologie des granulats recyclés implique une correction du squelette granulaire ; enfin la fragilité des granulats recyclés à l’abrasion pose la question de sa prise en compte dans la détermination du squelette granulaire optimal.Enfin, une analyse comparative des impacts environnementaux des bétons de granulats recyclés de bétons ouvre des perspectives intéressantesPromoting the use of demolition waste as recycled aggregates presents a double objective: first to preserve natural resources and secondly to relieve storage site. In regards to natural aggregates, recycled aggregates contain mortar that influences theirs properties and those of concrete in which they are used. The objective of this thesis is to develop the use of 100 % recycled aggregates in concrete. This study was realised in patnership with the company CHYRSO. Properties of recycled concrete aggregates collected from several sources were studied to identify and analyse their specificities ; results were compared to natural ones. Normalised methods were modified in order to be applied on recycled aggregates and new methods were also proposed. Recycled aggregates present higher water absorption, lower mechanical strength, spreader granular distribution and a less circular shape compared to natural aggregates. The granulometry of recycled sand, fines content and the water absorption are properties that depend on the sampling and the robustness of protocols used. A reactivity of fines obtained from materials made at the laboratory have been established, meanwhile their influence on concrete properties is considered as minor. Finally, the absorption and morphology of recycled aggregate depend on the granular fraction. Correlation between morphological and mechanical properties with water absorption have been demonstrated. After analysing these properties, correction were proposed on mechanical performance forecasting models. It was also shown that the use of fines in recycled aggregate concretes provides better mechanical properties. For such materials, keeping aggregates less than 63μm is advisable because it provides correct granular skeletton. In order to balance the loss of workability and mechanical strength observed with the use of recycled aggregates, studies were carried with several superplasticisers. Polycarboxylates were identified as appropriate superplasticisers. Interpretations facilitate understanding of concrete formulation and concrete equivalent mortar formulation made with recycled aggregates. Thus, the complexity of absorption and desorption kinectics lead to a discusion around effective water definition. The difference between the morphology of recycled aggregates and natural ones involved a correction of the granular skeletton; finally, their weakness during mechanical test modifies the granular skeletton and need to be taken into consideration.Finally, studies on environmental impacts of recycled aggregates concrete were done and compared with those of natural aggregates concrete. This study starts interesting perspectives
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Rocklin, Pascal. "Conception de sondes de détection et développement de techniques de mesure in situ de la contamination de matrices solides (sols, déchets) par des composés organiques volatils." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL049N.
Abstract:
Le grand nombre de sites et de sols contamines répertorié, dont la contamination est à évaluer, nécessite la recherche de techniques de détection rapides et moins couteuses que les méthodes classiques d'échantillonnage et d'analyse chimique. La détection des composés organiques volatils (COV) présents dans la plupart des sites contaminés est le thème traité. Dans l'objectif de réaliser des mesures in situ des COV en minimisant la quantité échantillonnée, une sonde de prélèvement gazeux par perméation membranaire couplée à un ou des détecteurs de COV gazeux est développée et étudiée. La membrane permet non seulement de protéger les détecteurs vis-à-vis de liquides et de poussières éventuels et de minimiser le transfert de composés interférents ; mais peut aussi assurer une fonction de sélectivité. La dynamique de transfert et la sélectivité du système de prélèvement et de mesure sont étudiées expérimentalement avec une membrane microporeuse et des membranes polymériques homogènes. Le code de calcul multimilieux (sol, membrane, air,) développé (intermil) permet de déterminer les paramètres fondamentaux de transfert par ajustement aux mesures expérimentales. L'étude aboutit à deux résultats majeurs: d'une part, le développement d'une sonde à perméation expérimentale qui mesure la contamination en des points successifs durant l'enfoncement dans le sol et ceci en minimisant les effets de rémanence, d'autre part, une méthode de traitement des résultats de mesures par des détecteurs de COV à réponses complémentaires qui permet d'obtenir des cartes représentatives de la répartition de la contamination synthétisant l'information
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Striolo, Philippe. "Oxydation d'effluents organiques aqueux par le peroxyde d'hydrogène à haute température : procédé WPO." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0006.
Abstract:
L'oxydation en phase aqueuse de composes organiques par le peroxyde d'hydrogene catalyse par les sels de fer, est un procede efficace de traitement des effluents aqueux charges en matieres organiques. L'utilisation de hautes temperatures (100 a 150c) permet une elimination quasi-totale du carbone organique, ce que ne permettent pas d'obtenir les procedes classiques fonctionnant a temperature ambiante. L'etude de la cinetique d'oxydation du phenol, realisee a l'aide d'un plan d'experimentation statistique, nous a permis d'apprehender l'importance relative des divers parametres de fonctionnement du reacteur d'oxydation. Une methode de mesure de cinetique de reaction a ete mise au point en reacteur semi-continu. Elle tient compte de la modification du volume dans le reacteur consecutive a la prise d'echantillons. Les resultats obtenus ont servi a simuler et a optimiser le fonctionnement d'une unite industrielle. Nous avons complete cette etude en analysant l'efficacite du procede a degrader divers composes organiques comportant des heteroatomes et en suivant le devenir de ces especes durant l'oxydation. Sur divers produits, l'oxydation realisee a conduit a des rendements d'oxydation (mesures en ct) superieurs a 90% et a permis de mineraliser en totalite les heteroatomes initiaux. Enfin, une reflexion sur le genie chimique nous a conduit a ameliorer l'hydrodynamique des reacteurs et a aborder les choix techniques et economiques necessaires a la realisation d'une unite industrielle
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Boloré, Damien. "Création et nucléation de bulles lors de la montée en température de verres recyclés mis en contact." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2017PA066267.pdf.
Abstract:
L'objectif de cette thèse est l'étude de la population de bulles générée entre deux morceaux de verre mis en contact et portés à 1100 °C sans matières premières. Comprendre la transition gaz dissous/gaz est un sujet scientifique majeur, par ailleurs les bulles sont le principal défaut dans les verres industriels et la quantité de verre recyclé introduite dans les fours est destinée à augmenter. Nous étudions la vie d'une bulle de sa nucléation à sa remontée dans le verre fondu en passant par sa croissance. Nous montrons que la nucléation homogène n'existe pas dans un verre car les réactions chimiques ne génèrent pas les sursaturations suffisantes. L'écoulement du verre après la transition vitreuse enferme des poches de gaz qui sont les précurseurs naturels des bulles. Nous modélisons la sursaturation à l'interface entre deux verres et montrons son influence sur le nombre de nuclei stables qui forment des bulles. Nous modélisons la dynamique de croissance des bulles en utilisant la même caractérisation de l'état d'oxydation que pour la nucléation. Nous constatons que la croissance des bulles à l'interface entre un verre réduit et un verre oxydé est plus rapide que celle des bulles situées dans un verre oxydé seul. Nous attribuons cette accélération à l'interaction entre les verres qui décale l'équilibre du soufre vers la formation de SO2 gazeux. Pour finir, nous présentons un montage expérimental qui permet de mesurer des champs de vitesse dans du verre grâce à l'utilisation de rayons X et à un algorithme de flot optique. Cette mesure permet d'évaluer la capacité d'une population de bulles à favoriser le mélange du verre au début de la fusionThis thesis focuses on the bubbles population that appears between two glass pieces when heated at 1100 °C without any reactive raw materials. Understanding the mechanisms involved in the transition from dissolved gas to gas is still a fundamental issue of materials science. Industrially, bubbles are the major sources of defects in the final glass product and the amount of recycled glass introduced in glass furnaces will likely increase.We have studied the life of a bubble at different times, from its creation to its growth behavior, and to its rise in the molten glass. We show that homogeneous nucleation cannot exist in molten glass because chemical reactions are not able to generate the needed supersaturations by themselves. Thus, right after glass transition, glass flow is responsible for the entrapment of gas pockets, which then become natural precursors of bubbles.We model the supersaturation at the interface between two glasses, and we show its influence over the number of stable nuclei that can form bubbles.We also model the growth dynamic by using the same characterization of glasses' oxidation states than for nucleation. We experimentally show that bubbles located at the interface between a reduced glass and an oxidized glass grow faster than bubbles located in an oxidized glass only. The main effect of the interaction between the two glasses is to move the sulfur equilibrium towards the formation of gaseous SO2.Finally, using X-rays and an optical flow algorithm, we present a new experimental setup which measure velocity fields in an opaque medium to assess bubbles ability to promote glass mixing
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Harrlekas, Farida. "Couplage des procédés membranaires aux techniques physico-chimiques ou biologiques pour le traitement des rejets liquides de l'industrie de textile." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL008N/document.
Abstract:
Le traitement des rejets textiles se fait habituellement via une filière physico-chimique couplée à un traitement biologique. La qualité de l’effluent obtenu obéit difficilement aux normes de recyclage ou de rejet dans le milieu naturel. Dans cet objectif, différentes combinaisons sont proposées: la coagulation floculation (CF) et/ou l’adsorption sur charbon actif (CAP) en poudre couplée aux techniques membranaires (microfiltration (MF) ou ultrafiltration (UF)), la photocatalyse couplée à un traitement aérobie biologique (système membranaire (BRM) ou réacteur discontinu séquentiel (RDS)) ou au traitement anaérobie par voie biologique ou chimique. Une comparaison générale a été réalisée pour optimiser le traitement adéquat. La combinaison CF-CAP-UF est un traitement efficace pour la réduction de la DCO, de la couleur et de la turbidité. La dégradation de deux colorants textiles (azoïque et phthalocyanine) a été étudiée par photocatalyse simple ou combinée à un BRM. Le traitement photocatalytique a été réalisé en présence de dioxyde de titane fixé sur un support en fibres de cellulose dans un réacteur à film tombant en présence d’irradiation UV. Pour les deux types de réacteurs biologiques, bien que la biomasse ait été influencée par la variation de la concentration en colorant et par le mode de fonctionnement continu pour le BRM, elle a pu résister. Après le pré-traitement nous avons obtenu une complète décoloration mais les sous produits photocatalytiques demeurent toxiques et peuvent empêcher l’abattement de la DCO. Dans une dernière partie, nous avons testé le couplage de la photocatalyse à un traitement chimique par hydrogénation catalytique ou biologique par boues granulaires. Cette dernière possibilité s’avère être efficace puisque des taux de décoloration supérieurs à 90% ont été atteints pour différents types de colorants et qu’aucune toxicité des produits obtenus lors du pré-traitement photocatalytique n’a été détectéeThe treatment of textile wastewater is usually done by a set of physicochemical processes coupled with a biological treatment. The effluent quality abides with difficulty the norms for reuse or discharge in environment. Various treatment combinations have been tested such as coagulation-flocculation (CF) and adsorption on activated carbon (PAC) coupled with membrane technologies (microfiltration (MF) or ultrafiltration (UF)), photocatalysis coupled with a biological treatment (membrane bioreactor (MBR) or a sequential batch reactor (SBR) or a biological and chemical anaerobic treatment. A general comparison was made to optimise the appropriate treatment. The combination CF-PAC-UF is the most effective of non-biological systems in terms of COD, absorbance and turbidity removal. The degradation of an azoïc and a phthalocyanine textile dyes by simple photocatalysis or combined to a membrane bioreactor has been investigated. Photocatalysis was achieved in a falling film reactor containing titanium dioxide fixed on cellulose fibres under UV irradiation. For both biological systems, although biomass was influenced by the variation of dyes concentration and the continuous operating mode for the MBR, it could resist to the applied conditions. However, even after pre-treatment where full decolouration was achieved, photocatalytic by-products were toxic and could inhibit COD removal. Chemical and biological anaerobic treatment have been applied to textile dyes and combined with a photocatalytic process. Photocatalysis was able to remove more than 90% color from crude as well as autoxidized reduced dye solutions. The photocatalytic end-products were not toxic toward methanogenic bacteria
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Sanchez, Cadena Lorena Eugenia. "Valorisation par voie chimique de déchets de tôles d'aluminium laquées." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2007. http://www.theses.fr/2007ECAP1056.
Abstract:
"La valorisation de complexes métal polymère où l’objectif est de récupérer le métal, et dans quelques cas recycler le polymère, pose toujours problème Par exemple, dans le cas des tôles d’aluminium laquées, l’incinération qui est la valorisation la plus utilisée, ne reste pas sans reproche. Le polymère est perdu, le dégagement de composés organiques volatils (COV) est considérable, et au final il reste des "crasses" de carbone dans l’aluminium. L’objet de cette thèse est de montrer en quoi la solvolyse peut, dans certains cas, se révéler être une méthode efficace pour résoudre ces problèmes. Elle nous permettra d’obtenir d’un coté l’aluminium nu et propre et de l’autre la résine dépolymérisée. Deux types de polymères réticulés ont été étudiés : des feuilles d’aluminium revêtues par des résines époxy et des feuilles d’aluminium revêtues par une résine acrylate durcie sous rayonnement UV ou par faisceau d’électrons (FE). Les différents essais de décapage (désadhésion de la laque) que la littérature propose se sont montrés négatifs. Par contre la glycolyse de ces feuilles revêtues a donné des résultats positifs pour chaque résine. Nous avons étudié dans les deux cas la glycolyse tout d’abord sur des résines modèles puis sur des résines commerciales. Différents paramètres ont été modifiés afin de trouver les meilleures conditions pour obtenir, d'une part une feuille d’aluminium propre, et d'autre part les résines dépolymérisées dissoutes dans le solvant. Les conditions choisies finalement sont :Pour les résines époxy : DEG, KOH, 200°C, 2h, agitation magnétique. "
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Verron, Heloïse. "Étude expérimentale des interactions matériau cimento-bentonitique / argilite / fer et acier (MREA/COx/Fe ou acier) à 90°C en conditions de stockage géologique profond des déchets radioactifs (CIGEO)." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0205.
Abstract:
Dans le concept actuel de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde tel qu’envisagé par l’Andra (projet CIGEO), les colis de déchets sont placés dans des alvéoles creusées dans l’argilite du Callovo-Oxfordien (COx) dont le chemisage est en acier faiblement allié. Le COx, et en particulier les pyrites qui le composent, peuvent s’oxyder lors du creusement. Grâce à un montage expérimental original, impliquant plusieurs mélanges pyrite/minéral et un réacteur couplé à un micro chromatographe en phase gazeuse, il est démontré, sur la base de la consommation d'O2 mesurée, qu'à 100°C en présence de calcite, moins de 50% de la pyrite est oxydée. Cette oxydation implique une acidité susceptible de corroder le chemisage des alvéoles. L’Andra a donc développé et breveté un coulis cimento-bentonitique bas pH (9In the current concept of radioactive waste deep geological disposal planned by Andra (CIGEO project), waste containers are stored into disposal cells drilled into the Callovo-Oxfordian claystone (COx) and encircled by a carbon steel liner. COx and in particular its pyrites, can be oxidized during the drilling of cells. Thanks to an original experimental set-up, involving several pyrite/mineral mixtures and a reactor coupled to a micro gas chromatograph, it is demonstrated, based on the measured O2 consumption that at 100°C in presence of calcite, less than 50% of the pyrite is oxidized. This oxidation induces a transient acidic plume and consequently the corrosion of the steel liner. Andra has developed and patented a low-pH (9
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Hubert, Franck. "Valorisation chimique de déchets polyéthylènetéréphtalate en matériaux polyuréthane pour l'isolation thermique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0482.
Abstract:
Des mousses polyuréthane rigides et polyisocyanurate sont préparées à partir de polyols obtenus par glycolyse de déchets de polyéthylènetéréphtale. Elles ont pour application l'isolation thermique. Ce travail se déroule en deux étapes. L'influence de la composition du milieu réactionnel et des paramètres de procédés sur les propriétés physico-chimiques des polyols a été étudiée : masse molaire, distribution des masses molaires, viscosité, stabilité au stockage, compatibilité avec les agents porogènes, coût des matières premières. Les effets de la proportion des restes glycoliques incorporés dans les chaînes polyesterdiol sur la stabilité au stockage du polyol et des quantités des restes diacide sur la viscosité du polyol sont montrés. Grâce à ces connaissances, un polyol, de composition définie en fonction des propriétés souhaités, est préparé. Dans un deuxième temps, des mousses polyuréthane rigides (PUR-index 110), polyuréthne/polyisocyanurate (PUR/PIR-index 190) et polyisocyanurate (PIR-index 250) sont fabriquées, endéterminant des compositions optimum (pour chacun des matériaux), par la méthodologie des plans d'expériences. A partir d'une gamme de polyols de compositions différentes, nous obtenons des mousses de bonne qualité. Un ajout de 0 à 15% de glycérol, suivant le matériau, suffit pour obtenir un excellent pourcentage de variation dimensionnelle de la mousse. Nous obtenons des mousses caractérisées par un très bon maintien des propriétés pendant des tests de vieillissement.
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Trabelsi, Fakher. "Les ultrasons de haute fréquence : étude d'un réacteur, application à la dégradation de composés organiques par sonochimie et sonoélectrochimie." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT053G.
Abstract:
Ce memoire concerne l'etude de la degradation oxydante par sonoelectrochimie de solutions aqueuses de phenols. Par l'etude des transferts de matiere dans deux types de reacteurs ultrasonores: l'un sonique a basse frequence 20 khz l'autre sonique a haute frequence 500 khz, les zones de meilleures activites ont pu etre localisees. Apres cette etude preliminaire, la reaction modele etudiee est l'oxydation du phenol, activee par les ultrasons. A 20 khz, on ne constate qu'une faible activation ; en revanche, a 500 khz on observe une degradation lente due a la migration de la molecule vers les bulles de cavitation: un mecanisme de degradation est propose. Afin d'ameliorer la vitesse de degradation, on propose un procede sonoelectrochimique a basse et haute frequences. Les solutions de nacl (electrolyte support) presentent une activite catalytique vis-a-vis de l'oxydation du phenol et les temps de degradation sont particulierement reduits. Outre les transferts de matiere, les hautes frequences modifient egalement le transfert electronique: un schema reactionnel est propose. Cette methode a ete etendue a d'autres composes aromatiques et les resultats montrent qu'elle se prete bien au traitement de rejets polluants organiques. De plus, la sonoactivation a ete appliquee au traitement anaerobie de margines, rejets d'huileries, et un pilote est en cours de validation
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Boigelot, Romain. "Gazéification de déchets organiques dans un réacteur à flux entrainé : impact des inorganiques sur le fonctionnement du réacteur et choix des céramiques réfractaires." Phd thesis, Université d'Orléans, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00835075.
Abstract:
La gazéification de la biomasse permet d'obtenir un gaz de synthèse riche en CO et H2 utilisable pour la production d'électricité, de biocarburants ou de composés chimiques. Ce procédé permet de palier à l'épuisement des ressources fossiles. L'utilisation de boues d'épuration comme ressources de biomasse assurerait à ce type de déchets organiques une valorisation énergétique. Cependant, les boues contiennent une forte charge minérale (entre 30 et 50% massique). Cette fraction est composée d'une vingtaine d'oxyde notamment la silice, la chaux et l'oxyde de phosphore, P2O5 (plus de 15%).Les boues sont des systèmes complexes très peu étudiés jusqu'à présent. Il est donc nécessaire de connaitre le comportement en température des inorganiques afin de mesurer leur impact lors du processus de gazéification et de se prémunir contre les risques de corrosion et de pollution du gaz liés à leur présence. - Dans un premier temps, les températures de liquidus de deux fractions minérales de boues ont été déterminées. Il s'avère que celles-ci, comprises entre 1257°C et 1358°C, sont dans la plage opératoire d'un gazéifieur à lit entrainé. De plus, une étude menée sur le binaire SiO2-P2O5 a permis d'améliorer les bases de données thermodynamiques. - Dans un second temps, les études thermodynamiques et cinétiques de volatilisation du phosphore ont mis en évidence le faible relâchement en température du phosphore grâce à la formation de phases réfractaires associant l'oxyde de phosphore et la chaux tel que Ca3(PO4)2 et Ca9Fe(PO4)7. La volatilité des inorganiques des boues est inférieure à 0.5% massique. - Enfin, l'interaction entre les inorganiques liquides et plusieurs céramiques réfractaires a été étudiée, par des essais de corrosion statique et dynamique. Un matériau, constitué d'alumine et d'oxyde de chrome, s'est révélé être un excellent candidat pour le garnissage du réacteur de gazéification.
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Riou, Fabienne. "Procédé de traitement des déchets de circuits imprimés : valorisation par dépolymérisation chimique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003ECAP0906.
Abstract:
Face à une croissance importante des déchets d'équipements électriques et électroniques, des directives visant des objectifs de collecte, de valorisation et de recyclage ont été adoptées. Concernant les déchets de circuits imprimés, une difficulté majeure apparaît puisqu'ils sont composés de polymère thermodurcissable, infusible et insoluble, dont la structure chimique varie d'un produit à l'autre. Seul un traitement par solvolyse permet de récupérer à la fois les fibres de renfort non fragilisées, les métaux et le polymère, sans conduire à des substances nocives formées à plus haute température. Au cours de cette recherche, l'influence de plusieurs paramètres, sur les performances de la solvolyse de différents types de circuits imprimés, a été étudiée de façon systématique. Seule l'utilisation de glycols en milieu basique permet de faire passer en solution la totalité du polymère pour tous les circuits étudiés, et de récupérer ainsi des fibres et métaux très peu contaminés par de la matière organique. Un procédé optimal a été déterminé. Il est reproductible et a été validé sur un lot industriel de circuits imprimés provenant du démantèlement d'ordinateurs hors d'usage. Dans les conditions de solvolyse retenues, des réactions de cyclisation et, plus surprenant, de transetherification, conduisant à une dégradation du solvant réactif, ont été mises en évidence. Les fibres peuvent être réutilisées pour d'autres applications. La séparation des fibres et des métaux doit être effectuée par lixiviation de ces derniers qui peuvent ensuite être valorisés par hydrométallurgie. Le liquide organique, qui contient beaucoup de solvant, peut servir à solvolyser des déchets de pet pour obtenir un polyol précurseur de mousses polyuréthanes avec des propriétés anti-feu par la présence des composés organobromes provenant du polymère.
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Hervy, Maxime. "Valorisation de chars issus de pyrogazéification de biomasse pour la purification de syngas : lien entre propriétés physico-chimiques, procédé de fonctionnalisation et efficacité du traitement." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2016. http://www.theses.fr/2016EMAC0013/document.
Abstract:
La pyrogazéification est un procédé de conversion thermochimique prometteur pour la valorisation énergétique des biomasses et des déchets. Ce procédé conduit à la production d’un vecteur énergétique gazeux appelé « syngas » composé principalement de CO et d’H2 mais contenant également de nombreux polluants issus des déchets entrants et/ou générés au cours de la conversion. En fonction de sa pureté, le syngas peut être valorisé dans de nombreuses applications. Cependant, la formation simultanée de résidus solides (chars) sans voie de valorisation, ainsi que le coût élevé de l'étape de purification du syngas freinent le développement industriel de cette filière. Cette thèse s'intéresse à ces deux problématiques en étudiant la valorisation des chars de pyrolyse, avec ou sans adjonction de fonctions chimiques, comme adsorbants et catalyseurs pour la purification du syngas. Dans cette étude, les chars ont été produits par pyrolyse de déchets générés sur des navires de croisière et générés en quantités importantes par les sociétés modernes : Bois de Palettes Usagées, Boues de Coagulation-Floculation et Déchets Alimentaires. Une séquence de caractérisations multi-échelle a été mise en place afin de relier les caractéristiques physico-chimiques des chars aux conditions de production ainsi qu’à la nature des déchets entrants. Les chars résultants du mélange BF/DA montrent une composition chimique riche en espèces minérales tandis que les chars produits à partir de BPU sont des matériaux très majoritairement composés de carbone. L’activation à la vapeur ne modifie pas significativement la composition des chars, mais permet de développer efficacement leur porosité. L’étude s’est ensuite intéressée aux relations existant entre les propriétés physico-chimiques des chars et leur efficacité épuratoire. La capacité d’épuration d’H2S des matériaux s’est trouvée significativement améliorée par des surfaces spécifiques élevées, de hautes teneurs en espèces minérales et un pH de surface basique. Les propriétés les plus influentes pour l’activité catalytique des chars pour le craquage des goudrons (l’éthylbenzène et le benzène sont pris comme références) en gaz légers sont : la présence d’espèces minérales, la porosité et la présence de structures carbonées désordonnées dans la matrice du charThe pyrogasification is a thermochemical process that consists in converting biomass and/or waste into a gaseous energy carrier named syngas. This syngas is mainly composed of H2 and CO but also contains many pollutants (such as tars, H2S, HCl, particles…) that must be removed before further utilization of the syngas (electricity and heat production, synthesis of biofuel or chemicals…). The production of solid residues (chars) and the cost of the syngas purification process jeopardize the industrial development of this process. This thesis aims at studying the in-situ valorisation of the pyrolysis chars, functionalized or not, as sorbent or catalyst for the syngas cleaning. In this study, pyrolysis chars have been produced by the pyrolysis of wastes generated on cruise-ships: Used Wood Pallets (UWP), Coagulation-Flocculation Sludge (CFS) and Food Waste (FW). A set of multi-scale characterizations has been performed in order to identify relationships between the physico-chemical properties of the chars, the production conditions and the nature of the initial biomass. Chars from the mixture of FW/CFS have high mineral contents while chars from UWP are mainly carbonaceous materials. The steam activation only slightly modifies the chemical composition of the chars but significantly increases their porosity. Then, the study focused on the relationships between the physico-chemical properties of the chars and their purification efficiency. The H2S sorption capacity was strongly improved by high surface areas, large mineral contents and alkaline pH surfaces. The most important properties for the catalytic activity of the chars for tar cracking reactions were: high mineral contents, large surface areas and the presence of disorganized carbon structures in the char
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Boloré, Damien. "Création et nucléation de bulles lors de la montée en température de verres recyclés mis en contact." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066267/document.
Abstract:
L'objectif de cette thèse est l'étude de la population de bulles générée entre deux morceaux de verre mis en contact et portés à 1100 °C sans matières premières. Comprendre la transition gaz dissous/gaz est un sujet scientifique majeur, par ailleurs les bulles sont le principal défaut dans les verres industriels et la quantité de verre recyclé introduite dans les fours est destinée à augmenter. Nous étudions la vie d'une bulle de sa nucléation à sa remontée dans le verre fondu en passant par sa croissance. Nous montrons que la nucléation homogène n'existe pas dans un verre car les réactions chimiques ne génèrent pas les sursaturations suffisantes. L'écoulement du verre après la transition vitreuse enferme des poches de gaz qui sont les précurseurs naturels des bulles. Nous modélisons la sursaturation à l'interface entre deux verres et montrons son influence sur le nombre de nuclei stables qui forment des bulles. Nous modélisons la dynamique de croissance des bulles en utilisant la même caractérisation de l'état d'oxydation que pour la nucléation. Nous constatons que la croissance des bulles à l'interface entre un verre réduit et un verre oxydé est plus rapide que celle des bulles situées dans un verre oxydé seul. Nous attribuons cette accélération à l'interaction entre les verres qui décale l'équilibre du soufre vers la formation de SO2 gazeux. Pour finir, nous présentons un montage expérimental qui permet de mesurer des champs de vitesse dans du verre grâce à l'utilisation de rayons X et à un algorithme de flot optique. Cette mesure permet d'évaluer la capacité d'une population de bulles à favoriser le mélange du verre au début de la fusionThis thesis focuses on the bubbles population that appears between two glass pieces when heated at 1100 °C without any reactive raw materials. Understanding the mechanisms involved in the transition from dissolved gas to gas is still a fundamental issue of materials science. Industrially, bubbles are the major sources of defects in the final glass product and the amount of recycled glass introduced in glass furnaces will likely increase.We have studied the life of a bubble at different times, from its creation to its growth behavior, and to its rise in the molten glass. We show that homogeneous nucleation cannot exist in molten glass because chemical reactions are not able to generate the needed supersaturations by themselves. Thus, right after glass transition, glass flow is responsible for the entrapment of gas pockets, which then become natural precursors of bubbles.We model the supersaturation at the interface between two glasses, and we show its influence over the number of stable nuclei that can form bubbles.We also model the growth dynamic by using the same characterization of glasses' oxidation states than for nucleation. We experimentally show that bubbles located at the interface between a reduced glass and an oxidized glass grow faster than bubbles located in an oxidized glass only. The main effect of the interaction between the two glasses is to move the sulfur equilibrium towards the formation of gaseous SO2.Finally, using X-rays and an optical flow algorithm, we present a new experimental setup which measure velocity fields in an opaque medium to assess bubbles ability to promote glass mixing
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Amar, Mouhamadou Al Amine. "Traitement des sédiments de dragage pour une valorisation dans les matrices cimentaires." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10154/document.
Abstract:
En France, les besoins annuels en matériaux granulaires pour le secteur du BTP sont proches de 400 millions de tonnes dont 96% sont d'origine naturelle. Il est donc inéluctablement nécessaire de trouver des solutions alternatives dites éco-responsables notamment par la valorisation de sous-produits industriels (SPI) tels que les sédiments de dragage. Les sédiments de dragage marins sont désignés comme matière première secondaire dans le cadre de cette étude. Cependant, ces derniers peuvent présenter des niveaux de pollution variables, avec présence de matières organiques (5% à 30%), une teneur en eau relativement élevée (50% à 200%) et une granulométrie assez fine (≤ 300 µm). Ce qui requiert, de mettre en place, en vue d'une utilisation efficiente, des procédés de traitement qui permettront in fine d'améliorer certaines propriétés physico-chimiques du matériau. L'objectif de nos travaux porte sur le traitement physique et thermique des sédiments de dragage puis leur valorisation dans les matrices cimentaires. Nous menons d’abord une étude bibliographique autour de la problématique posée. Au plan expérimental divers études sont conduits : caractérisation physico-chimique, les effets du traitement sur les propriétés des sédiments, l'impact probable de la présence des sédiments dans les matrices cimentaires. Les matériaux cimentaires formulés seront par la suite analysés et caractérisés à quatre échelles: physico-chimique, mécanique, durabilité et environnementale. Une analyse des résultats mécaniques permet de suivre l'activité des sédiments et d'implémenter des lois de formulation adaptéesIn France, construction sector annual needings for granular materials are close to 400 million tonnes, of which 96% are natural origin. Therefore it becames highly necessary to find alternatives solutions, in particular by valorisation of industrial by-products (IBP) such as dredging sediments. Marine sediments are designated as a secondary raw material in this study. However, the latter may present some levels of pollution, with the presence of organic matter (5% to 30%), relatively high water content (50% to 200%) and a fairly fine granulometry (≤ 300 µm). Currently, research target to use them as a supplementary mineral addition in concrete after efficient methods of treatment that improve some physico-chemical properties. The aim of this this study is to establish a profitable methodology for the use of sediments in cementitious matrix. We first lead a bibliographical review on this subject. At the experimental level, a physico-chemical characterization was carried out, determining the major parameters to be considered, the effects of the treatment on material properties, the likely impact of the presence of sediments in the cementitious matrix, and an experimental methodology to quantify these various effects. The cementitious materials formulated will be analysed and characterized at four scales: physico-chemical, mechanical, durability and the environmental impact. An analysis of the mechanical results makes possible to assess the activity of this material and to implement adapted formulation laws
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Le, Forestier Lydie. "Résidus ultimes de l'incinération de déchets ménagers : caractérisation chimique et minéralogique, essais de stabilisation par vitrification et comportement des verres à la lixiviation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL025N.
Abstract:
L’incinération est une méthode efficace pour l’élimination des déchets ménagers. Cependant, l’épuration des fumées génère des résidus ultimes (REFIOM) contenant essentiellement des silicates alumineux et calciques mais aussi des chlorures, des sulfates et de nombreux éléments polluants. Compte tenu de la toxicité de ces REFIOM pour l’environnement, la législation française exige leur stabilisation avant leur stockage. Quel que soit le procédé de stabilisation, il est indispensable de définir correctement le déchet à stabiliser. Dans cette optique, une méthode basée sur des séparations par lavage, tamisage et densité, et couplée avec diverses méthodes d’analyses a été développée de façon à caractériser les REFIOM, d’un point de vue textural, chimique et minéralogique. Ainsi, nous avons pu, non seulement estimer les proportions des principales phases présentes dans les REFIOM, mais aussi avoir quelques informations sur les phases porteuses des éléments polluants. Nos recherches se sont ensuite focalisées sur la faisabilité de la vitrification des REFIOM, grâce à un travail expérimental consacré au comportement à haute température de ces résidus ultimes. Nous nous sommes particulièrement intéressés ici à étudier la solubilisation des chlorures et des éléments polluants dans une matrice vitreuse et/ou partiellement cristallisée. La dernière partie de cette thèse est consacrée à la durabilité de verres de stabilisation. Cette étude, par le biais d’expériences de lixiviation en laboratoire, a permis de tester l’influence de paramètres (pH de la solution, température, surface spécifique du verre) sur le comportement à long terme des verres de stabilisation produits à partir de REFIOMIncineration is an efficient way of eliminating household wastes, but the scrubbing of the fumes produces fly ash (REFIOM), which contains mainly Ca-Al silicates as well as alkali chlorides and calcium sulphates, and a large number of pollutant elements. Because of their toxic effects on the environment, Fench legislation requires that they be stabilized before strage. It is, however, first necessary to characterize the ashes. Methods were developed giving fractions of washed ashes through sieving and density separation, followed by analytical technique to determine the textures, mineralogy and chemical compositions of the fractions. It was possible to estimate weight proportions of the main phases and to obtain information about the host phases for the pollutant elements. High-temperature experiments were then performed to test the feasibility of vitrifying the ashes, particularly concerning the possible dissolution of chlorides and pollutant elements in a glassy or partly crystallized matrix. The last part of the study dealt with the durability of the stabilized glasses during leaching experiments under controlled conditions to determine the influence of pH of the solution, temperature and the specific surface of the glass, as a guide to estimate the long-term behaviour of glasses made from fly ash
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Delville, Nathalie. "Etude minéralogique et physico-chimique des mâchefers d'incinération des ordures ménagères (M. I. O. M. ) en vue d'une utilisation en technique routière." Clermont-Ferrand 2, 2002. http://www.theses.fr/2003CLF22410.
Abstract:
Une caractérisation minéralogique et physico-chimique du mâchefer de Rosiers d'Egletons a été réalisée afin de déterminer le mode de formation de ses principaux constituants et de comprendre sa nature et son évolution. Assimilé à un sol D22, il peut être utilisé en remblai ou en couche de forme. C'est un matériau présentant un enrichissement en métaux lourds significatif mais montrant un comportement face à la lixiviation satisfaisant. Sa composition chimique est proche de celle des autres mâchefers européens issus de fours à grilles. Il est constitué de 35% de phases reliques, de 40% de phases primaires et de 25% de phases secondaires. Une étude expérimentale des phases primaires a permis d'établir un modèle de cristallisation à l'équilibre auquel peut être comparé tout mâchefer afin de connaître ses conditions de fabrication au sein du four. Les assemblages de haute température présents dans le mâchefer de Rosiers d'Egletons sont issus d'une fusion partielle des déchets et semblent cristalliser dans des conditions majoritairement réductrices. Une chaussée expérimentale réalisée avec le mâchefer de Rosiers en sous-couche routière n'est pas toxique pour l'environnement, sur la période considérée, à l'exception du pH élevé. Les principales phases se formant au sein du mâchefer sont C-S-A-H (stratlingite) et des C-S-H formés par réaction pouzzolanique, des chloroalumates de calcium hydratés, des sulfochloroalumates de calcium hydratés et de l'ettringite. Ces premiers résultats doivent permettre d'alimenter les bases de données des codes de calcul géochimiques afin d'appréhender l'impact environnemental à long terme. Une synthèse des princiapaux paramètres influençant la qualité des mâchefers depuis leur fabrication jusqu'à leur utilisation en technique routière est proposée afin de vérifier que la valorisation des M. I. O. M respecte le concept de développement durable
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Mouffe, Shirley. "Maîtrise de la réactivité thermique lors de l'élaboration d'un conditionnement par le bitume." Compiègne, 2004. http://www.theses.fr/2004COMP1524.
Abstract:
Notre objectif est d'étudier les réactions chimiques et transitions de phases qui peuvent se produire lorsque du nitrate de magnésium, du nitrate de sodium, un précipité de soufre cobalt et du ferrocyanure de nickel potassium sont chauffés ensemble lors du conditionnement de déchets nucléaires par le bitume. La méthodologie appliquée associe plusieurs techniques: la température, l'enthalpie et la cinétique de réaction sont déterminées par calorimétrie, les produits de réaction sont caractérisés par des analyses chimiques, spectrométrie de masse et DRX. Trois domaines de température et d'énergie sont mis en évidence en fonction de la composition (composés seuls ou en mélange). L'étude des réactions de NaNO3 avec le précipité de soufre cobalt permet de montrer l'effet de l'eau sur la température de réaction. Celle entre Mg(NO3)2, 6 H20 avec CoS indique que différents phénomènes thermiques se superposent et que la cinétique de réaction est lente (plusieurs heures)This work deals with the study of chemical reactions and phases transitions which can occur between magnesium nitrate, sodium nitrate, cobalt sulphur product, and nickel potassium ferrocyanide, when they are heated together during bituminisation process of nuclear waste. The applied methodology associates a few techniques: temperature, enthalpy, and kinetics of reaction are determined by calorimetry, reaction products are characterised by chemical analyses, mass spectrometry and XRD analysis. Three fields of temperature and energy are observed in function of composition (one compound or a mixture of compounds). The study of reactions between NaNO3 and cobalt sulphur product shows that the presence of water has got an effect on reaction temperature. The study of Mg(NO3)2, 6 H20 and CoS shows an overlapping of different signals, and that the reaction rate is very slow (a few hours)
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Morais, Joácio júnior de Araujo. "Influence des pré-traitements mécaniques et biologiques des Ordures Ménagères Résiduelles (OMR) sur leur comportement bio-physico-chimique en Installation de Stockage de Déchets (ISD)." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0121/these.pdf.
Abstract:
La directive européenne 99/31/CE sur le stockage des déchets solides fixe des règles de gestion intégrée des déchets. Les pré-traitements mécaniques et biologiques (PTMB) des ordures ménagères doivent permettre de réduire les quantités de déchets stockés et de réduire la fraction biodégradable contenue dans les déchets. L’objectif fixé pour cette thèse a été d’évaluer l’influence des PTMB des ordures ménagères résiduelles sur leur comportement en installations de stockage des déchets. Pour atteindre cet objectif, le travail a été basé d’une part sur l’étude de l’efficacité des opérations de deux procédés industriel et semi-industriel de PTMB (au SDEE-Lozère et au CREED), d’autre part sur l’évaluation au laboratoire du comportement des déchets pré-traités en bioréacteurs de simulation de stockage avec ou sans recirculation de lixiviats. L’influence positive des PTMB des deux procédés est observée ainsi que l’effet de la recirculation sur tous les bioréacteursThe European directive 99/31/CE on the storage of solid waste fixes the requirements of integrated waste management. By mechanical-biological pretreatment (MBP) of residual municipal solid waste it is possible to reduce the quantity of waste to be landfilled and the waste biodegradable fraction. The objective of this PhD thesis was to evaluate the influence of the MBP of residual municipal solid waste on their behaviour in landfill. In this purpose, the work was based on the one hand on the study of the effectiveness of the operations of two industrial and semi-industrial processes of MBP (at SDEE-Lozère and at CREED) and, on the other hand, on the evaluation of the behavior of pretreated waste in laboratory scale test landfill simulation reactor with and without leachate recirculation. The positive influence of the MBP of the two processes is observed as well as the effect of the recirculation on all bioreactors