Dissertations / Theses on the topic 'Industries chimiques – Environnement'

Les liquides ioniques sont des composés uniquement constitués d‘ions souvent volumineux, asymétriques et flexibles. Ils possèdent des températures de fusion basses, typiquement au-dessous de 100°C. Ils sont considérés comme des solvants prometteurs pour une chimie durable du fait, notamment, de leur tension de vapeur négligeable. Ils présentent d‘autres propriétés intéressantes : grande stabilité thermique, pression de vapeur quasiment nulle, non-inflammabilité, propriétés modulables par changement de l‘anion ou du cation, etc. Ils sont classiquement organisés par familles, en fonction de la structure chimique de leur cation : imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, etc. Leurs domaines d‘application sont très variés : synthèse, catalyse, séparation et extraction. Cependant, l‘utilisation des liquides ioniques à l‘échelle industrielle est encore limitée par manque de connaissances fondamentales et par l‘absence de données fiables sur leurs propriétés, leur devenir et leur impact environnementaux. La toxicité des liquides ioniques a récemment été démontrée ainsi qu'une résistance à la biodégradation. Dans ce contexte et en vue du développement à grande échelle de l‘utilisation de ces composés, la recherche de liquides ioniques à faible impact environnemental (moins toxiques, facilement biodégradables) devient essentielle. L‘introduction dans les chaînes latérales alkyles des imidazolium et pyridinium de groupements fonctionnels oxygenés, qui peuvent être reconnus par des enzymes (ex. esters, éthers, alcools terminaux), a grandement amélioré leur biodégradabilité. En même temps, il est important de garantir que la présence de ces groupements n‘affecte pas les propriétés physico-chimiques des liquides ioniques requises pour un usage spécifique dans des procédés chimiques. Dans ce projet de doctorat, nous avons sélectionné divers liquides ioniques basés sur les cations imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium et ammonium, avec ou sans groupements fonctionnels (alcool/ester/éther) et avec trois types d‘anions, comme cibles d‘étude. L‘objectif était d‘examiner si les modifications de structures peuvent effectivement baisser leur impact environnemental tout en gardant leurs propriétés intéressantes pour des applications industrielles. Dans un premier temps, nous avons étudié plusieurs propriétés physico-chimiques importantes pour des applications ultérieures et/ou indicatrices de leur impact environnemental : les propriétés volumiques, la viscosité, la solubilité de gaz, la solubilité dans l‘eau, le coefficient de partage octanol-eau et le coefficient de diffusion dans l‘eau. Dans un deuxième temps, nous avons étudié leur impact environnemental par la mesure de la toxicité sur quatre microorganismes différents et l‘étude de leur biodégradation en présence de souches pures de bactéries. En complément, nous avons essayé de trouver des modèles basés sur les informations structurales pour estimer certaines propriétés. L‘insertion de groupements oxygénés sur la chaîne alkyle des cations ne change pas significativement les propriétés volumiques ; ni le coefficient de diffusion dans l‘eau. Les propriétés de solvatation des liquides ioniques basés sur des cations imidazolium et ammonium ne sont pas modifiées significativement, mais celles des pyridinium sont réduites, à cause d'une contribution entropique défavorable à l'énergie de Gibbs de solvatation. La présence de groupements oxygénés dans la chaîne alkyle du cation augmente la viscosité d‘un ordre de grandeur comparativement aux liquides ioniques sans groupements oxygénés. Dans le cas de l‘anion octylsulfate la viscosité augmente de deux ordres de grandeur. La présence de groupements oxygénés augmente la biodégradabilité des liquides ioniques. La présence de groupements esters rend les liquides ioniques plus sensibles à l‘ hydrolyse dans les conditions abiotiques et biotiques, toutefois le noyau imidazolium n‘en devient pas biodégradable pour autant. L‘introduction de groupements oxygénés augmente la solubilité dans l‘eau, diminue la valeur du coefficient de partage octanol-eau et entraine une baisse de la toxicité ce qui signifie que ces liquides ioniques présentent un plus faible impact environnemental
Ionic liquids are the salts composed only by bulky, unsymmetrical and flexible organic cations and inorganic or organic anions. Their melting points are particularly low, usually below 100°C. The ionic liquids present several interesting properties : high thermal stability, low vapor pressure, non-flammability and tunable properties by changing the anion or cation. They are considered as promising high performance fluids with low environmental impact that can be applied in the fields of chemistry, chemical engineering or materials science both in processes (separation, catalysis) or as devices (optical components or lubricants).The application of ionic liquids at an industrial scale is still limited and fundamental information and reliable data on their properties, environmental fate and impact are rare. In this context and for the development of applications in wide scale, the research on ionic liquids with an expected low environmental impact (less toxic, readily biodegradable) is essential. The introduction of oxygenated functional groups – ester, ether or hydroxyl – in the alkyl side chains of imidazolium and pyridinium-based ionic liquids is expected to greatly improve their biodegradability. The effect of the functionalization on the physico-chemical properties of the ionic liquids is important in order to propose efficient, low environmental impact, ionic liquids for different applications and chemical processes. In this work, we have selected different ionic liquids based on the imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium and ammonium cations, with or without functional groups (hydroxyl/ester/ether), and with three types of anions. Our objective was to examine if the modification of chemical structures of the ions effectively have lower environmental impact, and if they their interesting properties are remained. We have studied, for all the ionic liquids, several physico-chemical properties considered important to quantify the environmental impact of chemicals : the density, the viscosity, the gas solubility, the aqueous solubility, the octanol-water partition coefficient and the aqueous diffusivity. We have also tested their toxicity towards four different microorganisms and their biodegradation in presence of pure strain of bacteria. Finally, we have tried to develop some empirical and semi-empirical models based on molecular structure information for predicting some of these properties.The introduction of oxygenated groups in the alkyl chains on cations does not change significantly the volumetric properties of ionic liquids, or their diffusion coefficient in water, but increases the viscosity of the pure salts up to one order of magnitude. Carbon dioxide solubilities in ionic liquids are not significantly influenced by the introduction of oxygen functional groups in the cations of the ionic liquids except in the case of the pyridinium based ionic liquids for which the carbon dioxide solubility decreases significantly due to a defavourable entropic contribution to the Gibbs energy of solvation. The modification of the ionic liquids by introducing oxygenated chemical functions makes them more biodegradable. In the case of imidazolium-based ionic liquids, the presence of the ester group makes the cation more susceptible to hydrolysis, the imidazolium ring being still resistant to the degradation. The functionalization of the cation also increases the solubility in water of the resulting ionic liquids and reduces the octanol-water partition coefficient and their toxicity, leading us to conclude that they are more environmental friendly than the non-functionalized ionic liquids

Ce travail de these porte sur l'analyse d'une nouvelle experience d'industrialisation celle qui concerne l'implantation du pole industriel siape ii dans la region de skhira - tunisis. Le pole industriel siape ii a comme production principale l'acide phosphorique concentre et superconcentre, destinee en sa totalite a l'exportation. Le debat theorique souleve au debut de ce travail sur les question de decollage (w. W. Rostow), pole de croissance (f. Perroux) et industrie industrialisantes (d. G. De bernis) a permis de degager des outils theoriques d'analyse pour la verification des hypotheses theoriques de ces auteurs dans le cas d'etudes: la region de skhira qui est a vocation rurale, et est depourvue de toute experience d'industrialisation anterieure. L'analyse menee a permis aussi, de montrer que les effets d'entrainements crees par la siape ii au cours de deux phases de construction et de fonctionnement se sont exerces en grande majorite soit a l'etranger soit a l'exterieur de la region de la skhira. Ces effets crees par le pole industriel ne sont pas isoles mais ils sont accompagnes par des effets de freinage et de blocage. Ceci confirme l'idee de perroux selon laquelle les unites motrices exercent sur leur milieu des effets d'entrainements ou des effets de stoppage. Devant ce fait, nous posons la question suivante: comment pourrait-on reamenager et reorganiser de tels effets et quel role ont a jouer les acteurs sociaux economiques pour que de telles actions menent a une integration de ce pole siape ii dans la region de skhira
This thesis deals with the analysis of a new industiealization experience: the setting up of the siape ii industrial pole in the skhira area in tunisia. The siape ii's main product is concentrated and superconcentrated phosporic acid. Entirely intended for export. The theoretical debate raised at the beginning of this study on problems of takeoff (w. W. Rostow), growth poles (f. Perroux) and industrializing industries (d. G. De bernis) has enabled the identification of theoretical instruments of analysis to ascertain the theoretical hypotheses of the authors in the case under study: the rural area of skhira which has no previous industrialization experience. Through this analysis, it was also possible to show the effects created by siape ii during the building and operating stages have been mainly felt abroad or outside the skhira area. These effects from the industrial pole are not isolated; they have been associated with slowing down blocking effects. This confirms pettoux's idea that the motor units have driving or stoppage effects on their environment. We therefore raise the following questionm: how could we rearrange and reorganize such effects and what role coult the socioeconomic actors play so that such actions lead to an integration of this siape ii pole in the skhire area?

Les effets dominos ou cascade d’événements dans les industries et particulièrement dans les industries chimiques et de transformation, sont reconnus comme des scénarios d’accidents possibles depuis environ trois décennies. Ils représentent une préoccupation croissante, car ils ont le potentiel de provoquer des conséquences dévastatrices. L’effet domino, comme phénomène, est un sujet controversé lorsque son évaluation est nécessaire. L’examen de la bibliographie a démontré l’absence d’une définition commune et d’une procédure simple d’utilisation et précise pour son appréciation. C’est pourquoi l’un des objectifs de cette recherche est de formaliser les connaissances relatives aux effets dominos afin de comprendre les mécanismes de leurs occurrences. Pour ce faire nous avons étudié les paramètres à examiner pour déterminer la possibilité de cascade et être en mesure d’identifier les scénarios dominos. L’enjeu étant de permettre l’amélioration de la prévention du risque d’effet domino. L’autre objectif est donc de produire une méthode pour l’identification et l’analyse des effets dominos. Nous avons développé une méthodologie globale pour l’étude des effets dominos en chaîne initiés par des pertes de confinement. Elle permet l’identification et la hiérarchisation des chemins de propagation des accidents. Cette méthode facilite la prise de décision pour la prévention des effets dominos, tout en proposant un outil efficace et simple d’utilisation. Les résultats de l’étude sont fournis sous forme d’une hiérarchisation quantitative des équipements impliqués dans les scénarios dominos, en tenant compte des effets des conditions météorologiques et des mesures de maîtrise des risques existantes ou proposées.Cette hiérarchisation donne une idée claire des dangers que représentent les équipements par rapport aux accidents en cascade, en précisant si la dangerosité de l’équipement provient de sa capacité à initier ou à propager un effet de cascade.La méthode est basée sur une description topographique de la zone étudiée, incluant les caractéristiques de chaque équipement, et prend en compte les mesures de maîtrise des risques mises en œuvre par l’industriel. Elle repose sur deux phases principales : La première, est l’identification des chemins de propagation des accidents. Pour ce faire, la méthode d’analyse par arbre d’événements est utilisée. Les cibles potentielles sont déterminées en combinant les valeurs seuils d’escalade et les modèles de vulnérabilité (pour l’estimation de la probabilité d’endommagement). Cette première phase est implémentée sous MATLAB® et Visual Basic for Applications (VBA) afin de faciliter l’entrée des données, et l’analyse des résultats dans Microsoft Excel®. La deuxième phase est l’identification des équipements les plus dangereux vis-à-vis des effets dominos. Elle consiste à hiérarchiser les équipements impliqués dans les chemins de propagation, en fonction de leur vraisemblance à causer ou à propager un effet domino. L’algorithme qui effectue cette phase est codé sous VBA. La méthode a été conçue de façon à ce qu’elle puisse être utilisée sans qu’il soit nécessaire de s’appuyer sur les résultats des études de dangers. Néanmoins, si ces résultats sont disponibles, il est alors possible d’alléger certaines étapes de la méthode. Elle s’est révélée facile à utiliser, cela a été constaté lors de son application dans le cadre de projets et stages d’étudiants
Domino effects or cascading events in the chemical and process industries are recognized as credible accident scenarios since three decades. They are raising a growing concern, as they have the potential to cause catastrophic consequences. Domino effect, as phenomenon, is still a controversial topic when coming to its assessment. There is still a poor agreement on the definition of domino effect and its assessment procedures. A number of different definitions and approaches are proposed in technical standards and in the scientific literature. Therefore, one of this research objectives is to formalize domino effects knowledges in order to comprehend their occurrence mechanisms. Thus, the parameters that should be looked at so as to understand the escalation possibility and in order to identify domino scenarios, were analyzed. The aim is to improve domino effect hazards prevention, through the development of a methodology for the identification and the analysis of domino effects.We developed a method for the analysis of domino accident chain caused by loss of containments. It allow the identification and prioritization of accident propagation paths. The method is user-friendly and help decision making regarding the prevention of cascading events. The final outcomes of the model are given in form of quantitative rankings of equipment involved in domino scenarios, taking into account the effect of meteorological conditions and safety barriers. The rankings give a clear idea of equipment hazard for initiating or continuing cascading events.The methodology is based on a topography of the industrial area of concern, including the characteristics of each unit and accounting for protection and mitigation barriers. It is based on two main stages. The first is the identification of accident propagation paths. For this, the event tree method is used. The possible targets are identified combining the escalation thresholds and vulnerability models (to estimate damage probability). This first stage was implemented using the MATLAB® software and Visual Basic for Applications (VBA) to enable an easy input procedure and output analysis in Microsoft Excel®.The second stage is the identification of the most dangerous equipment. It consists in prioritizing equipment involved in the propagation paths according to their likelihood to cause/propagate domino effect. The algorithm that performs this phase was coded in VBA.The method was designed so as it can be used without the need to rely on the results of safety reports. However, if such results are available, it is possible to lighten some steps of the method. It revealed easy to apply, this was confirmed through projects and student internships
Gli effetti domino, in cui un primo incidente causa in cascata altri scenari incidentali, sono tragli scenari incidentali più severi che avvengono nell’industria chimica. Nonostante l’attenzioneche anche la normativa dedica a tali scenari, la valutazione dell’effetto domino è un soggettocontroverso. L’analisi della letteratura tecnica e scientifica ha mostrato l’assenza di unadefinizione comune di « effetto domino » e di una semplice procedura per l’identificazione ditali scenari. È per tale motivo che uno degli obiettivi di questo lavoro di ricerca è diformalizzare le conoscenze relative agli effetti domino al fine di meglio comprendere imeccanismi che possono provocarli. A tal proposito sono stati studiati i parametri necessariper determinare la possibilità dell’insorgere di cascate di eventi e per essere in grado diidentificare i possibili scenari incidentali dovuti ad effetto domino. L’obiettivo finale del lavoroè stato di sviluppare un metodo per l’identificazione e l’analisi quantitativa della propagazionedi incidenti primari nell’ambito di scenari dovuti ad effetto domino.E’ stata sviluppata una metodologia generale per l’analisi degli effetti domino causati daperdite di confinamento. Tale metodologia permette l’identificazione e la classificazione deipercorsi di propagazione degli incidenti. Tale metodo facilita inoltre la prevenzione deglieffetti domino, proponendo uno strumento efficace e semplice da utilizzare.I risultati di questo studio sono forniti in forma di una classificazione delle apparecchiaturecoinvolte in scenari dovuti ad effetto domino, tenendo conto degli effetti delle condizionimeteorologiche e delle misure esistenti per la gestione del rischio. Tale classificazione fornisceanche un chiara idea dei pericoli rappresentati dalle singole apparecchiature nel caso diincidenti in cascata, in quanto precisando se la pericolosità delle attrezzature proviene dallaloro capacità di innescare o propagare un reazione a catena.Il metodo è basato su una descrizione topografica del sito studiato, che comprende anche lecaratteristiche di ogni attrezzatura, che tiene conto delle misure di gestione dei rischi e dellebarriere di sicurezza presenti, basato su due fasi principali. La prima è l’identificazione deipercorsi di propagazione degli incidenti. A tale scopo è stato utilizzato un metodo basatoVIsull’albero degli eventi. I potenziali bersagli vengono determinati combinando i valori di sogliaper la propagazione degli eventi ed i modelli di vulnerabilità delle apparecchiature. Questaprima fase è implementata in MATLAB® e Visual Basic for Applications (VBA) in modo dafacilitare la gestione dei dati e l’analisi dei risultati in Microsoft Excel®.La seconda fase è l’identificazione delle apparecchiature più pericolose per gli effetti domino.Tale fase consiste nel classificare le apparecchiature coinvolte nei percorsi di propagazione infunzione della loro capacità di causare o propagare un effetto domino. L’algoritmo dedicato inquesta fase è eseguito su VBA.I risultati ottenuti anche nell’applicazione ad un caso di studio hanno evidenziato le potenzialitàdel metodo, che rappresenta un significativo progresso nell’analisi quantitativa dell’effetto domino

La modélisation du recyclage - et l'allocation en général - est un sujet très débattu dans le domaine de l’analyse du cycle de vie (ACV). Cette thèse a pour objectif le développement d’une approche scientifique et cohérente pour la modélisation du recyclage en ACV afin de fournir des informations pertinentes aux entreprises. Ainsi, un cadre systématique est établi pour catégoriser les procédures d'allocation existantes en fonction de l’objectif de l’ACV et de l’approche attributionelle (ACV-A) ou conséquentielle (ACV-C). Une revue critique des directives officielles a montré qu'aucun d'entre elles ne recommande des procédures d’allocation conforme à ce cadre. L’approche d’imputation basée sur un schéma axiomatique qui explicite toute hypothèse subjective a été identifiée comme la méthode la plus pertinente pour l’ACV-A. Dans le cas de l'ACV-C, le ratio entre le prix du marché du matériau recyclé et celui du matériau primaire substitué est présenté comme un nouvel indicateur pour identifier si le recyclage permet de substituer la production de matériau primaire ou d’éviter son traitement en tant que déchet. Les processus qui sont affectés par une demande changeante pour un produit sont identifiés avec un diagramme de boucle causale, qui inclut également les stocks anthropiques comme un nouvel élément dans l’ACV-C. L'application des procédures d’allocation est démontrée par une étude de cas portant sur le recyclage des éléments de terres rares (ETR) des lampes fluorescentes. Les deux approches d’ACV fournissent des informations différentes et utiles aux entreprises
Modeling of recycling – and allocation in general – is a heavily debated topic in the Life Cycle Assessment (LCA) domain. This thesis aimed to find a coherent scientific approach to model recycling in LCA that provides relevant information to companies. Existing allocation procedures are captured by mathematical formulas and linked to an LCA goal and an attributional or consequential approach in a systematic framework. A review of official guidelines showed that none of them provides recommendations on allocation that is consistent with this framework. A partitioning approach was identified for attributional LCA (a-LCA). This approach is based on subjective assumptions, which are made explicit by axioms. In consequential LCA (c-LCA), the market-price ratio between the recycled and substituted primary material is introduced as a new indicator to identify whether additional recycling substitutes the production of primary materials or avoids waste treatment. The processes that are affected by a changing demand for a product are identified by a causal loop diagram, which also includes stockpiling as a new element in c-LCA. The application of the allocation procedures is demonstrated by a case study of the recycling of rare earth elements (REEs) from used fluorescent lamps. The a-LCA indicated that recycled REEs are more sustainable than primary REEs. The c-LCA showed that recycling is environmentally beneficial as long as the REEs are used in fluorescent lamps that substitute less energy-efficient halogen lamps. This demonstrates that both LCA approaches provide different but useful information for companies. Suggestions are given for policy measures when the market situation does not stimulate environmentally beneficial behavior. It is recommended, among other options, to extend the causal loop diagram of c-LCA to include additional mechanisms, such as rebound effects

L'intégration de la protection de l'environnement dans la gestion de l'entreprise s'inscrit dans une double perspective analytique. Elle s'effectue soit par "l'externe", c'est à dire en s'appuyant sur la mise en place du cadre réglementaire environnemental, soit par "l'interne", en intégrant l'impératif écologique au sein même de sa réflexion stratégique. Notre recherche vise à mettre en lumière les répercussions stratégiques pour l'entreprise de ces deux modes d'intégration environnementale. L'intégration par "l'externe", articulée sur les mécanismes de la taxation-subvention (issues de l'internationalisation des externalités d'environnement) et sur les procédures de dépassement de la simple conformité réglementaire, est orchestrée par les pouvoirs publics dans un objectif précis : orienter la gestion d'entreprise vers davantage d'intégration environnementale. Nous posons alors le problème de savoir si l'entreprise, de son côté, n'effectue pas une lecture stratégique spécifique du cadre réglementaire d'environnement. L'intégration par "l'interne" s'opère au niveau de la réflexion stratégique de l'entreprise. Elle repose sur l'existence d'un système d'information environnementale, et sur le recours à un processus de réflexion stratégique plus ou moins planifié. L'objectif de ces outils est de permettre le développement du comportement écologique en entreprise. Dès lors, il nous a semblé essentiel de savoir ce qu'il en était réellement, et comment l'entreprise l'envisageait par rapport aux outils disponibles. Pour répondre à ces interrogations, l'analyse empirique s'est fondée sur une enquête auprès de 65 entreprises du secteur des fabricants de peintures et vernis en France, et de trois post-tests auprès des firmes de cet échantillon. Elle nous a conduit à deux conclusions majeures. Premièrement, nous observons que dans le cadre d'une intégration par "l'externe", les entreprises ont une lecture stratégique d'apporoche indirecte du cadre réglementaire d'environnement. Deuxièmement, il apparait que dans le cadre d'une intégration par "l'interne", la réflexion stratégique ne s'effectue pas sur la base de systèmes planifiés, sans pour autant les rejeter. Les entreprises privilégient les comportements réactifs et préactifs, orientations stratégiques qu'elles souhaitent retrouver dans les processus de reflexion
Integration of environment preservation in firm management is enrolled in a double analytical view : either by the "external" way, that is to by learning on environmental rules setting, or by the "internal" way, integrating ecological requirement in its strategic reflexion. Our research deals with strategic repercussions of these two ways for the firm. "External" integration, built on taxation-subvention mechanisms (which come from internalization of environment externalities) and on overstepping procedures of simple reglementary conformity, is managed by public authorities for a specific aim : to orient firm management toward more environmental integration. Then, we lay down this problem : may be, the firm does a specific strategic reading about environmental rules. "Internal" integration is done at the stratégic reflexion level of the firm. It lays on environmental information system and more or less planned strategic reflexion process. The aim of these tools is to allow the development of ecologic behavior in firm. To this point, we found necessary to ask what is reality, and how firm reacts towards available tools. To answer these question, an empirical ananlysis was realiezd : a study on 65 french paint and varnish manufacturers and three post-test lead to two conclusions. First, in a "external"integration way, firms do have an indirect strategic reading of environmental rules. Second, in an "internal" integration way, strategic reflexion does not lean on planned systems, but however, they are not rejected. Firms retain reactive and preactive behaviors, wich are strategic orientations they want to find in reflexion processes

L'objectif de cette recherche était de proposer à une entreprise de l'industrie chimique une méthodologie d'évaluation et de gestion du risque environnemental engendre par ses activités. La première partie est consacrée à la démonstration de l'enjeu et de la faisabilité d'une évaluation quantitative du risque environnemental. Parmi les différents types de risques environnementaux (locaux, diffus ou globaux - chroniques ou accidentels) seuls les risques accidentels sont étudiés. Ce sont les plus faciles à identifier et les seuls pour lesquels l'entreprise peut mener une réelle politique de gestion stratégique du risque basée sur une évaluation préalable. Dans la seconde partie, sont étudiées les méthodes que propose l'analyse économique pour prendre des décisions dans un contexte d'incertitude. Une analyse critique de la théorie dominante, la théorie de l'utilité espérée, conduit à étudier les théories alternatives à la précédente. Celles-ci s'inscrivent toujours dans une conception substantive de la rationalité en supposant l'omniscience du décideur. Or, il est montré qu'un outil d'aide à la décision en matière de risque environnemental ne peut correspondre qu'a une vue limitée et procédurale de la rationalité. A partir de ce constat et d'une analyse de l'existant en matière d'évaluation quantitative des risques majeurs, est proposée, dans la troisième partie, la méthodologie Agerise. Celle-ci permet de hiérarchiser des risques d'accidents, susceptibles d'affecter aussi bien la santé humaine que l'environnement naturel au sens strict, définissant ainsi des priorités d'actions. La méthodologie est basée sur une logique lexicographique : sont successivement prises en compte la structure des risques sociétaux et financiers, l’espérance de pertes pondérée par l'aversion pour les catastrophes et, enfin, la préférence des décideurs pour la flexibilité lors de la prise de décision. Agerise a été testée et validée par la comparaison et la hiérarchisation de deux situations où le risque résultait d'une possible fuite d'un produit toxique provenant d'une usine chimique
The object of this research is to suggest to a chemical company a method in which it can manage and assess the environmental risk generated by its activities. The first section is dedicated to explaining what is at risk and to assess the feasibility of environmental risk through quantitative assessment. Among the differents kinds of environmental risks (local diffuse and planetary - chronical or accidental risks are studied. They are the easiest to identify and the only ones from which a true strategic risk management policy, based on previous assessment, can be followed by the company. The second section studies certain methods arising from economical analysis for decision making in uncertainty. A critical analysis of the dominant theory, expected utility theory, leads to the study of alternative theories other than the latter. The former is always in line with a substantial conception of rationality sicnce it supports the omniscience of the decision maker. However, it can be demonstrated that a decision making tool, applied to environmental risk, can only correspond to a bounded and procedural view of rationality. From this statement, and equally from the analysis of methods alreadty in existence in the field of major industrial risk assessment, the third section deals with the agerise methodology. This allows one to classify accidental risks, liable to affect both human healt as well as the natural environment in a real sense, therefore prioritising risk reduction. The methodology is based on a lexicographic logic: societal and financial risk structure, mathematical expectation of financial loss weighted by aversion to catastrophes and the decision maker's preference for flexibility, are successively taken into account. Agerise has been tested and valmidated by the comparison and the classification of two situations whereby risk is generated by a potential accidental leakage of a toxic gas from a chemical plant

L'evolution technologique et la montee du risque technologique majeur qu'a connues l'industrie chimique ont ete accompag nees par des reponses de la part des assureurs. Toutefois, ces reponses sont insuffisantes compte tenu de la nature meme de l'incertitude et de la complexite. L7approche consistant a vouloir faire prendre en charge le risque par l'assurance , a travers le principe de responsabilite civile objective, s'apparente a une approche en termes d'internalisation des effets externes : elle est analysee dans la perspective du theoreme de coase. Cette evolution apparait risquee tant du point de vue economique que social. La these montre que la theorie liberale ou la theorie de l'etat ne sont pas des cadres pertinents d'analyse de l'economie de l'assurance. Le champ de cette derniere est alors interprete en termes d'economie des services parce qu'elle admet l'incertitude fondamentale. L'exemple de l'assurance responsabilite civile atteintes a l'environnement concernant les risques chimiques permet de degager des formes alternatives de prise en chage des risques
Chemical industry experienced technological risk evolution and insurance responded to this changes. But, this responses are nowadays inadequate because of the specificity of uncertainty and complexite. The approach that consist to lead insurers to take charge chemical risks and environmental damages, via objective responsability, has something in common with the internalization of exterla effects principle : it is analysed in the coase theorem perspective. This evolution is considered as a venture, both from social point of view than from economic point of view. Thesis demonstrates that liberal theory or state theory can't be used to analyze insurance activity. The insurance economy is then studied in the perspective of services economy because it accepte fundamental uncertainty. The environmental insurance l'ability case and chemical risks alow to draw alternative and more complexe forms to take charge risks. Thesis chalenge the insurer's ability alone, to take charge the compensation of environmental damages and chemical risks

Les liquides ioniques sont des composés uniquement constitués d'ions souvent volumineux, asymétriques et flexibles. Ils possèdent des températures de fusion basses, typiquement au-dessous de 100°C. Ils sont considérés comme des solvants prometteurs pour une chimie durable du fait, notamment, de leur tension de vapeur négligeable. Ils présentent d'autres propriétés intéressantes : grande stabilité thermique, pression de vapeur quasiment nulle, non-inflammabilité, propriétés modulables par changement de l'anion ou du cation, etc. Ils sont classiquement organisés par familles, en fonction de la structure chimique de leur cation : imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, etc. Leurs domaines d'application sont très variés : synthèse, catalyse, séparation et extraction. Cependant, l'utilisation des liquides ioniques à l'échelle industrielle est encore limitée par manque de connaissances fondamentales et par l'absence de données fiables sur leurs propriétés, leur devenir et leur impact environnementaux. La toxicité des liquides ioniques a récemment été démontrée ainsi qu'une résistance à la biodégradation. Dans ce contexte et en vue du développement à grande échelle de l'utilisation de ces composés, la recherche de liquides ioniques à faible impact environnemental (moins toxiques, facilement biodégradables) devient essentielle. L'introduction dans les chaînes latérales alkyles des imidazolium et pyridinium de groupements fonctionnels oxygenés, qui peuvent être reconnus par des enzymes (ex. esters, éthers, alcools terminaux), a grandement amélioré leur biodégradabilité. En même temps, il est important de garantir que la présence de ces groupements n'affecte pas les propriétés physico-chimiques des liquides ioniques requises pour un usage spécifique dans des procédés chimiques. Dans ce projet de doctorat, nous avons sélectionné divers liquides ioniques basés sur les cations imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium et ammonium, avec ou sans groupements fonctionnels (alcool/ester/éther) et avec trois types d'anions, comme cibles d'étude. L'objectif était d'examiner si les modifications de structures peuvent effectivement baisser leur impact environnemental tout en gardant leurs propriétés intéressantes pour des applications industrielles. Dans un premier temps, nous avons étudié plusieurs propriétés physico-chimiques importantes pour des applications ultérieures et/ou indicatrices de leur impact environnemental : les propriétés volumiques, la viscosité, la solubilité de gaz, la solubilité dans l'eau, le coefficient de partage octanol-eau et le coefficient de diffusion dans l'eau. Dans un deuxième temps, nous avons étudié leur impact environnemental par la mesure de la toxicité sur quatre microorganismes différents et l'étude de leur biodégradation en présence de souches pures de bactéries. En complément, nous avons essayé de trouver des modèles basés sur les informations structurales pour estimer certaines propriétés. L'insertion de groupements oxygénés sur la chaîne alkyle des cations ne change pas significativement les propriétés volumiques ; ni le coefficient de diffusion dans l'eau. Les propriétés de solvatation des liquides ioniques basés sur des cations imidazolium et ammonium ne sont pas modifiées significativement, mais celles des pyridinium sont réduites, à cause d'une contribution entropique défavorable à l'énergie de Gibbs de solvatation. La présence de groupements oxygénés dans la chaîne alkyle du cation augmente la viscosité d'un ordre de grandeur comparativement aux liquides ioniques sans groupements oxygénés. Dans le cas de l'anion octylsulfate la viscosité augmente de deux ordres de grandeur. La présence de groupements oxygénés augmente la biodégradabilité des liquides ioniques. La présence de groupements esters rend les liquides ioniques plus sensibles à l' hydrolyse dans les conditions abiotiques et biotiques, toutefois le noyau imidazolium n'en devient pas biodégradable pour autant. L'introduction de groupements oxygénés augmente la solubilité dans l'eau, diminue la valeur du coefficient de partage octanol-eau et entraine une baisse de la toxicité ce qui signifie que ces liquides ioniques présentent un plus faible impact environnemental.

Ce travail présente un dispositif de surveillance épidémiologique novateur en santé environnementale fondée sur des évènements de santé déclarée, au plus près de la nature des plaintes exprimées par les populations : des symptômes et une dégradation de la qualité de vie. Ce dispositif est proposé à partir d’une réflexion conceptuelle reposant sur une revue de la littérature sur les théories psychométriques et le modèle transactionnel du stress et d’une application de terrain portant sur la population (n=1 495) riveraine du site industriel chimique de Salindres (Gard). Ces travaux permettent de vérifier les principales propriétés métriques d’indicateurs de santé déclarée mesurés, par les instruments MOS SF-36 et SCL-90-R, dans le cadre d’une population exposée à une pollution environnementale. Ils vérifient également l’adéquation et la sensibilité de ces indicateurs pour étudier les facteurs de risque environnementaux qui se réfèrent aux représentations cognitives des risques, comme la perception sensoriels des stimuli émis par les sites industriels. Ils montrent, en outre, que la disponibilité de références nationales portant sur la mesure de ces indicateurs leur confère un critère de qualité essentiel d’interprétation des résultats. Ces travaux apportent enfin des éléments d’appréciation de l’acceptabilité de la mesure des indicateurs de santé déclarée dans la population, des recommandations sur la communication pour la mise en œuvre d’un tel dispositif et des pistes de réflexion pour la gestion
This work presents an innovative epidemiological surveillance system in environmental health based on self-reported health indicators, closer to the complaints of the local population leaving around a source of environmental pollution: symptoms and loss of the quality of life. This approach is built up from a conceptual framework based on the psychometric theory and the transactional model of stress. A field application of this approach was carried out the population neighboring (n=1 495) the chemical industrial area of Salindres, Gard. This study verifies that self-reported health indicators measured with MOS SF-36 and SCL-90-R can be used to study populations exposed to multifactorial environmental risks. This study confirms that these indicators are relevant and sensitive when applied to environmental risk factors referring to the cognitive representations of risks, such as the sensorial perception of stimuli emitted by the industries. This work shows, besides, that the availability of national references for these indicators confers interpretability to these indicators, an essential quality criterion. This work discusses qualitatively the acceptability of measuring indicators of self-reported health in the population, proposes recommendations on communication for the setting of that kind of approach, and opens up avenues on management orientations

Les traitements de surfaces (TS) utilisent d’importants volumes d’eau et de nombreux produits chimiques dans leurs procédés industriels. Le principal problème environnemental de la filière TS est celui de la forte charge polluante de leurs eaux usées. En effet, celles-ci sont complexes et difficiles à traiter. Ce travail de thèse a permis d’étudier plusieurs stations de décontamination de la filière TS avec comme principal objectif de démontrer l’intérêt, à la fois chimique et écotoxicologique, de leur optimisation. Pour atteindre notre objectif, les procédés de décontamination industriels ont été étudiés et optimisés. L’intérêt des traitements proposés en matière d’efficacité environnemental a également été évalué en mettant en œuvre des bio-essais basés sur l’utilisation de trois bio-indicateurs. Les résultats ont mis en évidence que les rejets du TS sont caractérisés par une polycontamination, organique et surtout métallique, fortement variable dans le temps. En outre, ces rejets ont une toxicité élevée envers les trois bio-indicateurs étudiés. Des bio-essais in vivo ont confirmé le rôle prépondérant des métaux dans la toxicité des rejets. L’optimisation des stations de décontamination a été réalisée en laboratoire, puis transposée et validée sur site industriel. Cette optimisation a permis d’améliorer significativement les abattements chimiques et il a également été démontré que l’utilisation de traitements de finition permet de tendre vers le rejet zéro. Après mise en œuvre des traitements, la toxicité des rejets a été considérablement réduite, démontrant ainsi l’existence d’une relation entre « efficacité chimique » et « réduction des impacts environnementaux »
The surface treatment (ST) industry is currently undergoing major upheavals, particularly concerning environmental aspects, due to increasingly stringent standards. ST uses large volumes of water and chemicals in its manufacturing processes and its wastewater is acknowledged as being among the most polluting. The main environmental problem facing ST plants is the high pollution load of the effluent they generate. In this thesis, we analyzed and optimized three physicochemical units for the treatment of ST industrial wastewaters. We present the abatements obtained in the levels of pollution after the various chemical optimizations validated in the laboratory and then transposed to the industrial site. To evaluate the utility of each optimization proposal, bioassays using three bioindicators (Daphnia magna, Gammarus pulex, Lactuca sativa) were also carried out on the effluents of the treatment plants. The results showed that discharge waters were characterized by a polycontamination, organic and metallic, highly variable in time. These effluents also presented a high toxicity towards the bioindicators studied. Bioassays confirmed the preponderant role of metal in the toxicity. The optimization of the station and chemical treatment proposed reduced the organic load and the concentrations of metals. Decreasing pollutant concentrations in the wastewaters led to a significant reduction of their toxicity on the three bioindicators. This demonstrates that there is a relationship between “chemical efficiency” and “reduction of environmental impact”

L'industrie de traitement de surfaces (TS) utilise de nombreux produits chimiques, en particulier des métaux toxiques et des substances organiques, qui sont connus pour être nocifs vis-à-vis des humains et de l'environnement. En raison d'une réglementation de plus en plus stricte, les effluents contenant des métaux lourds (Zn, Cu, Ni, Fe, Al, Cr, etc.) et de la charge organique caractérisée par le paramètre DCO (demande chimique en oxygène) doivent être traités. Il existe une grande variété de procédés de traitement des eaux usées provenant de la filière traitement de surface. En général, les systèmes conventionnels dedétoxification se composent principalement d'un ajustement de pH, d'une oxydation des cyanures et d'une réduction des chromes, suivi d'une précipitation sous forme d'hydroxydes et d'une clarification, et parfois d'une étape d'adsorption sur charbonpour enlever la DCO résiduelle. Cependant, la technologie sur charbon actif présente plusieurs problèmes tels que la saturation rapide et des problèmes de colmatage et de régénération des réacteurs. Comme les résines d'échange d'ions, leur utilisation est restreinte due au coût élevé. Pour ces raisons, la plupart des petites et moyennes entreprises ne peuvent pas utiliser de tels traitements. Ainsi, afin de répondre à ces problématiques, de nombreuses études sont menées pour trouver des alternatives peu coûteuses, qui soient efficaces et acceptables pour un usage industriel. Dans cette étude, la bio-adsorption sur un bio-adsorbant d'amidon réticulé a été utilisée pour retenir les métaux et la DCO contenus dans différents effluents industriels. L'adsorption a été étudiée en fonction du temps de contact, de la masse d'adsorbant et de la charge polluante (concentration, nature). L'influence de ces paramètres sur l'efficacité d'adsorption a été évaluée en utilisant une méthode conventionnelle en mode cuvéedite méthode en batch. Les résultats ont montré que le matériau présente des capacités d'adsorption élevées vis-à-vis des ions métalliques, ce qui permet de diminuer les concentrations métalliques en dessous des valeurs réglementaires. Des résultats similaires ont été obtenus vis-à-vis de la charge organique, et ceci quelque soit le type d'effluent. Afin d'évaluer l'impact des rejets industriels provenant de quatre entreprises différentes de TS, nous avons effectué des tests écotoxicologiques normalisés basés sur l'utilisation de graines de laitue Lactuca sativa. Nous avons mesuré le taux de germination, la longueur et la masse deslaitues. Les résultats ont permis de comparer la toxicité des quatre rejets: les rejets contenant du cuivre et du nickel ont un impactbeaucoup plus élevé que ceux contenant du zinc ou de l'aluminium. De plus, les tests de germination effectués à l'aide de solutions synthétiques ont confirmé que les mélanges de métaux présentent une toxicité plus élevéeque celle de leurs constituants considérés isolément. Les testsde phytotoxicitéont été également réalisés sur les rejets industriels avant et après adsorption. Ces tests biologiques ont confirmé l'efficacité du procédépour diminuer fortement la toxicité du rejet. L'abattement chimique et la réduction de la toxicité ont démontré que la bio-adsorption sur un matériau non-conventionnel peut être une étape de finition intéressante pour la détoxification des rejets industriels.Enfin, les tests biologiques normalisés sont rapides, faciles à mettre en œuvre et parfaitement reproductibles. Ils pourraient être utilisés en routine pour évaluer les impacts d'un rejet industriel, même lorsque celui-ci satisfait aux exigences réglementaires

Cette thèse analyse le lien entre la communication environnementale du Groupe Chimique Tunisien (GCT) site de Gabès et l’impulsion d’une dynamique d’intelligence territoriale entre cette entreprise et ses parties prenantes. Dans un contexte particulier d’une pollution industrielle chimique, les acteurs territoriaux prennent conscience de la nécessité de coopérer ensemble pour un développement durable de leur région. Dans une première étape, nous identifions les parties prenantes du GCT Gabès concernées par le processus de communication environnementale pour repérer, dans une seconde étape, s’il y a (comment et pourquoi) une dynamique d’intelligence territoriale entre eux. Deux étapes méthodologiques jalonnent l’ensemble : une analyse de contenu thématique qui porte sur un échantillon de près d’une vingtaine d’acteurs dont six sont des associations écologiques ; un guide d’entretiens reprenant les trois principes éthiques d’une intelligence territoriale (participation, approche globale/équilibrée et partenariat). Les résultats obtenus montrent l’existence de quelques pratiques d’intelligence territoriale qui nécessitent toutefois une meilleure implication des acteurs publics, privés et associatifs selon une approche participative, notamment, fondée sur l’utilisation des technologies numériques
This thesis analyzes the link between the environmental communication of Tunisian Chemical Group (TCG) site of Gabès, and the momentum of a territorial dynamic intelligence between this company and its stakeholders. In a particular context of an industrial chemical pollution, the territorial actors become aware of the need to cooperate together for a sustainable development of their region. As a first step, we identify the stakeholders of the TCG Gabès in relation to the process of environmental communication to locate, in a second step, if there is (how or why) a dynamic of territorial intelligence between them. Two methodological steps are used in this study: an analysis of thematic content that focuses on a sample of nearly twenty players where six of these players are ecological associations; and a guide for interviews that embodies the three ethical principles of a territorial intelligence, participation, global/balanced approach, and partnership. The results obtained in this study show the existence of some practices of territorial intelligence. Our recommendation is for a better involvement of the public as well as the private actors and associations based on a participatory approach, or more specifically based on the use of digital technologies

Dans cette thèse nous avons tenté d’expliquer la performance des entreprises en se basant sur l’approche basée sur les ressources (RBV) et l’approche basée sur les capacités dynamiques (DCV),deux approches relevant de la théorie des ressources qui gagneraient à être intégrées. Pour aborder la problématique, nous avons développé deux axes de recherche : « La détention des ressources/capacités et la Performance » et « La gestion des ressources/capacités et la Performance ». Le premier modèle conceptuel a présenté les relations liant les différentes capacités opérationnelles à la performance. Le modèle conceptuel global a traité de la relation « Capacités opérationnelles – Environnement -Stratégie de diversification - Capacités dynamiques- Performance ». Notre posture épistémologique dans cette recherche se voulait positiviste. Au niveau des choix méthodologiques nous avons opté pour une démarche hypothético-déductive avec une approche quantitative basée sur des données secondaires collectées de la base de données française DIANE et des statistiques de l’INSEE, et pour évaluer les capacités nous avons eu recours à la méthode DEA. La première étude empirique a testé la relation capacités opérationnelles-performance sur quatre échantillons mono-sectoriels représentatifs de l’industrie manufacturière française : le secteur pharmaceutique, le secteur automobile, le secteur de la chimie et le secteur de l’habillement. La seconde étude empirique a testé le modèle mettant en relation les capacités opérationnelles, les capacités dynamiques, l’environnement et la diversification,sur la base d’un échantillon plurisectoriel regroupant les quatre secteurs. Les résultats ont permis de découvrir en premier lieu, l’importance de la capacité financière pour tous les secteurs, en deuxième lieu, le rôle modérateur de l’environnement et de la diversification et en troisième lieu l‘importance des capacités dynamiques d’apprentissage (d’absorption) et adaptative dans l’explication de la performance. Ces résultats peuvent servir les décisions managériales et l'action publique
In this thesis we have tried to explain business performance based on the resource-based View (RBV) and the Dynamic capabilities View (DCV), two approaches within the resource-based theory (RBT)that benefits from being integrated. To address the problem, we have developed two main stream of research: "The detention of resources / capabilities and performance" and "The management of resources / capabilities and performance." The first conceptual model presented the relations linking the various operational capabilities to performance. The global conceptual model has focused the relation “Ordinary capabilities – Environment – Diversification strategy- Dynamic capabilities –Performance”. Our epistemological position in this research wished to be positivist. At the methodological level we opted for a hypothetical-deductive approach with a quantitative approach based on secondary data collected from the French database DIANE and INSEE statistics, and to evaluate capabilities we used the DEA method. The first empirical study that aims on “ordinary capabilities – performance” link, is based on four industries samples representing the French manufacturing industry: the pharmaceutical industry, the automotive industry, the chemical industry and the clothing industry. The second study tested the empirical model linking ordinary capabilities,dynamic capabilities, environment and diversification, based on a multisectorial sample comprising the four sectors. The results revealed first the importance of financial capability for all sectors, second the moderating role of the environment and the diversification and thirdly the magnitudes of dynamic learning (absorption) and adaptive capabilities in explaining performance. These results could serve managerial decisions and public policy

Ce travail est consacré au développement d’un couplage méthodologique entre la méthode d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) et un logiciel de génie de procédés (Aspen Plus), en vue d’améliorer la qualité des données de l’Inventaire du Cycle de Vie (LCV) de la filière classique de production d’acier. La nouvelle approche développée est destinée à la réalisation de l’inventaire pour un système défini à partir de modèles physico-chimiques simplifiés. Ainsi, à l’aide du logiciel Aspen Plus, nous avons mis en oeuvre la modélisation de chaque sous-système considéré dans les frontières de la filière classique de production d’acier : cokerie, agglomération, haut fourneau, convertisseur et laminoir à chaud. L’approche de modélisation adoptée a été basée sur des considérations physiques et chimiques et sur des observations expérimentales à l’échelle industrielle et/ou à l’échelle pilote pour chaque sous-système. Les modèles permettent le calcul de la plupart des émissions engendrées par le système : CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, poussières et métaux lourds ainsi que des déchets. La validation des modèles a été faite par comparaison des résultats calculés avec des mesures expérimentales disponibles pour des sites industriels. De plus, le comportement des modèles a été testé en réalisant des simulations en utilisant une base de données "de référence" définie dans le cadre du projet européen ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking). Il est montré que cette approche méthodologique assure le contrôle total du bouclage des bilans de matière et d’énergie du système, difficile à réaliser à partir des données provenant exclusivement de mesures industrielles et/ou de la littérature. De plus, le fait que les émissions soient calculées sur des considérations physicochimiques, conduit à donner une forte crédibilité à l’inventaire réalisé
This work was devoted to a new methodological framework, which combines the Life Cycle Assessment (LCA) method and the process simulation software (Aspen Plus), in order to improve the quality of data used for carrying out the Life Cycle Inventory (LCI) of the classical steelmaking route. The new approach adopted in the present work, is to carry out the inventory of the defined system via simplified physical-chemical models. Using Aspen Plus software, we have developed simplified physical-chemical models for each of the subsystem defined by the boundaries of the classical steelmaking route: coking plant, sintering plant, blast furnace, basic oxygen furnace and hot rolling. The modelling strategy was based on physical and chemical considerations and on the experimental observations made on an industrial and/or a pilot scale for each subsystem.The models allow for calculation of the principal pollutants evolved by the system such as CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, dust, heavy metals and solid waste. The models validation was made by comparing the calculated results with experimental data given by the industrial sites. Furthermore, the maturity of the models was tested through simulations using data coming from the "benchmark" data base defined in the frame of ULCOS project (Ultra Low CO2 Steelmaking).Through the models simulation, it was proved that this methodological framework assures the total control of mass and heat balances of the system which is difficult to achieve when using only data from industry and/or literature. However, the fact that the emissions calculated within the models are based on physical-chemical considerations gives a strong credibility to the life cycle inventory

Le sujet de thèse porte sur la reconnaissance automatique de points d’intérêts (PI) pour un robot d’inspection dans un environnement contraint et dégradé. L’objectif de ces travaux de thèse est de développer une plateforme robotique capable d’effectuer des missions en autonomie en se basant sur des PI visuels et chimiques détectés, une problématique dite bimodale. La combinaison des percepts visuels et chimiques permet d’optimiser la précision de localisation etassure une redondance d’information. Le domaine d’étude concerne 3 cas d’application : le cas 1, l’inspection est réalisée dans un espace confiné (milieu industriel). Le cas 2, l’inspection est réalisée dans un environnement avec un risque avéré de perte de signal et à dominante rocheuse (mine, carrière souterraine). Le cas 3, l’inspection est réalisée dans un environnement ayant subi des déformations importantes et donc une géométrie des lieux d’inspection modifiée et chaotique (catastrophes naturelles de type séisme ou éboulement dans un environnement urbain). Dans cette étude, une méthode d’analyse contextuelle des cas est proposée et présentée afin d’analyser les contraintes des différents environnements complexes pour la solution robotique. La thèse regroupe donc différentes problématiques : l’étude des contraintes de l’environnement, le choix de la solution robotique, la navigation autonome et l’asservissement visuel et chimique. Suite à cette analyse contextuelle, un état de l’art est orienté sur la plateforme robotique terrestre pour déterminer la solution robotique la plus adaptée pour opérer dans les 3 cas d’application. Les robots hexapodes ont été choisis pour leurs capacités à franchir les obstacles, leurs stabilités, et leurs capacités d’emport pour les capteurs, notamment. Une méthode est proposée pour atteindre la source du percept dans un environnement non structuré en s’appuyant sur les PI visuels et chimiques. Pour l’évaluation de la méthodologie proposée, les PI visuels considérées sont de type QR code et la détection de la concentration d’un gaz concernant l’asservissement chimique. L’efficacité du schéma proposé est d’abord démontrée par des simulations. Enfin, un prototype d’hexapode est conçu, construit et développé en utilisant l’architecture logicielle ROS. L’hexapode développé a réalisé une mission au sein d’un environnement industriel et à l’intérieur d’une construction navale comprenant une série d’obstacles (cas 1 de l’étude). Les résultats de cette approche robotique sont enfin présentés, commentés et discutés
The thesis subject concerns the automatic recognition of points of interest (PI) for an inspection robot in a constrained and degraded environment. The objective of this thesis work is to develop a robotic platform capable of carrying out autonomous missions based on detected visual and chemical PIs, a so-called bimodal problem. The combination of visual and chemical percepts optimizes localization accuracy and ensures information redundancy. The field of study concerns 3 application cases: case 1, the inspection is carried out in a confined space (industrial environment). Case 2, the inspection is carried out in an environment with a proven risk of loss of signal and predominantly rocky (mine, underground quarry). Case 3, the inspection is carried out in an environment that has undergone significant deformations and therefore a modified and chaotic geometry of the inspection sites (natural disasters such as earthquakes or landslides in an urban environment). In this study, a contextual case analysis method is proposed and presented in order to analyze the constraints of the different complex environments for the robotic solution. The thesis therefore brings together different issues: the study of environmental constraints, the choice of the robotic solution, autonomous navigation and visual and chemical servoing. Following this contextual analysis, a state of the art is oriented on the terrestrial robotic platform to determine the most suitable robotic solution to operate in the 3 application cases. The hexapod robots were chosen for their ability to overcome obstacles, their stability, and their carrying capacity for sensors, in particular. A method is proposed to reach the source of the percept in an unstructured environment by relying on visual and chemical PIs. For the evaluation of the proposed methodology, the visual PIs considered are of the QR code type and the detection of the concentration of a gas concerning chemical servoing. The effectiveness of the proposed scheme is first demonstrated by simulations. Finally, a hexapod prototype is designed, built and developed using the ROS software architecture. The developed hexapod carried out a mission within an industrial environment and inside a shipbuilding including a series of obstacles (case 1 of the study). The results of this robotic approach arefinally presented, commented and discussed

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

La modélisation du recyclage - et l'allocation en général - est un sujet très débattu dans le domaine de l’analyse du cycle de vie (ACV). Cette thèse a pour objectif le développement d’une approche scientifique et cohérente pour la modélisation du recyclage en ACV afin de fournir des informations pertinentes aux entreprises. Ainsi, un cadre systématique est établi pour catégoriser les procédures d'allocation existantes en fonction de l’objectif de l’ACV et de l’approche attributionelle (ACV-A) ou conséquentielle (ACV-C). Une revue critique des directives officielles a montré qu'aucun d'entre elles ne recommande des procédures d’allocation conforme à ce cadre. L’approche d’imputation basée sur un schéma axiomatique qui explicite toute hypothèse subjective a été identifiée comme la méthode la plus pertinente pour l’ACV-A. Dans le cas de l'ACV-C, le ratio entre le prix du marché du matériau recyclé et celui du matériau primaire substitué est présenté comme un nouvel indicateur pour identifier si le recyclage permet de substituer la production de matériau primaire ou d’éviter son traitement en tant que déchet. Les processus qui sont affectés par une demande changeante pour un produit sont identifiés avec un diagramme de boucle causale, qui inclut également les stocks anthropiques comme un nouvel élément dans l’ACV-C. L'application des procédures d’allocation est démontrée par une étude de cas portant sur le recyclage des éléments de terres rares (ETR) des lampes fluorescentes. Les deux approches d’ACV fournissent des informations différentes et utiles aux entreprises
Modeling of recycling – and allocation in general – is a heavily debated topic in the Life Cycle Assessment (LCA) domain. This thesis aimed to find a coherent scientific approach to model recycling in LCA that provides relevant information to companies. Existing allocation procedures are captured by mathematical formulas and linked to an LCA goal and an attributional or consequential approach in a systematic framework. A review of official guidelines showed that none of them provides recommendations on allocation that is consistent with this framework. A partitioning approach was identified for attributional LCA (a-LCA). This approach is based on subjective assumptions, which are made explicit by axioms. In consequential LCA (c-LCA), the market-price ratio between the recycled and substituted primary material is introduced as a new indicator to identify whether additional recycling substitutes the production of primary materials or avoids waste treatment. The processes that are affected by a changing demand for a product are identified by a causal loop diagram, which also includes stockpiling as a new element in c-LCA. The application of the allocation procedures is demonstrated by a case study of the recycling of rare earth elements (REEs) from used fluorescent lamps. The a-LCA indicated that recycled REEs are more sustainable than primary REEs. The c-LCA showed that recycling is environmentally beneficial as long as the REEs are used in fluorescent lamps that substitute less energy-efficient halogen lamps. This demonstrates that both LCA approaches provide different but useful information for companies. Suggestions are given for policy measures when the market situation does not stimulate environmentally beneficial behavior. It is recommended, among other options, to extend the causal loop diagram of c-LCA to include additional mechanisms, such as rebound effects

Contenus à l'origine dans la plupart des équipements électroniques, notamment au niveau des brasures, le plomb et ses dérivés sont désormais considérés comme une menace directe pour la santé humaine et l’environnement. La directive Européenne RoHS2 en fixe le niveau de concentration maximale à 0,1%. Or, il existe peu de substituts à l’alliage PbSnAg pour les applications de brasage à haute température dans le domaine de la microélectronique. L’objectif de ce travail de thèse a donc été de développer un alliage de substitution sans Pb fiable pour le procédé de brasage par refusion. Pour cela, plusieurs compositions chimiques d’alliages potentiels ont été déterminées, en s'appuyant sur l’état de l’art et sur des modélisations thermodynamiques effectuées sous Thermo-Calc. Puis, ces alliages ont été élaborés et entièrement caractérisés en termes de microstructure, de propriétés physico-chimiques, électriques et mécaniques. Un alliage a finalement été conservé pour ses propriétés. Cependant, sa faible conductivité thermique nous a forcés à trouver une voie d’amélioration par l’ajout de renforts très conducteurs, amenant à un alliage composite de conductivité thermique élevée (λ = 61 W.m-1.K-1) dont certaines propriétés liées à la tenue en service et au vieillissement restent encore à évaluer sur des assemblages réels
Mainly used as electronic solders, lead and lead containing materials are considered to be a major threat to human health and environment. Recent EU directive RoHS has established the maximum concentration at 0.1%. However, there is a lack of substitutes for PbSnAg alloy for high-operating temperature applications in the electronics industry so that this PhD aims at developing one possible reliable substitutional alloy without lead considering reflow soldering. Several alloys with different chemical compositions were selected based on literature and thermodynamic calculations using Thermo-Calc. They were then elaborated and characterized through microstructure as well as physical-chemical, electrical and mechanical properties: one them was finally preserved but its low thermal conductivity obliged us to add reinforcements with high conductivity leading to an interesting composite alloy (λ = 61 W.m-1.K-1). Several properties linked to service life and aging still remain to be assessed on industrial assemblies

La connaissance des principales sources de l’aérosol permet d’améliorer, d’adapter et de cibler les mesures prises pour réduire les concentrations de particules fines. Ainsi, l’identification et la hiérarchisation des sources de particules fines sont des étapes essentielles à la mise en place d'une politique efficace d'amélioration de la qualité de l'air. Le travail mené durant cette thèse s’inscrit dans cette démarche puisqu'il avait pour objectif de quantifier les sources de PM2.5 en milieu industriel. Afin de répondre à cet objectif, deux campagnes de prélèvements ont été réalisés dont une sous les vents des principales activités industrielles afin de caractériser leurs émissions (profils) et une en zones urbaines caractéristiques de l’exposition de la population aux particules fines. Les résultats ont permis d'obtenir des empreintes représentatives des principales activités industrielles de la zone d'étude. L’analyse ME-2 menée a permis, avec la combinaison d’analyses radiocarbones, de déterminer que la source de combustion de biomasse est la source majoritaire pendant l’automne et l’hiver où les épisodes de PM2.5 ont été observés. La source industrielle est la source majoritaire des PM2.5 au printemps et en été mais ne constitue pas un driver fort de la concentration des PM2.5. Toutefois, cette étude a montré que les sources industrielles impactent significativement la population de particules (taille, composition, etc.) dans la zone d’étude
In order to limit the impact of air quality on human health, public authorities need reliable and accurate information on the sources contribution. So, the identification of the main sources of PM2.5 is the first step to adopt efficient mitigation policies. This work carry out in this thesis take place in this issue and was to determine the main sources of PM2.5 inside an industrial area. To determinate the main sources of PM2.5, two campaigns were lead to collect daily PM2.5 to: 1/ determine the enrichment of atmospheric pollutants downwind from the main industrial activities and 2/ collect PM2.5 in urban areas characteristic of the population exposition. Results allowed to obtain very representative profiles for the main industrial activities implanted inside the studied area. ME-2 analysis, combined to radiocarbon measurements, allowed to highlight the very high impact of Biomass Burning sources for all the PM2.5 pollution events recorded from early autumn to March. This study showed that industrial sources, even if they are the major sources during spring and summer, are not the major PM2.5 driver. However, this study highlights that industrial sources impact significantly the aerosol population (size, composition, etc.) in the studied area

Dans le domaine du génie chimique, les ingénieurs tracent des courbes pour analyser les données recueillies. Une fois validée, cette connaissance est exploitée, en combinaison avec d'autres savoirs, sous forme de tâches. Cette thèse présente une architecture capable d'enchaîner n'importe quel type de tâches et de visualiser des courbes, appliquée à un problème d'aide à la conception de procédé de raffinage. L'architecture proposée repose sur une analyse objets des raisonnements, où figurent les notions de relations (inversibles ou non) et de flux du point de vue statique, de problèmes et de tâches du point de vue dynamique. Le module de visualisation exploite toutes les sortes de relations entre les variables et s'appuie sur des méthodes élaborées de tracé, dont deux sont nouvelles : la première s'inspire d'exemples a priori comme dans le raisonnement à base de cas, la seconde utilise les notions de monotonie et de concavité pour déduire des lignes dans un ensemble de points. L'application est exposée dans le détail et conduit à une analyse des problèmes de conception, et nous avons développé notamment une nouvelle classification de ces systèmes.

Le règlement REACH vise à améliorer la sécurité des produits chimiques quicirculent au sein de l’Union européenne par une généralisation et un approfondissement del’évaluation et de la gestion du risque chimique. Cet objectif d’amélioration de la sécurité desproduits chimiques est censé être atteint grâce à l’instauration de quatre procéduresprincipales (enregistrement, évaluation, autorisation et restriction) et par celle d’uneobligation générale d’information relative à ces produits chimiques. Ces quatre procédures ontvocation à s’appliquer aux activités de toutes les entreprises, membres de la chaîned’approvisionnement, qui fabriquent, importent ou utilisent des produits chimiques sur le soleuropéen. De plus, ces entreprises sont soumises à une obligation générale d’information,principalement à travers la Fiche de données de sécurité, qui contient des informationsrelatives aux risques environnementaux et sanitaires des produits chimiques.Or, ces quatre procédures principales et cette obligation générale d’information représententun risque juridique pour ces entreprises compte tenu, principalement, des insuffisancesconstatées au sein des dispositions du règlement REACH. Ce risque juridique est susceptiblede porter atteinte à leur compétitivité, voire à leur survie.Toutefois, les effets dommageables de ce risque juridique peuvent être gérés par une méthodede traitement inspirée de la normalisation. Par une étape ultime de cette méthode de gestiondu risque juridique, les entreprises peuvent même espérer tirer un avantage concurrentiel de lamise en application du règlement REACH
REACH regulation aims at increasing the safety of chemical products thatcirculate in European Union by generalizing and detailing the assessment and management ofchemical risks. This generalization relies on four leading procedures (registration, evaluation,authorization and restriction) and on a disclosure obligation. The four leading procedures areopposable to any firm in a supply chain, so that this firm can manufacture, import or usechemical products in the European Union. Firm are also subject to the total disclosureobligation, mainly enforced through the Safety Data Sheet that publishes information relativeto the health and environmental risks of involved chemicals products. Both theimplementation of the procedures and the total disclosure obligation may represent a legal riskdue to several inadequacies in the REACH regulation. For a firm, this legal risk may hamperits competitiveness and consequently its survival. However, the damaging effect of this legalrisk may be circumvented using a methodology of legal risk treatments inspired bynormalization. In the last step of such a methodology, firms may eventually find economicaladvantages when implementing the REACH regulation

Ce travail est consacré au développement d’un couplage méthodologique entre la méthode d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) et un logiciel de génie de procédés (Aspen Plus), en vue d’améliorer la qualité des données de l’Inventaire du Cycle de Vie (LCV) de la filière classique de production d’acier. La nouvelle approche développée est destinée à la réalisation de l’inventaire pour un système défini à partir de modèles physico-chimiques simplifiés. Ainsi, à l’aide du logiciel Aspen Plus, nous avons mis en oeuvre la modélisation de chaque sous-système considéré dans les frontières de la filière classique de production d’acier : cokerie, agglomération, haut fourneau, convertisseur et laminoir à chaud. L’approche de modélisation adoptée a été basée sur des considérations physiques et chimiques et sur des observations expérimentales à l’échelle industrielle et/ou à l’échelle pilote pour chaque sous-système. Les modèles permettent le calcul de la plupart des émissions engendrées par le système : CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, poussières et métaux lourds ainsi que des déchets. La validation des modèles a été faite par comparaison des résultats calculés avec des mesures expérimentales disponibles pour des sites industriels. De plus, le comportement des modèles a été testé en réalisant des simulations en utilisant une base de données "de référence" définie dans le cadre du projet européen ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking). Il est montré que cette approche méthodologique assure le contrôle total du bouclage des bilans de matière et d’énergie du système, difficile à réaliser à partir des données provenant exclusivement de mesures industrielles et/ou de la littérature. De plus, le fait que les émissions soient calculées sur des considérations physicochimiques, conduit à donner une forte crédibilité à l’inventaire réalisé
This work was devoted to a new methodological framework, which combines the Life Cycle Assessment (LCA) method and the process simulation software (Aspen Plus), in order to improve the quality of data used for carrying out the Life Cycle Inventory (LCI) of the classical steelmaking route. The new approach adopted in the present work, is to carry out the inventory of the defined system via simplified physical-chemical models. Using Aspen Plus software, we have developed simplified physical-chemical models for each of the subsystem defined by the boundaries of the classical steelmaking route: coking plant, sintering plant, blast furnace, basic oxygen furnace and hot rolling. The modelling strategy was based on physical and chemical considerations and on the experimental observations made on an industrial and/or a pilot scale for each subsystem.The models allow for calculation of the principal pollutants evolved by the system such as CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, dust, heavy metals and solid waste. The models validation was made by comparing the calculated results with experimental data given by the industrial sites. Furthermore, the maturity of the models was tested through simulations using data coming from the "benchmark" data base defined in the frame of ULCOS project (Ultra Low CO2 Steelmaking).Through the models simulation, it was proved that this methodological framework assures the total control of mass and heat balances of the system which is difficult to achieve when using only data from industry and/or literature. However, the fact that the emissions calculated within the models are based on physical-chemical considerations gives a strong credibility to the life cycle inventory