Procédé d'incinération d'un déchet modèle : de l'approche physique aux simulations en lit fluidisé

• Auteur / Autrice : Frédéric Marias
• Direction : Jean-Rodolphe Puiggali
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluidisation

Déchets

Incinération

Résumé

La fermeture des décharges, programmée pour 2002, requiert l'utilisation d'autres procédés de traitement pour la destruction des déchets produits par notre société. L'incinération est une solution potentielle à condition d'optimiser le fonctionnement des procédés et d'améliorer la formation des opérateurs. La construction d'un simulateur en temps réel doit permettre de parachever ce double objectif. Le travail de cette thèse s'intéresse, dans ce contexte, à la modélisation et à la simulation de l'incinération en lit fluidisé. Après avoir représenté l'hétérogénéité des ordures ménagères par un déchet modèle composé de bois, carton et PVC, une des spécificité du procédé est utilisée, conduisant à l'élaboration d'un déchet équivalent. L'accent est alors mis sur la modélisation du réacteur, et plus particulièrement sur son hydrodynamique. Une zone bidimensionnelle, siège de la transformation des volatils, est implantée dans le modèle de réacteur en lieu et place du film de Werther. Ce type de modélisation de la partie bouillonnante est complétée par deux zones pour représenter la surface libre du lit. Par ailleurs, les réactions prises en compte permettent de traiter la combustion des volatils, la combustion hétérogène du résidu de pyrolyse et la génération de polluants (So X, No X). L'algorithme itératif de résolution développé utilise la technique de la superposition des effets et le concept de fraction de mélange pour réduire la complexité numérique du problème. Par ailleurs, l'intégration de réseaux de neurones dans le code permet de réduire les temps de calcul. Une étude de sensibilité aux différents paramètres de fonctionnement du four, menée au travers de simulations effectuées à partir du code, est proposée. Enfin, une approche systémique permet d'envisager l'objectif de simulateur du procédé.