Séchage de boues en lit fluidisé à basse température par recyclage externe d'un support granulaire poreux

• Auteur / Autrice : Christophe Godé
• Direction : Khalil Shakourzadeh Bolouri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des Procédés Industriels
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Milieux granulaires

Matériaux poreux

Fluidisation

Séchage

Boues d'épuration

Résumé

L'étude expérimentale a débuté par l'hydrodynamisme de grosses particules hygroscopiques (groupe D de GELDART) utilisées comme support d'enrobage. Différentes colonnes de fluidisation de laboratoire ont été utilisées à cet effet. Ensuite, une boue, qualifiée de synthétique, a été fabriquée et utilisée dans les différentes études menées (séchage, attrition, élutriation). Une installation à lit fluidisé de grande dimension (échelle pilote semi-industrielle) a été conçue pour mettre en évidence les éventuelles divergences dues au changement d'échelle ou bien, le cas échant, de valider les résultats obtenus à l'échelle laboratoire. La partie théorique a principalement été orientée vers l'étude des vitesses minimales de fluidisation des grosses particules, vers l'étude des transferts de chaleur et de matière et vers l'étude des phénomènes très souvent indissociables d'attrition et d'élutriation en lit fluidisé. Ce mémoire est divisé en quatre parties. En première partie, une analyse bibliographique permet de faire le point sur les problèmes que suscitent les boues de station d'épuration et leurs filières d'élimination et de valorisation, puis sur les mécanismes du séchage et enfin sur les propriétés particulières des lits fluidisés. A partir de cette présentation générale, sont définies les orientations du projet concernant le choix de la technique et des objectifs qui sont fixés. En deuxième partie, sont présentés les différents appareils de mesure utilisés, les protocoles expérimentaux relatifs au séchage et à l'élutriation ainsi que les matériaux (boues et supports poreux). En troisième partie, les principaux résultats expérimentaux sont présentés sous la forme de quatre sous-chapitres regroupant les études de l'hydrodynamisme, de l'enrobage, du séchage et de l'attrition-élutriation. La modélisation des mécanismes de séchage et de l'élutriation à partir des résultats expérimentaux termine cette partie. La quatrième et dernière partie est consacrée à la validation des résultats expérimentaux et théoriques avec une unité de séchage à lit fluidisé semi-industrielle conçue dans le hall de recherche de I'U. T. C. Une description du matériel est faite ainsi qu'une présentation des principales expérimentations réalisées. Une étude de la viabilité technico-économique d'une telle installation termine cette partie.