Thèse soutenue

Déshydratation naturelle et mécanisée de sédiments : étude des processus mis en jeu et applications

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Auteur / Autrice : Beatriz Boullosa Allariz
Direction : Daniel Levacher
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil
Date : Soutenance le 12/12/2018
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Morphodynamique continentale et côtière (Caen ; 1996-....)
établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Irini Djeran-Maigre
Examinateurs / Examinatrices : Daniel Levacher, Jean-Pierre Gourc, Delma Vidal, Mohamed Boutouil, Andry Rico Razakamanantsoa, François Thery
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Pierre Gourc, Delma Vidal

Résumé

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Les opérations de dragage génèrent d’importants volumes de sédiments à teneur en eau élevée qui sont difficilement transportables. Toute opération de valorisation ou stockage des sédiments implique de réduire la teneur en eau. Le séchage naturel et la déshydratation mécanisée des sédiments répondent à cette attente. Le séchage naturel des sédiments est la technique de déshydratation la plus économique et la meilleure du point de vue environnemental. Le temps de séchage peut être réduit par des moyens techniques adaptés (retournement, scarification) mis en action par l'application de critères d’aptitude au séchage naturel. Pour ce faire, le processus de séchage naturel a été reproduit à l’échelle du laboratoire à l’aide d’essais d’Égouttage et de Séchage et d’essais de Séchage et de Retrait couplés à des essais scissométriques. Ils ont porté sur neuf sédiments : sept sédiments de barrage, deux sédiments marins et une kaolinite. Une relation Su=f(IP) a été établie. Cette relation permet d’obtenir la cohésion non drainée Su à partir d’une mesure de teneur en eau. Elle permet aussi de définir ou cerner le moment le plus propice au retournement des sédiments à l’aide d’engins spécifiques sur site. Une autre méthode mécanique pour réduire le temps de séchage est suggérée. Il s'agit de pratiquer une scarification des sédiments à l’aide d’outils mobiles, voire robotisés, comme un rouleau scarificateur ou d'une rangée d'outils transportés par un treillis mobile adapté. En ce qui concerne la déshydratation mécanisée des sédiments, une nouvelle méthode de déshydratation en continu a été proposée à partir d'une presse à boues KDS®. Pour des raisons de conception et d'application, la presse à boues KDS® n’a jamais été utilisée pour déshydrater des sédiments. Un plan expérimental a été développé. Il est démontré que la presse KDS® est capable de déshydrater un sédiment fin sableux sans une maintenance démesurée. Des adaptations de la presse KDS® à la déshydratation de sédiments et des améliorations sont finalement proposées.