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Aix-Marseille Université (2017)

Caractérisation du colmatage chimique et biologique et leurs interactions au sein d’un dispositif de micro-irrigation dans le contexte de la réutilisation des eaux usées épurées

Rizk, Nancy

Titre : Caractérisation du colmatage chimique et biologique et leurs interactions au sein d’un dispositif de micro-irrigation dans le contexte de la réutilisation des eaux usées épurées

Characterization of chemical and biological clogging and their interactions within a micro-irrigation system in the context of the reuse of treated effluents in irrigation

Auteur :  : Rizk, Nancy

Etablissement de soutenance : Aix-Marseille Université.

Grade : Doctorat : Sciences de l’environnement. Génie des procédés : Aix-Marseille : 2017

Résumé
Dans un contexte de stress hydrique, la micro-irrigation avec des eaux usées traitées constitue une solution visant à réduire les dépenses en eau. Cependant, le colmatage des goutteurs constitue une contrainte à l’utilisation de ces eaux bien chargées à cause des précipitations chimiques et du développement de biofilm. Les objectifs de cette étude sont de : a) Caractériser la précipitation des sels dissous en fonction des conditions opératoires, b) étudier le développement des biofilms sous différentes conditions hydrodynamiques, c) analyser l’interaction entre le carbonate de calcium et le développement du biofilm. En premier lieu une étude fut conduite sur l’impact de la température le pH et la pression partielle du CO2 sur la précipitation chimique. Cette étude a permis de quantifier l’augmentation de la masse du carbonate de calcium en fonction du pH et de la température. Les résultats expérimentaux ont permis de valider et de calibrer un modèle numérique (PHREEQC) qui permet de prédire la précipitation chimique pour une qualité d’eau donnée dans des conditions opératoire variées. Des expérimentations ont ensuite été réalisées à l’aide d’un banc d’essai d’irrigation pour étudier l’influence du carbonate de calcium sur la croissance des biofilms au niveau des conduites et des goutteurs. En parallèle un réacteur de Taylor-Couette fut utilisé pour étudier l’influence de la contrainte de cisaillement sur le développement des biofilms. Le biofilm a tendance à se développer selon la plus forte contrainte de cisaillement (4.4 Pa comparée à des contraintes de 2.2 et 0.7 Pa). Une précipitation du carbonate de calcium a été observée en interaction avec la croissance du biofilm.

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Page publiée le 10 novembre 2019