Modélisation de la stabilisation de l’urine par nitrification au sein d’un bioréacteur à membrane
Langue Anglais
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Auteur : Arce Velasquez, Juan David
Date de soutenance : 24-09-2020

Directeur(s) de thèse : Laurent, Julien

Président : Héran, Marc
Rapporteur(s) : Héran, Marc - Udert, Kai M.
Membre(s) du jury : Laurent, Julien - Héran, Marc - Udert, Kai M. - Choubert, Jean-Marc - Esculier, Fabien

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Génie des procédés - Traitement des eaux
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie, Génie chimique, technologies alimentaires

Mots-clés libres : Urine, Séparation à la source, Traitement des eaux jaunes, Nitrification, Bactéries nitrifiantes, Boues activées, Acclimatation, Inhibition, Modélisation, Modèles intégrés, Respirométrie, Contrôle du procédé
Mots-clés :
  • Réacteurs à membrane - Modèles mathématiques
  • Analyse d'urine
  • Biotechnologie
  • Nitrification
  • Commande de processus biotechnologiques
Résumé : Dans cette thèse, la conceptualisation d'un modèle biocinétique ainsi qu'une analyse expérimentale d'un système de bioréacteur à membrane traitant des eaux usées jaunes (urine) sont présentées. Le système est un bioréacteur à membrane conçu pour traiter l’urine séparée à la source. L’objectif principal est de traiter la charge azotée dans l’urine par nitrification biologique et d’en produire un effluent stable. Cette thèse développe et valide un modèle intégré qui représentera le comportement du bioréacteur en échelle réelle. Ce modèle permettra de simuler différentes conditions de fonctionnement, ainsi que l’intégration de processus physico-chimiques et biologiques, en comprenant les différents mécanismes d’assimilation/inhibition influençant les bactéries nitrifiantes. Le calage et la validation du modèle exigent un pilote de laboratoire pour acclimater les boues activées classiques à traiter fortes charges en azote. Une stratégie d’acclimatation basée sur le contrôle du pH a permis de démarrer et piloter le système de façon autonome. Ce protocole d’acclimatation a été optimisé pour utiliser de l’urine hautement concentré. Les paramètres du modèle ont été calés par mesures respirométriques dans ces conditions de haute teneur en azote.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAD014
Type de ressource : Thèse