Présentation

Article

1 - MODÉLISATION DES BIOFILTRES

2 - MODÉLISATION DES FILTRES PERCOLATEURS

3 - MODÉLISATION DES BIOLAVEURS

4 - CONCLUSIONS. PERSPECTIVES

Article de référence | Réf : J1024 v1

Conclusions. Perspectives
Modélisation des procédés biologiques de traitement d’air

Auteur(s) : Pascaline PRÉ

Date de publication : 10 sept. 2005

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

Les biotechnologies utilisées pour la dépollution des émissions gazeuses, et qui convertissent les composés organiques polluants en dioxyde de carbone et eau, se sont considérablement développées ces dernières années. La connaissance des phénomènes physiques, chimiques et biologiques mis en jeu permettent la modélisation de ces bioréacteurs, et ainsi  la prédiction de leurs performances d’épuration. Cet article décrit le cadre théorique des différents modèles de représentation, en avançant pour chacun des exemples d’applications.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

INTRODUCTION

Les biotechnologies applicables à la dépollution des émissions gazeuses sont de mieux en mieux développées. Elles sont classées parmi les technologies destructives car elles permettent de convertir les composés organiques polluants en dioxyde de carbone et eau (voir articles [G 1 700] et [G 2 971]).

Les caractéristiques de fonctionnement des différents types de procédés biologiques utilisés pour le contrôle de la qualité des émissions gazeuses : biofiltres, filtres percolateurs et biolaveurs, ont été amplement décrites dans l’article [G 1 780] « Bioprocédés en traitement de l’air. Mise en œuvre ». Cependant, afin de mieux concevoir, dimensionner et gérer ces unités, il est nécessaire de rendre compte de l’ensemble des phénomènes physiques chimiques et biologiques mis en jeu. À partir de la compréhension fine des processus impliqués, il convient ainsi de modéliser les systèmes pour pouvoir prédire leurs performances d’épuration dans les conditions spécifiées.

Cet article décrit les bases théoriques sur lesquelles sont fondés les modèles classiquement développés dans la littérature, permettant de représenter les différents types de bioréacteurs appliqués au traitement d’effluents gazeux.

Ces modèles sont issus d’une approche déterministe couplée à une approche stochastique, permettant d’appréhender la complexité des mécanismes. Ils s’appuient ainsi sur la formulation et la résolution d’équations de bilan de matière, auxquelles on adjoint des relations empiriques issues d’études statistiques de données expérimentales. Les principes de base du génie des procédés sont utilisés, en intégrant les spécificités des systèmes biologiques.

Des exemples d’applications de ces modèles permettent de montrer tout leur intérêt pour l’amélioration des performances et la gestion opérationnelle des procédés. Ces exemples permettent aussi de mesurer l’écart entre la simplicité des représentations adoptées à l’heure actuelle et la complexité des phénomènes régissant les procédés dans les conditions réelles de fonctionnement, résultant notamment de leur variabilité dans le temps.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j1024


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(364 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais English

4. Conclusions. Perspectives

Les bioprocédés utilisés dans le traitement de l’air font l’objet de nombreux travaux en recherche, développement et implantations industrielles. Cependant du fait de la complexité des processus et du procédé lui-même, un effort complémentaire est nécessaire. Aussi, sans être exhaustives, différentes perspectives sur l’aspect modélisation - simulation peuvent être avancées :

  • les écoulements dans les bioprocédés font encore appel aux relations classiques utilisées dans les garnissages et les milieux poreux. Du fait de l’utilisation de matériaux rustiques non structurés, de l’évolution de l’humidité et de l’accroissement de la biomasse sur les supports, il convient de revisiter les équations de perte de charge. En outre, une approche numérique de la mécanique des fluides sera d’une aide certaine pour l’étude de ces systèmes complexes et la simulation des écoulements ;

  • les transferts de matière sont le plus souvent globalisés et les coefficients de diffusion sont réduits à des valeurs moyennes, quantifiant plusieurs phénomènes. Une approche plus fine est ici nécessaire si l’on veut mieux rendre compte de la réalité ;

  • la prise en compte des phénomènes biologiques à l’échelle de la bactérie doit être mieux intégrée dans les équations cinétiques de transformation des polluants ;

  • comme cela a été décrit, les modèles présentés sont appliqués à des émissions monoconstituants voir bi- ou triconstituants. La complexité de la nature et du nombre de polluants, par exemple en désodorisation, doit être intégrée ;

  • de manière générale, il convient maintenant d’utiliser pleinement tous les outils mis à notre disposition. En d’autres termes, l’approche des mécanismes est à considérer dans des champs scientifiques multidisciplinaires. Les modèles déterministes et les modèles statistiques sont à mixer pour mieux approcher la réalité complexe des procédés de traitement d’air.

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(364 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Conclusions. Perspectives
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LE CLOIREC (P.) -   Les composés organiques volatils (COV) dans l’environnement  -  . p. 734, Tec & Doc, Lavoisier, Paris, 1998.

  • (2) - MARTIN (G.), LAFFORT (P.) -   Odeurs et désodorisation dans l’environnement  -  . p. 452, Tec & Doc, Lavoisier, Paris, 1991.

  • (3) - Degrémont -   Mémento technique de l’eau  -  . Degrémont, p. 221, Distributeur, Tec & Doc, Lavoisier, Paris, 1989.

  • (4) - BALEO (J.N.), BOURGES (B.), COURCOUX (Ph.), FAUR-BRASQUET (C.), LE CLOIREC (P.) -   Méthodologie expérimentale, Méthodes et outils pour les expérimentations scientifiques  -  . p. 367, Tec & Doc, Lavoisier, Paris, 2003.

  • (5) - OTTENGRAF (S.P.P.) -   Biotechnology : a comprehensive treatise – Exhaust gas purification  -  . Rhem (H.J.) and Reed (G.), Weinheim, 1986.

  • (6) - PERRY (R.H), GREEN (D.W.) -   Perry’s...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(364 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS