Contribution à l'étude des transferts de fluides dans les installations de stockage des déchets non dangereux, Contribution to the study of fluid transfers in Municipal Solid Waste landfills
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Thèse soutenue le 29 septembre 2011: Grenoble
Les Installations de Stockage des Déchets Non Dangereux modernes nécessitent pour satisfaire les enjeux environnementaux, sanitaire et / ou économiques une gestion contrôlée des effluents liquides et gazeux. Le travail réalisé dans cette thèse porte sur la compréhension et la modélisation numérique des phénomènes de transferts de fluides avec une attention particulière pour les différents procédés mis en oeuvre durant l'exploitation des sites (injection de liquide, récupération de liquide et gaz). Pour chacune des trois applications étudiées, les phénomènes physiques majeurs sont identifiés ainsi que les échelles de temps et d'espace associées de manière à pouvoir proposer des versions simplifiées d'un modèle général. Ceci permet en particulier de renseigner ces modèles par des données principalement expérimentales. Un attachement particulier est porté au caractère hétérogène et déformable du matériau déchet. La description fine de l'injection de lixiviat nécessite une description de type double milieu associée à un modèle d'écoulements préférentiels. Ce type d'écoulement est peu favorable à une augmentation de l'humidité du milieu en conditions gravitaires. Concernant le pompage, le milieu semble réagir comme un milieu homogène mais un comportement hystérétique spécifique au matériau est mis en évidence. Enfin, la prise en compte de la déformabilité du déchet conduit à la prédiction d'une structure d'écoulement originale lors du captage de biogaz.
-Déchets (Non Dangereux)
-Transferts fluides
-Modélisation
-Milieu poreux
-Milieu hétérogène
-Injection
Modern Municipal Solid Waste landfills require, in order to satisfy the environmental, sanitary and / or economical stakes, a controlled management of liquid and gaseous flows. This thesis work concerns the understanding and numerical modelling of fluid transfers considering especially various processes used during landfill site exploitation (liquid injection, liquid and gas recovery). For each of the three studied operational procedures, the major physical phenomena are identified as well as the time and space scales in order to define a simplified version of a general model. These choices aim at reducing the number of fitting parameters and at using mostly experimental characteristics. Particular attention is drawn towards the heterogeneous and deformable nature of waste material. The fine description of leachate injection requires a double medium description associated with a preferential flow model. The resulting flow behaviour makes difficult the increase in moisture content under gravitary conditions. For the pumping operation, the medium seems to have a homogeneous response. However, a specific hysteretic behaviour of the material is demonstrated. Finally, the consideration of waste deformability leads to the prediction of an original flow structure during the recovery of biogas.
-Waste (Municipal Solid Waste)
-Fluid transfers
-Modelling
-Porous medium
-Heterogeneous medium
-Injection
Source: http://www.theses.fr/2011GRENU026/document
THÈSE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE
Spécialité : Sciences de la Terre, de l’Univers et de l’Environnement
Arrêté ministérial : du 7 août 2006 relatif à la formation doctorale
Présentée par
Anne-Julie Tinet
Thèse dirigée par Jean-Paul Gaudet
et codirigée par Laurent Oxarango
préparée au sein du Laboratoire d’étude des Transferts en Hydrologie
et Environnement
et de l’école doctorale Terre, Univers, Environnement
Contribution à l’étude des trans-
ferts de fluides dans les Instal-
lations de Stockage des Déchets
Non Dangereux
Thèse soutenue publiquement le 29 Septembre 2011,
devant le jury composé de :
Pr., Jean-Pierre Gourc
Professeur de l’université de Grenoble, LTHE, Président
Pr., William Powrie
Professeur de l’université de Southampton, Rapporteur
Pr., Dominique Salin
Professeur de l’université Pierre et Marie Curie, FAST, Rapporteur
Dr., Christian Duquennoi
Ingénieur de recherche, CEMAGREF, Examinateur
Dr., Jean-Paul Gaudet
Ingénieur de recherche, LTHE, Directeur de thèse
Dr., Laurent Oxarango
Maître de conférence université de Grenoble, LTHE, Co-Directeur de thèse
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