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Optimisation des paramètres de fonctionnement d’un bioréacteur dans un procédé de tri-compostage

Chevrier Turbide, Guillaume (2011). Optimisation des paramètres de fonctionnement d’un bioréacteur dans un procédé de tri-compostage. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’importante quantité de matière organique dans les matières résiduelles québécoises en font une cible de premier choix dans la volonté de valoriser les déchets. Le tri-compostage est une des méthodes de valorisation de la matière organique à l’échelle d’une communauté. Ce procédé permet le tri de la matière organique contenue dans la MR mixte pour ensuite réaliser son compostage.

Un bioréacteur rotatif initie l’opération de compostage et permet le tri de la matière organique. L’objectif de la recherche étant d’optimiser la performance de ce bioréacteur, la ventilation, la vitesse de rotation et de la masse de remplissage de cet équipement ont été ciblés comme paramètres clé.

Des essais sur une unité pilote de 2,57 m3 ont été réalisés afin de traiter des matières résiduelles domestiques mixtes et d’évaluer la performance lors de la variation des paramètres choisis. Les résultats obtenus n’ont pas permis de raffiner la vitesse de rotation ; en revanche, une ventilation d’air chaud a conduit à une augmentation de la perte de masse de près de 10 %, ce qui n’a pas été possible avec une ventilation d’air frais.

Aussi, la perte de masse a atteint 16,8% en traitant environ 230 kg par m3 de bioréacteur. Le temps de séjour nécessaire pour atteindre la période thermophile a été établi à près de 2,4 jours, ce qui correspond à une réduction de 8% par rapport au temps de séjour actuel en industrie.

Finalement, d’éventuels travaux de recherche pourraient être réalisés pour confirmer la relation entre l’échelle réelle et l’unité pilote de même que pour adapter le bioréacteur à d’autres technologies de valorisation.

Titre traduit

Working parameter optimization of a bioreactor in a municipal solid waste technology

Résumé traduit

Waste generation is actually an environmental pressure. The large available quantity and the numerous way of treatment of organic material are factors that makes it the first target to promote waste recovery. Composting mixed municipal solid waste (MSW) is one of those alternatives on a community scale treatment technology. This process implies the separation of non organic material from mixed MSW to prepare composting operation.

A bioreactor initiates the process and realize pre- reatment of MSW which make possible the mechanical separation. Optimization of ventilation, rotation speed and instantly processed weight were proposed as an hypothesis for parameter that could increased equipment performances.

A pilot plant was developped to process mixed MSW and evaluate bioreactor performance while variation of the three selected parameters. Results obtained from experiment haven’t lead to rotation speed optimization. However, heated ventilation increases weight losses in 10% proportion. Such improvement have not been observed with ambient ventilation.

Bioreactor filled with 230 kg per m3 seems to yield the best performances, which is 16,8% weight loss. Processing time to reach the thermophilic period was 2,4 days, a period 8% shorter than the processing period actually use in the industry.

Finally, further investigations could therefore be made to confirm relationship between industrial and pilot scale and to adapt the rotating drum to other treatment technology.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie concentration génie de l'environnement" Bibliogr. : f. [63]-66.
Mots-clés libres: Compostage. Usines. Bioréacteurs. Productivité. Tri-compostage, matière résiduelle organique, déchets domestiques.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Monette, Frédéric
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Glaus, Mathias
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 28 août 2012 13:21
Dernière modification: 17 févr. 2017 21:01
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1052

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