| Titre : | Application de la CFD et de la modélisation Process pour l'optimisation de la digestion anaérobie à la STEP de Marrakech |
| Auteurs : | AIT YOUSSEF Anas, Auteur ; FOUADI Ilyas, Auteur ; HAMMANI Ali, Auteur ; MERRIMI Aya, Auteur ; BAKKI Nada, Auteur |
| Type de document : | texte imprimé |
| Editeur : | Rabat : IAV Hassan II, 2025 |
| Format : | 202 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Digestion anaérobie ; STEP ; CFD ; biogaz ; SUMO 2S ; ADM1 ; Ansys Fluent ; brassage ; zones mortes ; optimisation énergétique. |
| Résumé : |
Dans un contexte de stress hydrique et de transition énergétique, les STEP marocaines produisent une eau non conventionnelle stratégique, mais à un coût de traitement élevé. Leur optimisation repose sur un renforcement de l’autonomie énergétique, notamment par la valorisation des boues en biogaz. La STEP de Marrakech recourt à la digestion anaérobie avec un brassage par recirculation du biogaz. Toutefois, son fonctionnement actuel demeure sous-optimal, avec la formation de zones mortes et une performance énergétique en deçà du potentiel attendu.
Ce travail vise à diagnostiquer et optimiser le fonctionnement des digesteurs à travers une double approche de modélisation : (i) Hydrodynamique 3D (CFD) sous Ansys Fluent, pour évaluer la dynamique des fluides et l’efficacité du brassage. (ii) Biologique (processus de digestion) sous SUMO 2S (basé sur ADM1), focalisée sur la production de biogaz et la gestion des fractions sulfatées. La CFD a révélé des zones mortes en partie supérieure des digesteurs, justifiant un curage préventif. Un arrêt total de tous les digesteurs (en séquence) pour maintenance entraînerait une perte de plus de 2,6 M DH TTC, seulement en énergie (calculée sur 60 jours, sans prise en considération des coûts de traitement alternatif des boues, des coûts d’atténuation des risques et de la mise en service). La simulation biologique, après calibration sur les données de fonctionnement (Octobre 2024 – Février 2025), a donné des écarts acceptables : 18 % pour le biogaz, 12 % pour l’alcalinité, En l’absence de validation expérimentale par PIV ou traceurs, les résultats CFD ont été comparés aux données issues de la littérature (SUEZ, Veolia, Waterleau, Metcalf & Eddy), montrant une cohérence satisfaisante. Les pistes d’optimisation identifiées pourraient permettre un gain de 10 à 15 % en production de biogaz : ▪ Ajustement des paramètres opératoires (température, concentration en MS, débit et rapport des boues primaires et secondaires, etc.) ; ▪ Reconfiguration des cannes d’injection pour cibler les zones mortes dont la vitesse est inférieure à 0,1 mm/s pendant 1,5 × TRH ; ▪ Introduction éventuelle de systèmes de brassage mécanique ou hydraulique complémentaires. |
| En ligne : | http://10.2.0.27/PDF_CDA/uploads/PDF/AIT_YOUSSEF_FOUADI_2025.pdf |
Exemplaires (1)
| Code-barres | Cote | Support | Localisation | Section | Disponibilité |
|---|---|---|---|---|---|
| 200041685 | 10517 | Support papier | Salle des thèses/PFE (RDC) | Ingénieur rural | Consultation sur place Exclu du prêt |
