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Validation d'un modèle de comportement mécanique pour les fractures rocheuses en cisaillementFlamand, Rock January 2000 (has links) (PDF)
Afin de valider expérimentalement un modèle de comportement mécanique pour les fractures rocheuses en cisaillement, nous avons réalisé trois séries d'essais de cisaillement direct à différents niveaux de contrainte normale constante (trois principaux), à différents déplacements tangentiels et dans quatre directions. Ces essais ont été faits avec de nombreuses répliques de qualité d'une fracture naturelle (irrégulière) dans le granite de Guéret. Chaque réplique a été utilisée dans un seul essai (ON et U donnés). Avec les données de chaque essai (résistance, dilatance, etc.) et avec les répliques endommagées nous avons pu étudier les interactions entre les paramètres du cisaillement, la résistance, la dilatance, la morphologie initiale, la résistance des épontes et l?endommagement des aspérités.
Nous avons fait l'analyse quantitative de la morphologie des épontes originales et des répliques cisaillées à partir de profils de rugosité. Certains indices de rugosité, les distributions statistiques des angularités et les variogrammes des hauteurs ont été calculés à partir des données des profils de rugosité. L'analyse de ces données montre que les indices de rugosité n'évoluent pas tous de la même façon au cours du cisaillement. Les variogrammes avant et après cisaillement montrent des signes évidents de l'endommagement des épontes mais nous n'avons pas été en mesure d'introduire cette information dans les modèles. Les distributions statistiques des angularités, faciles à calculer pour les angles apparents (2D), ont été utilisées dans un des modèles.
En plus des calculs faits à partir des données des profils de rugosité, l?endommagement des épontes lors du cisaillement a aussi été étudié à partir des profils eux-mêmes et avec l'analyse d'images. Les profils montrent l'influence de la résistance des épontes et du placage de matériel arraché de l'éponte opposée. L'analyse d'images des épontes cisaillées révèle que les zones endommagées ne sont pas distribuées aléatoirement mais leur forme et leur localisation dépendent de la direction de cisaillement par rapport aux structures de la surface.
Une remodélisation majeure de la résistance en cisaillement a résulté en trois modèles applicables pour le calcul de la résistance dans les phases pré-pic, au pic et post-pic respectivement. Les formulations développées permettent un calcul incrémenté de la résistance en fonction du déplacement tangentiel. Puisque divers phénomènes et paramètres agissent sur la résistance, les trois formulations pour la résistance impliquent également le calcul de plusieurs paramètres (e.g. avo. acSp, ip, Up, i et <j>*) dont, pour la plupart, nous avons développé une nouvelle équation empirique.
Cependant, malgré les nombreux essais réalisés pour appuyer les modèles développés, un certain nombre d'incertitudes persistent. Aussi des suggestions sont faites pour améliorer les modèles proposés.
Finalement, une série d'essais de cisaillement à rigidité normale constante a également été réalisée afin de vérifier expérimentalement l'algorithme de Fortin (1987). Les résultats obtenus permettent de croire que l'algorithme de Fortin est un outil valable et efficace.
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Étude de l'impact de l'azote sur la cinétique de la biodégradation dans une lagune aérée d'une usine de pâte kraft blanchieArseneault, Éric January 1999 (has links) (PDF)
Les effluents de l'usine de pâte kraft de St-Félicien sont traités par une lagune aérée. La présente étude vise à mesurer l'impact d'un surdosage d'azote sur l'efficacité de la lagune.
L'étude comprend trois séries d'expériences au cours desquelles nous avons mesuré la demande biochimique en oxygène (DBO5) , la demande chimique en oxygène (DCO), les teneurs des huiles et des graisses totales (HG) et celles des acides gras et résiniques (AGR). Un traceur fut utilisé dans le but de mesurer le temps de rétention réel du système. Trois modèles cinétiques ont été appliqués de façon à calculer les constantes de vitesse.
Aucun impact significatif sur l'efficacité de la lagune n'a été mesuré suite au surdosage d'azote. Les valeurs des constantes de vitesse sont comparables à celles retrouvées dans la littérature.
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Étude expérimentale du comportement de la pression interstitielle et de son influence sur le comportement physico-mécanique d'un matériau poreux intact ou fracturé par essais triaxiaux non-drainésPoirier, Stéphane January 1996 (has links) (PDF)
Le comportement physique et mécanique des massifs rocheux est grandement influencé par la présence d'eau sous pression à l'intérieur des pores et des discontinuités structurales. Lorsque des changements rapides se produisent dans l'état des contraintes et des déformations du massif ou lorsque l'eau ne peut s'échapper ou entrer dans le massif à cause d'un mauvais drainage, la contractance ou la dilatance du massif saturé produit une augmentation ou une diminution de la pression interstitielle (u) de l'eau. Différentes conditions sont susceptibles d'influencer cette variation de pression interstitielle et c'est dans le but de mieux les identifier que plusieurs séries d'essais triaxiaux non-drainés ont été réalisées sur des échantillons cylindriques de béton, matériau qui simule bien le comportement physico-mécanique de grès poreux. Pour bien distinguer l'influence qu'exerce les pores et les fractures dans cette variation de la pression interstitielle, des essais ont été effectués sur des échantillons intacts ou comportant une fracture inclinée de 30° à 40° par rapport à l'axe de l'échantillon.
Les résultats obtenus indiquent que la résistance du matériau intact et celle du matériau fracturé obéissent à la loi des contraintes effectives, o1= o-u. Le critère de rupture de Mohr-Coulomb représente bien le comportement à la rupture du matériau intact alors que le modèle LADAR est le meilleur pour modéliser la résistance au cisaillement des fractures. Dans des conditions non-drainées, la pression u induite à la rupture est positive, produisant une diminution de la résistance de ces fractures comparée à un état drainé.
La réponse des déformations du matériau intact à l'application progressive d'un déviateur des contraintes, (o1 - o3), indique que le modèle de fracturation fragile de Bieniawski (1967) s'applique au matériau. En ce sens, l'augmentation de (01 - o3) produit initialement une diminution du volume (contractance) qui se poursuit jusqu'à l'étape de propagation instable de la fracturation. Dès cet instant, le volume augmente et cette augmentation se poursuit au-delà de la rupture.
La réponse de u à l'augmentation de (o1 - o3) suit l'évolution du volume: u augmente de façon non-linéaire jusqu'à la propagation instable de la fracturation et diminue par la suite jusqu'à devenir nulle. Par contre, lorsque o3 est élevée (13.8 MPa), la diminution de u s'arrête avant que u ne soit nulle. Ce phénomène est interprété comme étant causé par la plasticité du matériau. À cause de l'augmentation de la résistance du système à se fissurer, plus (o'3)0 est élevé, plus w, max est élevée.
Durant la phase de contractance du matériau (u augmente), la valeur de (o'3)0 a une influence directe sur le taux de variation de u à la suite de l'augmentation de (o1 - o3) (paramètre A de Skempton (1954)). Durant cette phase, la valeur de A varie entre 0.015 et 0.42 et est proportionnelle à la valeur de (a'3)0 qui varie entre 0.43 MPa et 5.65 MPa. Par contre, durant la phase de dilatance (u diminue), le comportement du matériau n'est pas influencé par les conditions de confinement car A évolue de la même façon pour tous les essais et elle atteint un plateau à - 0.3.
Tout comme les échantillons intacts, les échantillons fracturés ont démontré que le comportement de u est intimement lié à celui du volume. L'application d'un déviateur des contraintes produit initialement une phase d'augmentation de u. Celle-ci se produit dans la phase de mobilisation du frottement. Pour des conditions de contraintes semblables, les échantillons fracturés ont induit une pression u légèrement supérieure à celle des échantillons intacts. Cette différence est causée par la fermeture des épontes de la fracture. À la suite de la mobilisation du frottement, la phase de mobilisation de la rugosité marque le début de la diminution progressive de u. Parfois, u se stabilise vers la fin de la phase de destruction de la rugosité, indiquant que la dilatance diminue progressivement dans cette phase.
Tout comme pour les essais intacts, l'augmentation de u est proportionnelle à la valeur de (o'3)0. Par contre, la diminution de u est si variable entre les essais qu'il est impossible d'observer, avec certitude, l'influence qu'exerce (o'3)0. L'augmentation et la diminution de u sont très variables d'une fracture à l'autre, ce qui démontre l'influence qu'exerce la rugosité (différente entre les fractures) sur l'évolution de u.
L'évolution du paramètre A d'une fracture est variable. Par contre, la valeur maximale atteinte par le paramètre A se situe entre 0.01 et 0.3 et elle est proportionnelle à la valeur de (cj'3)0 qui varie entre 0.3 MPa et 4.06 MPa.
Une conceptualisation de la trajectoire des contraintes des échantillons intacts et fracturés permet de schématiser l'évolution de la trajectoire pour un environnement non-drainé. Pour les échantillons intacts, le facteur dominant l'évolution de la trajectoire des contraintes est l'état de contrainte initial (o1 et o3). Pour les échantillons fracturés, les facteurs dominant sont la contrainte normale à la fracture et la morphologie, quoique l'influence qu'exerce ce dernier facteur demeure entièrement empirique puisqu'il n'a pu être évalué au cours de cette étude.
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Système de suivi des tempêtes de verglas en temps réel = Analysis of real time icing eventsEter, Walid January 2003 (has links) (PDF)
L'étude des événements de givrage atmosphérique sur les réseaux de transport de l'énergie électrique constitue une préoccupation importante des habitants des régions de climat froid, telles que la province de Québec. Ceci inclut la compréhension de plusieurs phénomènes complexes en vue de réduire les risques de dommages aux réseaux de transmission existants et à ceux qui seront être implantés dans le futur. Dans cette perspective, il est important de comprendre ces phénomènes par l'analyse des événements de givrage atmosphériques antérieurs et de les modéliser.
La présente recherche, effectuée dans le cadre des travaux de la Chaire industrielle NSERC/HYDRO-QUÉBEC/UQAC sur le givrage atmosphérique des équipements des réseaux électriques (CIGELE), avait pour but d'analyser les événements passés tels qu'enregistrés par le réseau de mesure SYGIVRE d'Hydro-Québec, et de créer un modèle de prédiction en temps réel de l'évolution des tempêtes de verglas pour différentes régions du Québec. Les informations météorologiques disponibles dans la base de données SYGIVRE, mesurées à l'aide d'un givromètre amélioré (ice rate meter), couvrent 6 ans, à partir de 1992, ceci pour un total de 28 stations. Une technique par réseaux de neurones a été choisie comme base pour le travail de modélisation.
L'analyse exploratoire des événements de verglas contenus dans la base de données SYGIVRE constitue la première étape de l'étude. Cette étude a consisté à extraire de la base de données les tempêtes de verglas, à faire ressortir les caractéristiques de chaque paramètre de la base de données et à rendre les données adaptées au traitement par réseaux de neurones. Quatre groupes de stations ayant un rapport géographique et météorologique sont impliqués dans la prédiction, chacun étant traité séparément.
Un premier modèle prédictif basé sur la technique des réseaux de neurones a été conçu en vue d'étudier l'évolution des tempêtes en se basant sur la relation spatiale qui existe entre les stations d'un groupe. La variable à prédire à chaque point pour une station est une variable dichotomique qui prend la valeur 1 s'il y a un événement de givre et 0 sinon. Ce modèle constitue une grande amélioration comparativement à des modèles antérieurs décrits dans la littérature, basés sur la méthode de régression logistique.
Afin d'obtenir un modèle plus réaliste, un second modèle a été créé pour prédire en temps réel le poids de la glace accumulée sur la structure. Le modèle utilise les informations binaires avec des variables météorologiques, et la prédiction est ajustée pour évaluer différents temps futurs. Les résultats ont montré que la meilleure performance possible du modèle peut être réalisée en ajoutant au modèle de prédiction les variables de température et du poids de la glace. Toutefois, le modèle détecte encore difficilement les événements de verglas extrême.
En conclusion, il est apparu qu'inclure un plus grand nombre d'années d'observations aux deux modèles devrait améliorer la performance de la prédiction, puisque ceci augmenterait la quantité des informations à étudier. Il s'agit d'ailleurs d'une condition essentielle aux prédictions par réseaux de neurones.
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Étude de l'interaction des ondes de choc avec la glace à l'interface air-glaceRicher, Raynald January 2003 (has links) (PDF)
Ce mémoire décrit sur une nouvelle méthode pour briser la glace en utilisant les ondes de choc. Le travail effectué a consisté à concevoir, fabriquer et caractériser un dispositif pouvant focaliser des ondes de choc dans l'air. Trois réflecteurs elliptiques ont été utilisés de façon à focaliser des ondes de choc sur un disque de glace. Les ondes de choc sont générées par une décharge électrique d'environ 10 kV dans l'air à -4,5°C au foyer primaire du réflecteur. Les échantillons de glace qui ont un diamètre de 8,5 cm et une épaisseur variant de 3 à 10 mm, sont placés au foyer secondaire. L'efficacité des réflecteurs a été caractérisée dans les directions axiales et radiales à l'aide d'un capteur de pression commercial. La pression maximale enregistrée au point focal est de 400 kPa (près de quatre fois la pression atmosphérique) avec un temps de montée de 2 us. La rupture complète a été observée sur des échantillons d'une épaisseur maximale de 9,2 mm après un seul passage de l'onde de choc. Les échantillons dont l'épaisseur est comprise entre 9,2 et 10 mm se fracturent après plusieurs coups et finalement ceux dont l'épaisseur est supérieure à 10 mm ne se fracturent pas. Le processus de rupture semble être reliée à un processus de flexion en domaine fragile. Une hypothèse, reliée à la présence des bulles dans les échantillons de glace, a été proposée pour expliquer la rupture de ceux-ci par plusieurs coups successifs.
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Analyse de la phase de maintien de différents types de glace atmosphérique sur des cablesGouzy, Sophie January 2002 (has links) (PDF)
Les réseaux de transmissions électriques et de télécommunications des pays froids sont soumis à des conditions météorologiques extrêmes caractérisées par des tempêtes de givre ou de verglas. En janvier 1998, la région de Montréal (Québec, Canada) a été paralysée par une tempête de verglas d'une durée exceptionnelle entraînant la rupture mécanique de nombreux câbles de transport d'électricité et même de lignes.
Un site de givrage naturel comportant deux lignes électriques expérimentales sur le Mont Valin, au nord de Chicoutimi (Québec, Canada), fournit une base de données contenant douze saisons de givrage, de la saison 86-87 à la saison 97-98. Ces lignes expérimentales ne sont pas alimentées en courant électrique. La première ligne installée sur le site est un câble témoin d'une portée de 31,4 mètres. La seconde, appelée ligne expérimentale, est composée d'un câble de garde, d'un câble Bersimis et d'un faisceau de quatre conducteurs Bersimis. Sa portée est de 96,515 mètres.
Chaque saison de givrage se décompose en événements de glace atmosphérique, un événement pouvant comprendre trois phases successives: une phase d'accrétion de la glace, une phase de maintien de la glace et une phase de délestage de la glace. La phase de maintien de la glace est un concept nouveau qu'il faut définir clairement à l'aide de critères. Cette phase caractérise l'état de stabilité de la glace qui se maintient de façon aléatoire sur les câbles. En général, cette phase est la plus longue des trois phases; elle peut durer de quelques heures à quelques mois.
Nous distinguons habituellement trois grands types de glace d'origine atmosphérique susceptibles d'entraîner des surcharges importantes sur les lignes aériennes par dépôt et formation éventuelle de manchons autour des conducteurs : le givre, le verglas et la neige mouillée. Dans l'atmosphère, les nuages, constitués de très petites gouttelettes d'eau et parfois de cristaux de glace, sont à l'origine de la formation de la glace atmosphérique. Sur le site du Mont Valin, les câbles sont principalement recouverts de dépôts de givre et de verglas, parfois de neige mouillée. La neige mouillée doit être différenciée de la neige sèche. Pour le verglas et le givre, la rigidité en torsion d'un conducteur ou d'un câble a un effet sur la quantité de glace qui peut s'y déposer et sur la forme du manchon de glace. Sur un conducteur toronné, la rigidité en torsion du conducteur influence la forme axiale ou cylindrique de l'accumulation de neige alors que la rigidité en torsion n'a aucun effet sur un conducteur lisse recouvert de neige.
Des critères ont été définis afin d'identifier le début et la fin de la phase de maintien de chaque événement des douze saisons de givrage et afin d'identifier les différents types de glace (givre, verglas, neige mouillée) et les mélanges de ces types de glace présents sur les câbles pendant la phase de maintien. Dans le cas des mélanges, l'ordre successif de formation de chaque type de glace (givre, verglas, neige mouillée) a été pris en compte.
L'utilisation de ces critères a permis de créer une base de données sur Excel pour chaque type de câble, donc pour le câble Bersimis, le câble du faisceau, le câble de garde et le câble témoin. Ces données se rapportent à la phase de maintien et à la charge maximale atteinte pendant la phase de maintien pour 75 événements du câble Bersimis, 75 événements du câble du faisceau, 85 événements du câble de garde et 62 événements du câble témoin. Quatorze mélanges ont été identifiés.
Une analyse de régression multiple a été réalisée sur la charge de glace maximale des événements pendant la phase de maintien en fonction des variables suivantes : le type de glace ou de mélange correspondant à la charge maximale, la durée entre le début de la phase de maintien et l'instant où la charge maximale est atteinte, la charge de glace en fin de phase d'accrétion et le taux d'accrétion moyen pendant la phase d'accrétion. Le résultat attendu est de savoir, à partir de l'analyse de régression linéaire, quels paramètres influencent le plus la formation de la charge maximale d'un événement de glace atmosphérique. Une description statistique de la charge maximale a aussi été effectuée par type de câble et par type de glace et de mélange.
La phase de maintien a été analysée en considérant les paramètres suivants : les types de glace et les mélanges présents sur les câbles pendant la phase de maintien, la température moyenne de l'air pendant la phase de maintien, la variation de la charge de glace pendant la phase de maintien, la vitesse moyenne et maximale du vent perpendiculaire à la ligne expérimentale pendant la phase de maintien, la durée de la phase de maintien, les délestages de glace pendant la phase de maintien et les types de délestages en fin de phase de maintien.
En conclusion, l'analyse de régression a montré que le type de glace ou de mélange correspondant à la charge maximale n'a pas d'influence sur la valeur de la charge maximale. La durée de la phase de maintien diffère d'un câble à l'autre. Ceci est lié au fait que les charges de glace maximales et les délestages de glace différent d'un câble à l'autre. L'analyse statistique est un outil très intéressant qu'il faut savoir interpréter avec précaution en tenant toujours compte des phénomènes physiques qui se rapportent au sujet traité.
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Évaluation du potentiel de réduction des fluorures dans les effluents d'alumineries par bio-traitementDumont-Frenette, Geneviève January 2009 (has links) (PDF)
Les fluorures représentent une préoccupation majeure pour l'industrie de l'alumimum. Les pertes se font principalement sous forme de fluorures gazeux (HF) ou de fluorures particulaires générés par rintermédiaire des dépôts secs et du lessivage par la pluie des events de toiture. Bien que les concentrations dans l'eau rejetées par l'industrie de l'aluminium rencontrent les critères de qualité des effluents, il importe d'identifier et de mettre au point des alternatives de réduction des rejets en fluorures, comparativement aux méthodes traditionnelles, afin d'améliorer la performance de ses installations. À cet effet, le bio-traitement en utilisant divers sols et végétaux a été retenu. Cette étude s'attarde au niveau des fluorures gazeux puisqu'ils en découlent les fluorures dissous mais aussi, elle tient compte des fluorures provenant de l'eau de pluie et du bassin de rétention de l'usine. Les objectifs principaux de cette étude sont d'évaluer la capacité de prise en charge des fluorures dissous par certaines espèces de végétaux et de les séquestrer sous une forme nontoxique, de même que d'évaluer la capacité du sol à fixer irréversiblement les fluorures.
Des études préliminaires en trois phases permettent de sélectionner des plantes et un sol à la fois performants et optimaux dans la rétention des fluorures. La première phase consiste en un inventaire en milieu industriel (centre d'électrolyse désaffecté), afin de dégager des espèces végétales résistantes et accumulatrices des fluorures gazeux et dissous. La prêle ressort alors comme une espèce intéressante. La deuxième phase vise à évaluer la capacité d'accumulation des fluorures en serre pour sept espèces végétales sur une période de 53 jours. Toutes les espèces végétales ont à la fois toléré et accumulé les fluorures mais à différents niveaux. Ici, le pâturin Kentucky apparaît la meilleure des sept espèces. Enfin, la troisième phase se concentre sur les sols. L'évaluation de la capacité des sols à adsorber les fluorures est réalisée au moyen d'une simulation lente (232 jours) et d'une simulation rapide (39 jours). De plus, des courbes d'isothermes d'adsorption sont effectuées pour vérifier le comportement d'adsorption suivant les isothermes de Freundlich. Tous les résultats convergent dans le même sens, indiquant que le terreau à jardin est très efficace pour retenir les fluorures.
Dans l'intérêt de voir le comportement du sol et des végétaux en milieu industriel, et en vue d'une implantation à grande échelle, des parcelles expérimentales sont installées sur le site de l'usine Laterrière. Aussi, à partir des trois premières phases préliminaires, la prêle et le pâturin sont les deux espèces retenues pour la partie essai pilote en milieu industriel. De la même manière, la quatrième phase conduit à utiliser le terreau à jardin comme substrat. Quarante-deux parcelles de 1 m3 sont réparties en fonction de trois niveaux d'exposition. Des parcelles avec ou sans toit sont construites pour étudier l'impact des dépôts humides de fluorures. À l'intérieur de ces parcelles se retrouve aléatoirement mais de façon égale soit la prêle, soit le pâturin. Un échantillonnage du sol et de la végétation est réalisé aux automnes 2007 et 2008 au cours duquel sont analysés les fluorures et raluminium contenus dans la végétation et le sol. Aussi, des pluviomètres sont placés à chaque niveau d'exposition pour quantifier l'apport des fluorures dissous dans l'environnement. Les résultats montrent que l'accumulation des fluorures par la végétation est similaire entre les parcelles couvertes et non couvertes de même qu'entre les espèces végétales d'un même niveau d'exposition. L'accumulation des fluorures dans le sol et la végétation diminue avec la diminution de l'exposition aux fluorures. Chez les végétaux, la voie d'entrée première des fluorures demeure la partie aérienne (ratio supérieur à 8 en comparaison de l'accumulation par les racines). Quant au sol, le terreau à jardin retient fortement les fluorures, peu importe le niveau d'exposition (> 83 %). De ces résultats, il est suggéré que les plantes absorbent majoritairement les fluorures gazeux alors que le sol fixe les fluorures dissous et particulaires. Les objectifs de recherche sont atteints et ils permettent de valider l'efficacité de la prêle, du pâturin et du terreau à jardin à retenir les fluorures, tout en établissant un modèle théorique de l'enlèvement des fluorures.
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Évaluation de la performance des produits déverglaçants pour pistes et voies d'accès d'aéroportYang, Shan January 1999 (has links) (PDF)
L'objectif principal de cette étude est de déterminer une procédure d'évaluation de l'efficacité des produits déverglaçants utilisés de façon préventive sur les pistes d'aéroports. La procédure déterminée dans ce travail sera proposée pour être incluse dans les normes SAE AMS 1431 et AMS 1435.
Le second objectif de ce travail est de comparer quelques produits commerciaux en utilisant la procédure déterminée précédemment. Les essais d'évaluation de la performance des produits déverglaçants ont été effectués dans une chambre climatique sous précipitation surfondue. Ils sont basés sur l'aptitude des produits à empêcher l'adhésion de la glace à un substrat. Pour simuler les opérations effectuées en aéroport, un appareil de raclage et de mesure du coefficient de friction a été construit spécialement pour ces essais par le laboratoire international des matériaux anti-givre (LIMA) de l'Université du Québec à Chicoutimi.
Les résultats des essais effectués avec des produits commerciaux ont montré que les produits solides testés, l'urée et le formiate de sodium, atteignent leur seuil d'efficacité plus tard que les produits liquides testés, soit le glycol-urée et deux produits à base d'acétate de sodium. Ce délai est causé par la lenteur relative de la dissolution des grains d'urée ou de formiate de sodium dans l'eau. Par contre, les produits solides sont performants pour des temps de précipitation plus longs que les produits liquides.
Shan Yang, étudiante
Jean-Louis Laforte, directeur de recherche
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La production de trihalométhanes dans les systèmes de distribution d'eau potable au Québec / : mémoire présenté à l'Université du Québec à Chicoutimi comme exigence partielle de la maîtrise en ressources renouvelables par Lise Tremblay.Tremblay, Lise January 1995 (has links) (PDF)
En 1984, le Ministère de l'environnement du Québec a mis sur pied un programme d'échantillonnage de l'eau potable dont l'objectif était la détection et la quantification des micropolluants organiques. Les résultats obtenus révélèrent la présence de plusieurs produits de sous-chloration dont les principaux étaient les trihalométhanes (THMs). Un suivi de la concentration des THMs dans diverses municipalités fut ensuite effectué, afin de dresser un tableau plus global de la situation des THMs au Québec. La Division des Écosystèmes Urbains (D.E.U.) assure maintenant le suivi des campagnes d'échantillonnage.
La présente recherche fait partie intégrante de ce programme, puisque dans un premier temps, elle traite les résultats de la campagne d'un échantillonnage bi-mensuel effectué par le D.E.U. pour la période s'échelonnant de mai 1989 à avril 1990. Elle traite ensuite les résultats des campagnes d'échantillonnage effectuées à l'été 1993 et l'hiver 1994. A cette fin, un bilan de la production des sous-produits de la chloration a été établi en insistant particulièrement sur le taux de THMs dont les principaux composés sont: le chloroforme, le bromodichlorométhane, le dibromochlorométhane et le bromoforme. Les concentrations en THMs observées dans l'eau potable des réseaux sélectionnés sont, à une exception près, inférieures à la concentration maximale permise selon le Règlement sur l'eau potable, soit 350 ug/L.
Afin de mieux comprendre ce qui influence la production des THMs, une évaluation des principaux facteurs, tels la quantité de matières organiques, la température, le pH et la concentration du chlore résiduel, a été réalisée. Divers moyens pour mieux contrôler la production des THMs ont également été proposés. Cependant, chaque type d'eau possède des caractéristiques qui lui sont propres. Il est donc difficile d'établir des mesures générales qui pourraient s'appliquer à l'ensemble des sources d'eau.
Un modèle mathématique de prédiction a été créé afin d'estimer la production de THMs dans l'eau potable. Une étude statistique des résultats de la campagne de l'échantillonnage bi-mensuel a d'abord été réalisée. Des corrélations entre le carbone organique dissous (C.O.D.), la concentration de chlore résiduel libre et la température versus la production de THMs ont été effectuées. Une régression multiple a permis la formulation d'une équation de prédiction. La fiabilité de cette équation a été testée en effectuant des calculs prédictifs des concentrations des THMs, à partir des données des paramètres mesurés pour les campagnes été 1993 et hiver 1994. Des intervalles de confiance ont ensuite été déterminés. L'analyse statistique des résultats a permis d'expliquer 72% de la variation des THMs par les variations des trois descripteurs sélectionnés par la régression multiple soit, le C.O.D., la température et la concentration du chlore résiduel.
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Évaluation du potentiel de réduction des fluorures dans les effluents d'alumineries par bio-traitementDumont-Frenette, Geneviève January 2009 (has links) (PDF)
Les fluorures représentent une préoccupation majeure pour l'industrie de l'alumimum. Les pertes se font principalement sous forme de fluorures gazeux (HF) ou de fluorures particulaires générés par rintermédiaire des dépôts secs et du lessivage par la pluie des events de toiture. Bien que les concentrations dans l'eau rejetées par l'industrie de l'aluminium rencontrent les critères de qualité des effluents, il importe d'identifier et de mettre au point des alternatives de réduction des rejets en fluorures, comparativement aux méthodes traditionnelles, afin d'améliorer la performance de ses installations. À cet effet, le bio-traitement en utilisant divers sols et végétaux a été retenu. Cette étude s'attarde au niveau des fluorures gazeux puisqu'ils en découlent les fluorures dissous mais aussi, elle tient compte des fluorures provenant de l'eau de pluie et du bassin de rétention de l'usine. Les objectifs principaux de cette étude sont d'évaluer la capacité de prise en charge des fluorures dissous par certaines espèces de végétaux et de les séquestrer sous une forme nontoxique, de même que d'évaluer la capacité du sol à fixer irréversiblement les fluorures.
Des études préliminaires en trois phases permettent de sélectionner des plantes et un sol à la fois performants et optimaux dans la rétention des fluorures. La première phase consiste en un inventaire en milieu industriel (centre d'électrolyse désaffecté), afin de dégager des espèces végétales résistantes et accumulatrices des fluorures gazeux et dissous. La prêle ressort alors comme une espèce intéressante. La deuxième phase vise à évaluer la capacité d'accumulation des fluorures en serre pour sept espèces végétales sur une période de 53 jours. Toutes les espèces végétales ont à la fois toléré et accumulé les fluorures mais à différents niveaux. Ici, le pâturin Kentucky apparaît la meilleure des sept espèces. Enfin, la troisième phase se concentre sur les sols. L'évaluation de la capacité des sols à adsorber les fluorures est réalisée au moyen d'une simulation lente (232 jours) et d'une simulation rapide (39 jours). De plus, des courbes d'isothermes d'adsorption sont effectuées pour vérifier le comportement d'adsorption suivant les isothermes de Freundlich. Tous les résultats convergent dans le même sens, indiquant que le terreau à jardin est très efficace pour retenir les fluorures.
Dans l'intérêt de voir le comportement du sol et des végétaux en milieu industriel, et en vue d'une implantation à grande échelle, des parcelles expérimentales sont installées sur le site de l'usine Laterrière. Aussi, à partir des trois premières phases préliminaires, la prêle et le pâturin sont les deux espèces retenues pour la partie essai pilote en milieu industriel. De la même manière, la quatrième phase conduit à utiliser le terreau à jardin comme substrat. Quarante-deux parcelles de 1 m3 sont réparties en fonction de trois niveaux d'exposition. Des parcelles avec ou sans toit sont construites pour étudier l'impact des dépôts humides de fluorures. À l'intérieur de ces parcelles se retrouve aléatoirement mais de façon égale soit la prêle, soit le pâturin. Un échantillonnage du sol et de la végétation est réalisé aux automnes 2007 et 2008 au cours duquel sont analysés les fluorures et raluminium contenus dans la végétation et le sol. Aussi, des pluviomètres sont placés à chaque niveau d'exposition pour quantifier l'apport des fluorures dissous dans l'environnement. Les résultats montrent que l'accumulation des fluorures par la végétation est similaire entre les parcelles couvertes et non couvertes de même qu'entre les espèces végétales d'un même niveau d'exposition. L'accumulation des fluorures dans le sol et la végétation diminue avec la diminution de l'exposition aux fluorures. Chez les végétaux, la voie d'entrée première des fluorures demeure la partie aérienne (ratio supérieur à 8 en comparaison de l'accumulation par les racines). Quant au sol, le terreau à jardin retient fortement les fluorures, peu importe le niveau d'exposition (> 83 %). De ces résultats, il est suggéré que les plantes absorbent majoritairement les fluorures gazeux alors que le sol fixe les fluorures dissous et particulaires. Les objectifs de recherche sont atteints et ils permettent de valider l'efficacité de la prêle, du pâturin et du terreau à jardin à retenir les fluorures, tout en établissant un modèle théorique de l'enlèvement des fluorures.
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