Note publique d'information : Le développement de systèmes d’assainissement spécifiques et décentralisés peut apporter
des réponses à une double problématique : l’amélioration des conditions sanitaires
dans les zones les plus pauvres du monde et le développement de sources renouvelables
de nutriments essentiels pour l’agriculture. L’objectif de cette thèse est de développer
des connaissances scientifiques sur une filière de traitement et valorisation de l’urine
couplant une cristallisation à une séparation membranaire. Il a été démontré que la
précipitation de phosphore sous forme de struvite permet de récupérer la quasi-totalité
du phosphore et une partie de l’azote en 20 secondes environ suite à l’ajout de magnésium
avec un ratio Mg :P=1,3 :1. L’influence des conditions d’agitation, de l’apport en
magnésium, des conditions de stockage de l’urine et de la présence de matières organiques
et de cristaux initiaux a été étudié en réacteur batch et continu.L’ultrafiltration
de différents types d’urine (fraichement excrétée, stockée, stockée puis cristallisée)
a été réalisée avec des membranes en PES, PAN et PVDF. Les mécanismes responsables
de cette chute de flux ainsi que l’influence spécifique des fractions particulaires
colloïdales et particulaires ont été étudiés. En se basant sur ces résultats différents
procédés ont été proposés et discutés
Note publique d'information : The development of decentralized and specific sanitation system is an issue that concerns
both the improvement of sanitary conditions in the poorest area of the world and the
development of renewable sources of nutrients for agriculture. This study aims to
provide some elements about a treatment line including crystallization and membrane
separation for the treatment and valorization of urine. Crystallization allows to
recover phosphorus and part of nitrogen contained in urine. Membrane separation is
used in order to remove bacteria and viruses from urine. To check the potentialities
of these processes some tests were performed at labscale with synthetic and real human
urines.It was shown that the struvite crystallization by magnesium addition with a
ratio Mg:P=1,3:1 allows recovering most of the phosphorus from urine with a very rapid
kinetics (about 20s). Influence of mixing conditions, urine storage, organic matter
and initial crystals in urine was studied in batch and continuous reactor. Ultrafiltrations
of different pretreated urines (no pretreatment, stored urine, stored and crystallized
urine) were performed with PES, PAN and PVDF membranes. Mechanisms responsible for
an important flux decline during urine flitration were studied. Specific influence
of particular, colloidal and soluble fraction on the flux decline was also evidenced.
On these basis different possible treatment lines of urines are proposed and discussed
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