2022 - Encrassement en micro-irrigation : étude des mécanismes et développement de méthodes de caractérisation - Julien Petit

La pression sur la ressource en eau à l’échelle globale est de plus en plus importante chaque année. L’irrigation au goutte-à-goutte est une méthode d’irrigation ayant une bonne efficience d’irrigation. Mais cette technique d’irrigation présente un coût élevé, accentué par une maintenance difficile. En effet, les goutteurs permettant l’irrigation sont sensibles aux phénomènes de colmatage. Le colmatage en irrigation au goutte-à-goutte peut être de nature physique (particules solides), chimique (précipités) ou biologique (biofilm). L’objectif était donc d’apporter des éléments de compréhension des mécanismes de colmatage par le développement de méthodes de caractérisation. Pour cela, les trois types de colmatage ont été suivis en laboratoire dans une cellule millifluidique et caractérisés par l’utilisation de la tomographie en cohérence optique (OCT) et de la spectrocopie d’absorption.

Le suivi du colmatage au cours du temps par imagerie OCT permet de déterminer les mécanismes de formation. La localisation et l’évolution de la quantité de colmatage ont été déterminés. La comparaison du colmatage avec une modélisation de l’écoulement permet de déterminer les paramètres hydrodynamiques d’influence. La vitesse et la turbulence semblent être les paramètres régissant la localisation du colmatage. Plus la vitesse et la turbulence sont faibles dans une zone, plus elle est touchée par le colmatage.

L’utilisation de la spectroscopie d’absorption pour la détection, la qualification et la quantification a été testée et validée. Couplée à de méthodes de traitement des données multivariées, cette méthode permet de détecter la présence de colmatage in situ à partir d’une épaisseur de l’ordre de 100 μm pour le colmatage physique et chimique. Pour le colmatage biologique, de premiers résultats encourageants ont été obtenus. Les spectres obtenus permettent aussi de déterminer le type de colmatage en jeu avec une précision supérieure à 90%. L’utilisation de la spectroscopie d’absorption pour la caractérisation du colmatage en irrigation au goutte-à-goutte est donc pertinente et pourrait faire l’objet d’études en plein champ.

 

Mots clés : Irrigation au goutte-à-goutte, colmatage, tomographie en cohérence optique, spectroscopie d’absorption, analyse multivariée, écoulement turbulent.

Informations supplémentaires

  • Contact:

    Doctorant : Julien Petit
    E-mail : Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

  • INFORMATION THESE:

    École Doctorale : Gaia/ Université de Montpellier
    Directeur de thèse : Ryad Bendoula
    Encadrant : Nassim Ait-Mouheb / Bruno Molle
    Date Début : 01/10/2019
    Date de soutenance : 24/11/2022

  • Equipe(s) de l'UMR concernée(s):

    OPTIMISTE

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