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Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 246 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 8 Mo |
Extrait
AVERTISSEMENT
Ce document est le fruit d’un long travail approuvé par le jury de
soutenance et mis à disposition de l’ensemble de la communauté
universitaire élargie.
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version papier. Ceci implique une obligation de citation et de
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http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm
INSTITUTNATIONALPOLYTECHNIQUEDELORRAINE
EcoleNationaleSupérieuredesIndustriesChimiques
EcoledoctoraleSciencesetIngénieriedesRessources,Procédés,ProduitsetEnvironnement
THESE
Présentée par
VincentPACARY
Ingénieur de l’Ecole Nationale Supérieure des Industries Chimiques de Nancy
DEA en Génie des procédés
envuedel’obtentiondutitrede
Docteurdel’INPL
Spécialité:GéniedesProcédésetdesProduits
Etudedesprocédésdedécontaminationdeseffluents
liquidesradioactifsparcoprécipitation:
Delamodélisationàlaconceptiondenouveauxprocédés
Soutenue publiquement le 04 novembre 2008 devant le jury composé de :
Prof.Jean#PaulKLEIN UniversitéClaudeBernard,Lyon1 PrésidentetRapporteur
Prof.AlainGAUNAND ENSMP,Paris Rapporteur
Dr.YvesBARRE CEA,Marcoule Co#encadrant
Dr.HervéMUHR LSGC#CNRS,Nancy Examinateur
Prof.EdouardPLASARI ENSIC,Nancy Directeurdethèse
Dr.StéphaneSARRADE CEA,Marcoule Examinateur
Ing.ThierryPREVOST AREVANC,Paris Invité
Thèse préparée au sein du Commissariat à l’Energie Atomique
Laboratoire des Procédés Avancés de Décontamination (DEN/DTCD/SPDE)
Centre de Marcoule
REMERCIEMENTS
Ce travail a été réalisé au Commissariat à l’Energie Atomique sur le site de Marcoule en
collaborationavecleLaboratoiredesSciencesduGénieChimiquedel’ENSIC.
Je tiens tout d’abord à exprimer ma profonde gratitude à Monsieur Edouard Plasari,
Professeur à l’ENSIC d’avoir accepté d’être mon directeur de thèse et de m’avoir insufflé
pendant ces trois années son enthousiasme pour la recherche. Je remercie très
chaleureusementMonsieurYvesBarré, Ingénieur#chercheurauCEApourlaqualitédeson
encadrement,sagrandedisponibilitéetpourlaconfiancequ’ilm’aaccordée.
Je tiens à remercier Monsieur Alain Gaunand, Professeur à l’ENSMP d’avoir examiné ce
travailentantquerapporteuretMonsieurJean#PaulKlein,Professeuràl’universitéClaude
BernardàLyond’avoiracceptéladoublecasquettedePrésidentetderapporteur.
JeremercieMonsieurSylvainFaure,Ingénieur#chercheurauCEAd’avoirinitiécetravailde
thèse, m’avoir fait confiance et prodigué de judicieux conseils pour les communications
orales. Je remercie également Monsieur Hughes Peycelon, Ingénieur#chercheur au CEA
d’avoirrelumonmanuscriptetdem’avoirmotivédansladernièrelignedroiteenmefaisant
partdesonintérêtpourmestravaux.
Un grand merci à Julian Michel et Claire Jaubert#Céré d’avoir contribué au bon
développement des nouveaux modes de traitement et plus particulièrement d’avoir partagé
avecmoileslonguesheuresd’attenteauchevetdesmanipsetleskilomètresparcourusdans
le bâtiment. Merci Claire pour ta fraîcheur, ton dynamisme et ta bonne humeur qui ont
largementcontribuéàlarédactiondecemémoire.MerciàOlivierCohind’avoirtravaillésur
leréacteuràlitfluidisé,lesrésultatsobtenusvontpromouvoirsondéveloppement.
Je tiens à remercier le LMAC et plus particulièrement Régine Arnaud d’avoir effectué un
nombreincalculabled’analyseschimiquesavecunerigueurconstante.Sanscesoin,cetravail
n’auraitpuvoirlejour.
Unmercitoutparticulierà VincentDelannepourletemps consacré à montermesmanips,
pourm’avoirfaitpartagersonsenspratiqueetfaitprofiterdesesconnaissancesenanalyse.
Merciégalementpourlabonnehumeurquetusaissibiencommuniquer.
Je remercie tous les membres du LPAD, présent et passé et plus particulièrement les
irréductibles: Jérémy, Fred, Philippe et Paul et ceux qui sont entrés en scène: Cyril,
Christophe,AxeletDidierpourl’ambiancesiexubérantequirègneauseindecelabo.Un
mercitoutparticulier à Sandrinepoursapatienceetsonaideauquotidien.Jen’oubliepas
biensûrderemercierSylvaindem’avoir apportélesujetquiallaitdevenirmathèse,mais
égalementpoursonsensdel’humourhorsducommunetpournoslonguesdiscussionssurla
vieetledevenirduthésard.
Jeremercieégalementlesmembresdufeu#LM2Cpourlabonneambiancequirègnedansle
couloir et plus spécialement Isabelle pour sa bonne humeur et son aide précieuse en
diffractionX.
MerciégalementauxmembresduLSGCquim’onttoujoursacueillichaleureusementlorsdes
messéjoursàNancy.
Enfin, je souhaite remercier ma famille de m’avoir toujours soutenu au cours de ces
nombreuses années d’études et plus spécialement mon frère Sylvain pour être venu
m’encouragerlejourdemasoutenance.
Sommaire
SOMMAIRE
INDEXDESNOTATIONSETACRONYMES ............................................. V
INTRODUCTION...........................................................................................VII
ChapitreI. Lesdechetsradioactifsetleurtraitement.................1
1. Classificationdesdéchetsnucléaires .................................................................. 1
1.1 Déchets TFA....................................................................................................... 1
1.2 Déchets FA-MA .................................................................................................. 2
1.3 Déchet HA .......................................................................................................... 2
2. Letraitementdeseffluentsliquides.................................................................... 2
2.1 Les effluents liquides TFA.................................................................................. 2
2.2 Les effluents liquides HA.................................................................................... 3
2.3 Les effluents liquides FA-MA ............................................................................. 3
3. Letraitementchimique........................................................................................ 6
3.1 Les réactifs utilisés............................................................................................. 6
3.2 Les procédés....................................................................................................... 7
4. Leconditionnementdesdéchets.......................................................................... 8
4.1 Séparation solide-liquide ................................................................................... 8
4.2 Les matrices de conditionnement ....................................................................... 8
5. Objectifsetenjeuxdel’étude .............................................................................. 9
5.1 Le système modèle............................................................................................ 10
5.2 Démarche ......................................................................................................... 10
6. Références ........................................................................................................... 11
ChapitreII. Elémentsdecompréhensiondelaprécipitationet
delacoprécipitation ................................... .......................................13
1. Laprécipitation .................................................................................................. 13
1.1 Force motrice ................................................................................................... 13
1.2 La nucléation.................................................................................................... 14
1.3 La croissance.................................................................................................... 17
1.4 Evolution du système........................................................................................ 24
1.5 Conclusions ...................................................................................................... 25
2. Lacoprécipitation .............................................................................................. 26
iSommaire
2.1 Généralités et définition