Author: "Laurence Le Coq" / Topic: [sde.ie]environmental sciences/environmental engineering - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

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42 results on '"Laurence Le Coq"'

1. Predicting the permeability and specific surface area of compressed and uncompressed fibrous media including the Klinkenberg effect

Author: M.C. van Heyningen, Sonia Woudberg, Laurence Le Coq, Félicie Theron, E. Maré, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Subjects: Klinkenberg correction, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, General Chemical Engineering, Experimental data, 02 engineering and technology, Mechanics, 021001 nanoscience & nanotechnology, Compression (physics), Permeability (earth sciences), 020401 chemical engineering, Specific surface area, Curve fitting, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 0204 chemical engineering, 0210 nano-technology, Anisotropy, Porous medium, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics
Abstract: In this study a geometric anisotropic two-strut model is presented to predict the permeability of fibrous porous media subject to compression. A further novelty of this study is the inclusion of the Klinkenberg effect in the permeability prediction of the two-strut model and existing three-strut model. The specific surface area of the anisotropic models are predicted by making use of two approaches, i.e. a geometric approach and a combined kinematic-geometric approach. The Klinkenberg effect has also been introduced into the non-compressed models. The model predictions are compared to a variety of available experimental data for non-woven fibre media and metal foams from the literature and the correspondence proves to be satisfactory. The analytical modelling approach presented adds value to the empirical studies in the literature which comprises of curve fitting procedures together with the introduction of empirical coefficients into the Forchheimer or Ergun equations to obtain correlation with experimental data.
Published: 2021

2. Local experimental methodology for the study of microparticles resuspension in ventilated duct during fan acceleration

Author: Félicie Theron, Laurence Le Coq, Djihad Debba, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), and Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE)
Subjects: Fluid Flow and Transfer Processes, Atmospheric Science, Environmental Engineering, Materials science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Turbulence, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Mechanical Engineering, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, Mechanics, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Pollution, Two stages, Physics::Fluid Dynamics, [SPI]Engineering Sciences [physics], Ventilated duct, Turbulence kinetic energy, Resuspension kinetics, Air flow properties, Duct (flow), Particle resuspension, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; The purpose of this study is to develop an experimental methodology with relevant space and time resolutions to track the velocity properties responsible for the resuspension of microparticles during the acceleration stage of a fan start. Microparticles release is investigated over a time period of several seconds, i.e. at short time. This methodology involves velocity signal measurements thanks to Hot Wire Anemometry, and an optical counting method to build resuspension kinetics curves. During the fan acceleration the velocity evolution is characterized by two stages: a first increase without fluctuations, and then the acceleration with fluctuations. The same behavior is observed whatever the distance to the wall at which velocity is considered. The resuspension phenomenon seems to be initiated by a threshold turbulent kinetic energy, i.e. by turbulent events powerful enough to release microparticles having the lowest adhesion forces. For the studied particles properties/wall properties/aeraulic conditions, a significant fraction of particles remains on the duct wall at the end of experiments, despite the fact that the remaining fraction is stabilized. This may reveal that the highest energy levels of flow events seen by microparticles were not powerful enough to release particles having the highest adhesion forces.
Published: 2020

3. Local variations of air velocity in the vicinity of filter pleats in transitional airflow regime – Experimental and numerical approaches

Author: Laurence Le Coq, Nancy Zgheib, Aurélie Joubert, Félicie Theron, Walid Mrad, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), and Université Saint-Esprit de Kaslik (USEK)
Subjects: Physics, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, business.industry, Turbulence, Airflow, Flow (psychology), Filtration and Separation, Laminar flow, 02 engineering and technology, Mechanics, Computational fluid dynamics, 021001 nanoscience & nanotechnology, Analytical Chemistry, Physics::Fluid Dynamics, Upstream and downstream (DNA), 020401 chemical engineering, Filter (video), Turbulence kinetic energy, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 0204 chemical engineering, 0210 nano-technology, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: This study combines experimental velocity measurements and numerical simulations to characterize the airflow in the vicinity of pleated filters used in ventilation systems. Experimental velocity and turbulence intensity profiles were measured using Hot Wire Anemometry (HWA), upstream and downstream of the filter. Significant local velocity gradients were detected downstream of the filter. The maximum local velocity detected was as much as three times the inlet velocity. The gradient was constant up to 2.5 cm from the pleat entrance. However, only slight velocity variations were observed upstream of the filter. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations were performed using the Ansys Fluent code. Since the flow regime of the airflow approaching filters was transitional, the three following flow models were tested: laminar, standard k -e, and transition SST. The numerical velocity data were in fairly close agreement with the experimental velocity profiles upstream and downstream of the filter, especially in close proximity to the filter medium. No significant turbulence intensities were detected close to the medium surface for the filtration velocity tested.
Published: 2021

4. Influence of air humidity on particle filtration performance of a pulse-jet bag filter

Author: Rachid Boudhan, Aurélie Joubert, Kamal Gueraoui, Laurence Le Coq, Sylvain Durecu, IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université Mohammed V de Rabat [Agdal], and Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE)
Subjects: Atmospheric Science, Flue gas, Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, law.invention, Clogging, [SPI]Engineering Sciences [physics], law, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Filtration, 0105 earth and related environmental sciences, Fluid Flow and Transfer Processes, Pressure drop, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Mechanical Engineering, Humidity, food and beverages, Particulates, Pulp and paper industry, Pollution, 6. Clean water, humanities, Incineration, [SDE]Environmental Sciences, Particle, Environmental science
Abstract: International audience; A pulse-jet bag filter, representative of those implemented in waste incineration plants for flue gas treatment, was studied at laboratory scale to evaluate the influence of air humidity on the filtration performance. Several cycles of clogging/unclogging were performed with non-hygro-scopic submicronic particles with a nanosized fraction with on-line cleaning at operating conditions as similar as possible to those found in the flue gas treatment of waste incineration plants (150°C-73 g/m 3 of absolute humidity), and in dry conditions (150°C). The results revealed a significant influence of air humidity on the bag filter performance: faster increase of bag filter pressure drop during clogging in presence of humidity due to water capillary condensation, lower efficiency of particulate cake unclogging and better collection efficiency of particles between 110 and 300 nm in diameter.
Published: 2019

5. Particle emission characterization when incinerating nanowastes using a lab scale tubular furnace operating at 1100°C

Author: Christophe Dutouquet, Laurent Meunier, Aurélie Joubert, Rachid Boudhan, Sylvain Durecu, Laurence Le Coq, Olivier Le Bihan, Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Séché Environnement, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Civs, Gestionnaire, Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and Université de Nantes (UN)
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SDE]Environmental Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Nanotechnology is said to be the industry of the 21st century. The production of nanoproducts keeps growing at a rapid pace. Consequently, the need to anticipate how to deal with these products at each step of their life cycle is more and more necessary. Nanowaste management including product incineration is to be investigated to assess the impact it could have both on human health and the environment. The growing number of registrations of nanoscale substances (R-Nano in France) clearly demonstrates that the amount of nanowaste to be processed in waste treatment plants will increase in years to come. Though to date French and European regulations relative to nanowaste management do not exist, recommendations may at least be delivered to minimize possible impact on the environment and human health. Data on nanowaste incineration are still scarce. This motivates to better understand the phenomena at stake. Little is known yet about nanowaste incineration and the ensuing fate of nanoparticles. In addition, literature is scarce. In this context, the Nanowet project supported by the ADEME agency was set up to complement the existing studies. It focuses on the treatment of halogenand sulfur- containing nanowaste by elevated temperature incineration (1100°C). The objective is threefold, namely to assess the influence of (i) high temperature on the whole process (ii) the effect of the presence of acid gases in the fumes on particle emission and (iii) the effect of the wet scrubber technology installed in the waste treatment plant on nanoparticle capture efficiency. Three polymer wastes were selected and characterized for this project: two of these wastes contained nanofillers (silica and titanium dioxide) in addition with sulfur and chlorine. A lab scale horizontal tubular furnace operating with a temperature of 1100°C was utilized at INERIS nanosafety laboratory for the Nanowet experiments. Criteria relative to combustion requirements when incinerating products were carefully checked. Four series of experiments were carried out. The first three implied the incineration of each waste one after the other. The last series involved the incineration of a mix of the three wastes. It should be noted that at least four incineration experiments were carried out for each series. Eventually, the obtained results make it possible determining the fate of the nanoparticles and the impact of the mix of the three wastes on nanoparticle release.
Published: 2018

6. NANOWET project : characterization of nanoparticle emission from high temperature incineration of nano-/halogen-/sulfur-containing wastes and performances of wet-scrubber units

Author: Aurélie Joubert, Rachid Boudhan, Christophe Dutouquet, Danielle Venditti, Sylvain Durecu, Emmanuel Fiani, Olivier Le Bihan, Laurence Le Coq, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Séché Environnement, Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and Civs, Gestionnaire
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SDE]Environmental Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: In order to address the health and environmental problems potentially raised by the incineration of nanowastes, the NanoWet project (supported by the French Agency for Environment and Energy Management -ADEME- CORTEA funding scheme - Grant No. 1581C0096) focuses on the treatment of nanowastes by high-Temperature (T) incineration required when halogen- and sulfur-containing wastes are disposed of. The objectives of the project are i) to assess the effect of both high postcombustion T of 1,100°C and presence of acid gases in raw fumes, on the potential emission and behaviour of nanoparticles originating from nanowaste incineration, and ii) to quantify downstream nanoparticle capture by the wet-scrubbers equipping the fume treatment lines before the exhaust. First, three wastes were selected and characterized: PDMS waste from polyorganosiloxane polymerization processes containing 24.4% dwt of SiO2 nano-fillers (waste previously studied in the framework of NanoFlueGas project [1]); soft PVC from flexible PolyVinyl Chloride production containing 36% dwt of Cl and nano-fillers mainly composed of TiO2; Resin waste from soiled strong acid cation exchange resins of sulfonic type exhibiting 15.4% dwt of S, but no nano-filler type identified. A lab-scale incinerator device composed of a tubular horizontal furnace was designed to operate in representative key conditions of a high-T incineration process dedicated to industrial wastes (T of 1,100°C in both combustion zones, residence time at least of two seconds in the post-combustion zone, air excess from primary and secondary air flows contributing to achieve adequate turbulence conditions). A fume sampling device allows to characterize O2, CO2, CO, SO2, HCl contents as well as particulate matter concentrations in various granulometric ranges. When present, the solid residue after incineration is analyzed to estimate the presence of nano-fillers. Incineration tests were carried out in single-waste or mixed loads. The interactions between the PDMS nanowaste and the halogen- /sulfur- wastes will be discussed in terms of behavior/fate of particles in the fumes. In order to study the performances of wet-scrubbers regarding nanoparticle capture, a lab-scale spraying scrubber will be developed based on real data inferred through a measurement campaign which was carried out on a full-scale industrial unit (TREDI - Groupe Séché Environnement), out of specific incineration of nanowastes but in prevalence condition of halogen-/sulfur-containing wastes. In particular, the particle concentration and size distribution were measured in the core-process, at the inlet of the wet-scrubber columns (after dedusting by electrofiltration). The lab-scale spraying scrubber will thus operate in realistic conditions of temperature, humidity, particle load, liquid/gas ratio, height/diameter ratio of the column, residence time, turbulent flow regime, droplet diameter and relative velocity between particles and droplets.
Published: 2018

7. Photocatalytic oxidation of VOCs at ppb level using a closed-loop reactor: The mixture effect

Author: O. Debono, Nadine Locoge, Frederic Thevenet, Laurence Le Coq, Cécile Raillard, Valérie Hequet, Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre for Energy and Environment (CERI EE), Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Lille, and École des Mines de Douai (Mines Douai EMD)
Subjects: Pollutant, Trichloroethylene, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Process Chemistry and Technology, Acetaldehyde, Formaldehyde, 02 engineering and technology, Decane, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Toluene, Catalysis, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, Photocatalysis, Degradation (geology), [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 0210 nano-technology, General Environmental Science
Abstract: International audience; An investigation of the photocatalytic degradation of indoor air model pollutants: toluene, n-decane and tri-chloroethylene (TCE), as single contaminants and in a mixture is proposed. The degradation of these contaminants was performed in a continuous closed-loop reactor operating in recirculation mode. Degradations were conducted at ppb level concentrations and under humid conditions (RH = 50%) in order to be closer to real applications of photocatalytic oxidation (PCO) systems developed for indoor air quality improvement. Accurate analytical methods were developed to identify and quantify the majority of the potential formed intermediates. Kinetic constants and the time constant of degradation were obtained for the model pollutants. Under these conditions, the degradation of the three VOCs in a mixture did not really show a decrease in the kinetic rates. Toluene and decane degradations were slightly slowed down when they were in a mixture but no significant interference was demonstrated with TCE. The intermediates formed during the PCO of the mixture of VOCs were the same as those identified during single degradation, leading to the hypothesis of few interactions between them. Only the formation and degradation of secondary intermediates, mostly composed of aldehydes, were time delayed. The total VOC concentration may lead to a competitive adsorption that seemed more sensitive for the last formed oxygenated intermediates. This investigation points out the need to always monitor the last formed aldehyde intermediates. Monitoring acetaldehyde and formaldehyde enables an evaluation of the efficiency and a better design of future PCO systems for indoor applications.
Published: 2018

8. Development of an analytical model to account for local porosity variations and anisotropy effects on the permeability of fibrous media

Author: Felicie Theron, Sonia Fidder-Woudberg, Elisabeth Lys, Laurence Le Coq, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire SUBATECH Nantes (SUBATECH), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Nantes (UN)-Mines Nantes (Mines Nantes), Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Théron, Félicie, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2018

9. Influence of wall air flow properties on the resuspension kinetics of microparticles in ventilated duct under accelerated flow

Author: Felicie Theron, Djihad Debba, Laurence Le Coq, Théron, Félicie, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and Université de Nantes (UN)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2018

10. Pulse-Jet Bag Filter Performances for Treatment of Submicronic and Nanosized Particles from Waste Incineration

Author: Aurélie Joubert, Danielle Venditti, Laurence Le Coq, Sylvain Durecu, Rachid Boudhan, Dinh Trinh Tran, Kamal Gueraoui, Université Mohammed V de Rabat [Agdal], Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Séché Environnement, Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Subjects: Flue gas, Environmental Engineering, Materials science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Waste management, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Airflow, 010501 environmental sciences, Combustion, 01 natural sciences, 6. Clean water, Baghouse, Aerosol, Incineration, Clogging, Particle-size distribution, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The main objectives of this study were to develop an experimental set-up to perform clogging/unclogging tests on a single baghouse fabric filter, and to evaluate its filtration performance regarding submicronic and nanosized particles, for operating conditions as close as possible to those found in real-scale waste incineration facilities in terms of gas flowrate, temperature and humidity, inlet concentrations for both the dust and the sorbent, the pressure and duration of the cleaning pulse-jet. The performances of a bag filter during several clogging/unclogging cycles were evaluated regarding the filtration of a submicronic aerosol whose particle size distribution is representative of nanowaste incineration emissions at the boiler outlet. In order to reproduce the real operating conditions in the flue gas treatment line, the airflow and the bag filter were heated to 150 °C and the filtration unit was insulated. The water content was maintained in the airflow in the range of 10–12% (i.e. 3% relative humidity) by water injection and the filtration velocity throughout the bag filter was 2 cm/s. Moreover, a mix of suspended particles of activated carbon and sodium bicarbonate, used in flue gas treatment lines mainly for dioxin/furan and acid gas removal, were generated simultaneously with the submicronic aerosol. The results showed a high total particle collection efficiency of the bag filter, which increased rapidly with clogging from 98 to 99.99%. Particles with a diameter of 90 nm were the most penetrating across the filter, for which the fractional efficiency reached a minimum value of 97.5%. These results demonstrated the effectiveness of bag filters for submicronic and nanosized particle filtration in industrial conditions for the treatment of waste incineration fumes.
Published: 2018

11. VOC ternary mixture effect on ppb level photocatalytic oxidation: Removal kinetic, reaction intermediates and mineralization

Author: Valérie Hequet, Laurence Le Coq, Frederic Thevenet, Nadine Locoge, O. Debono, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), École des Mines de Douai (Mines Douai EMD), Université de Lille, Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Subjects: Trichloroethylene, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Process Chemistry and Technology, Batch reactor, Concentration effect, 02 engineering and technology, Reaction intermediate, Mineralization (soil science), Decane, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Toluene, Catalysis, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, chemistry, Environmental chemistry, Photocatalysis, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 0210 nano-technology, General Environmental Science
Abstract: International audience; This work addresses photocatalytic oxidation for indoor air purification and more especially the key and realistic issue of VOC mixture treatment. The VOC mixture effect needs to be investigated since indoor air contains several tens of VOCs which may impact photocatalytic oxidation performances. In order to be closer to realistic conditions, concentrations in the ppb range were used and toluene, decane and trichloroethylene (TCE) were treated first as single compounds, then as an equimolar ternary mixture under the same experimental conditions. In a 120 L batch reactor, VOC removal kinetics, reaction inter-mediates and CO 2 mineralization are addressed using dedicated analytical devices compliant with typical ppb level monitoring. Regarding removal kinetics, the mixture effect affects the three VOCs. Regarding toluene and decane removal kinetic, the mixture effect is evidenced as mostly equivalent to a concentration effect, however TCE kinetic is further impacted. From the reaction intermediate point of view, the accurate monitoring of transiently produced intermediates evidences for the first time cross-reactivity between reaction intermediates originating from different primary VOCs. This phenomenon leading to novel reaction intermediate is mostly induced by chlorinated species produced by TCE degradation but remains moderate. An increase in VOC initial concentration to upper ppb levels emphasized a sequential degradation of primary VOC which may be related to competitive adsorption even on such a low concentration range. Finally, even if the mixture effect delays the removal of the primary VOCs, mineralization is slightly modified and, unlike formerly reported experiments on ppm range, final mineralization rates are equivalent under single or mixture condition at ppb levels. This work highlights the fact that photo-catalytic treatment of VOC mixtures cannot be directly extrapolated from single VOC behaviour even at ppb level.
Published: 2017

12. Improvement in 8h-sampling rate assessment considering meteorological parameters variability for biogas VOC passive measurements in the surroundings of a French landfill

Author: Marie Verriele, Nadine Locoge, Laurence Le Coq, Laurence Depelchin, Nadine Allam, Centre for Energy and Environment (CERI EE), Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: Time Factors, Meteorological parameters, 010501 environmental sciences, Atmospheric sciences, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Chemistry Techniques, Analytical, Wind speed, Analytical Chemistry, Degree (temperature), Diffusion, Atmosphere, chemistry.chemical_compound, Meteorology, Biogas, Limit of Detection, Experimental sampling rates, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Diffusion (business), 0105 earth and related environmental sciences, Volatile Organic Compounds, Biogas volatile organic compounds, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, business.industry, Chemistry, 010401 analytical chemistry, Uncertainty, Humidity, 0104 chemical sciences, Renewable energy, Waste Disposal Facilities, Isopentane, Passive sampling, 13. Climate action, Biofuels, Environmental chemistry, Seasons, Landfill, business
Abstract: WOS:000363346200042; International audience; Passive sampling technology has been extensively used for long-term VOC atmospheric concentrations' monitoring. Its performances regarding the short-term measurements and related to VOC from biogas were evaluated in this work: laboratory scale experiments have been conducted in order to check the suitability of Radiello (R) diffusive samplers for the assessment of 8 h-VOC levels in highly changeable meteorological conditions; in a second step a short pilot field campaign was implemented in the vicinity of a West-French landfill. First of all, it was assessed that amongst a diversified list of 16 characteristic compounds from biogas, mercaptans, some halogenated, oxygenated compounds and terpenes could not be measured accurately by this passive technique either because they are not captured by the sorbent or they are not quantitatively desorbed in the chosen mediated analytical conditions. Moreover, it has been confirmed that sampling rates (SR) related to isopentane, THF, cyclohexane, toluene, p-xylene and n-decane are influenced by environmental factors: the main influence concerns the wind speed. From 2 m s(-1), when the velocity increases by 1 m s(-1), the SR increases from 12 to 32% depending on the COV (considering a linear dependence between 2 and 7 m s(-1)). Humidity has no effect on SR, and temperature influence is rather limited to less than 3% per degree. A comprehensive uncertainty estimation, including uncertainties linked to meteorological changes, has led to global relative uncertainties comprising between 18% and 54% from one VOC to another: a quite high value comparatively to those obtained without considering meteorological condition influences. To illustrate our results, targeted VOC were quantified in the field, on a single day: concentrations range between LD to 3 mu g m(-3): relatively very low concentrations compared to those usually reported by literature.
Published: 2015

13. Characterization of Polymer Waste Containing Nano-fillers Prior its End-of-Life Treatment

Author: Olivier Le Bihan, Emmanuel Fiani, Danielle Venditti, Aurélie Joubert, Dinh Trinh Tran, Thierry Meunier, Laurence Le Coq, Sylvain Durecu, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Séché Environnement, Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), and Ademe -CORTEA, projet NanoFlueGas
Subjects: Thermogravimetric analysis, Environmental Engineering, Materials science, Population, Infrared spectroscopy, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Nano-silica, Organic chemistry, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, education, Waste Management and Disposal, Waste characterization, chemistry.chemical_classification, education.field_of_study, Polydimethylsiloxane, End-of-life treatment, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Nano-fillers, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, Nanowaste, 0104 chemical sciences, Chemical engineering, chemistry, Polymerization, Elemental analysis, Particle size, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; This study aimed to characterize a polymer waste, originating from polyorganosiloxane polymerization processes, prior its end-of-life treatment in order to identify and quantify the possibly contained nano-fillers. The polymer waste was first characterized in terms of its physical–chemical properties by combining different approaches and analytic techniques such as standard ultimate and elemental analysis or techniques like infrared spectroscopy or thermogravimetric analysis coupled with gas chromatography and mass spectroscopy to define the polymer waste molecular structure. The second step was devoted to identify and characterize the nano-fillers contained in the polymer waste, if any, in terms of particle size distribution, morphology and composition. Due to the thermal degradability of the polymer waste above 50 °C, the cryo-ultramicrotomy and the transmission electron microscopy techniques were used. Polydimethylsiloxane was identified as the core polymer unit, and the presence of the suspected SiO2 nano-fillers was confirmed, with three different morphologies detected: elongated and hexagonal, both found in the particle size range of 100–500 nm in diameter; and spherical, present in the population of particles ≤100 nm in diameter. In particular, a relatively large amount of K (2.81 wt%) was also identified in the waste. The mass content of SiO2 nano-fillers in the polymer waste was estimated to 24.4 wt%.
Published: 2017

14. Quantification of the fungal fraction released from various preloaded fibrous filters during a simulated ventilation restart

Author: Kevin Morisseau, Yves Andres, Aurélie Joubert, Laurence Le Coq, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Mines Nantes (Mines Nantes)
Subjects: 0301 basic medicine, Environmental Engineering, Materials science, Air Microbiology, Fraction (chemistry), 010501 environmental sciences, Penicillium chrysogenum, 01 natural sciences, law.invention, 03 medical and health sciences, law, medicine, European standard, Humans, Relative humidity, Filtration, 0105 earth and related environmental sciences, Air Pollutants, Analysis of Variance, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, 030111 toxicology, Public Health, Environmental and Occupational Health, Environmental engineering, Fungi, Building and Construction, Pulp and paper industry, Environment, Controlled, Ventilation, Water retention, Filter (aquarium), Air Pollution, Indoor, Ventilation (architecture), Microscopy, Electron, Scanning, Particle, medicine.symptom
Abstract: International audience; This study aimed to demonstrate that particles, especially those associated with fungi, could be released from fibrous filters used in the air-handling unit (AHU) of heating, ventilation and air-conditioning (HVAC) systems during ventilation restarts. Quantification of the water retention capacity and SEM pictures of the filters was used to show the potential for fungal proliferation in unused or preloaded filters. Five fibrous filters with various particle collection efficiencies were studied: classes G4, M5, M6, F7, and combined F7 according to European standard EN779:2012. Filters were clogged with micronized rice particles containing the fungus Penicillium chrysogenum and then incubated for three weeks at 25°C and 90% relative humidity. The results indicated that the five clogged tested filters had various fungal growth capacities depending on their water retention capacity. Preloaded filters were subjected to a simulated ventilation restart in a controlled filtration device to quantify that the fraction of particles released was around 1% for the G4, 0.1% for the M5 and the M6, and 0.001% for the F7 and the combined F7 filter. The results indicate that the likelihood of fungal particle release by low efficiency filters is significantly higher than by high efficiency filters.
Published: 2017

15. Determination of the Clean Air Delivery Rate (CADR) of Photocatalytic Oxidation (PCO) Purifiers for Indoor Air Pollutants Using a Closed-Loop Reactor. Part II: Experimental Results

Author: Eric Dumont, Frederic Thevenet, Laurence Le Coq, Valérie Hequet, Frederic Batault, Cécile Raillard, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Lille, École des Mines de Douai (Mines Douai EMD), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Subjects: photocatalysis, Clean Air Delivery Rate (CADR), indoor air quality, Volatile Organic Compounds (VOCs), air cleaner, Photochemistry, Analytical chemistry, Pharmaceutical Science, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Clean Air Delivery Rate, Catalysis, Article, Analytical Chemistry, lcsh:QD241-441, chemistry.chemical_compound, lcsh:Organic chemistry, Drug Discovery, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Physical and Theoretical Chemistry, Volatile Organic Compounds, Plug flow, Chemistry, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Organic Chemistry, Models, Theoretical, 021001 nanoscience & nanotechnology, Toluene, 0104 chemical sciences, Volumetric flow rate, Volume (thermodynamics), Air Filters, 13. Climate action, Chemistry (miscellaneous), Environmental chemistry, Air Pollution, Indoor, Photocatalysis, Molecular Medicine, Degradation (geology), 0210 nano-technology, Oxidation-Reduction, Intensity (heat transfer), Algorithms
Abstract: International audience; The performances of a laboratory PhotoCatalytic Oxidation (PCO) device were determined using a recirculation closed-loop pilot reactor. The closed-loop system was modeled by associating equations related to two ideal reactors: a perfectly mixed reservoir with a volume of V R = 0.42 m 3 and a plug flow system corresponding to the PCO device with a volume of V P = 5.6 × 10 −3 m 3. The PCO device was composed of a pleated photocatalytic filter (1100 cm 2) and two 18-W UVA fluorescent tubes. The Clean Air Delivery Rate (CADR) of the apparatus was measured under different operating conditions. The influence of three operating parameters was investigated: (i) light irradiance I from 0.10 to 2.0 mW·cm −2 ; (ii) air velocity v from 0.2 to 1.9 m·s −1 ; and (iii) initial toluene concentration C 0 (200, 600, 1000 and 4700 ppbv). The results showed that the conditions needed to apply a first-order decay model to the experimental data (described in Part I) were fulfilled. The CADR values, ranging from 0.35 to 3.95 m 3 ·h −1 , were mainly dependent on the light irradiance intensity. A square root influence of the light irradiance was observed. Although the CADR of the PCO device inserted in the closed-loop reactor did not theoretically depend on the flow rate (see Part I), the experimental results did not enable the confirmation of this prediction. The initial concentration was also a parameter influencing the CADR, as well as the toluene degradation rate. The maximum degradation rate r max ranged from 342 to 4894 ppbv/h. Finally, this study evidenced that a recirculation closed-loop pilot could be used to develop a reliable standard test method to assess the effectiveness of PCO devices.
Published: 2017

16. Caractérisation de la structure poreuse d’un media fibreux pour la filtration d’air par porosimétrie et micro-tomographie X

Author: Felicie Theron, Elisabeth Lys, Bertrand Francois, Laurence Le Coq, Théron, Félicie, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire SUBATECH Nantes (SUBATECH), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Nantes (UN)-Mines Nantes (Mines Nantes), Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2017

17. Thermal disposal of waste containing nano-objects : first investigations on a methodology for risk management

Author: Ghania Ounoughene, Olivier Le Bihan, Carine Chivas-Joly, Claire Longuet, Bruno Debray, Aurélie Joubert, José-Marie Lopez-Cuesta, Laurence Le Coq, Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Mines Nantes (Mines Nantes)
Subjects: NANO-OBJECTS, NANOSAFETY, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, TND, [SDE]Environmental Sciences, INCINERATION, THERMAL DISPOSAL, NMS, RISKS
Abstract: International audience; Considering the wide use and production of nano-objects since last two decades, these trendy nanomaterials (NMs) are expected to end up in thermal disposal and incineration waste plants. It seems relevant to assess the risks related to the thermal disposal and incineration of waste containing NMs (WCNMs). The objective of this work is to develop a methodology for risk management in order (1) to support decision-makers and incineration plant managers and (2) to give insights on nanosafety of exposed operators and on potential environmental risks related to the incineration and thermal disposal of WCNMs. Therefore, the main challenge is to find (a) key parameter(s) which would govern the decision related to risk management of NMs thermal disposal. On the one hand, we focused on the relevant literature studies about the incineration of NMs. On the other hand, we conducted a panel discussion. The review of this literature highlights that the nanostructure destruction of the nano-object appears as a relevant indicator of the risks related to the NMs incineration. As a consequence, we defined a “temperature of nanostructure destruction” (TND) which would be the temperature from which the nanostructure will be destroyed. For the later, this parameter has been assumed to be a consistent indicator to develop a preliminary methodology. If the combustion chamber temperature is higher than the TND of the NM or if they are close to each other, then the nanostructure will be destroyed and no risks related to NMs remain. If the TND of the NMs is higher than the combustion chamber temperature, then the nanostructure will not be destroyed and risks related to NMs have to be considered. As a result, five groups of nanomaterials have been defined. WCNMs including Carbon NMs appear to be in good position to be destroyed correctly. On the other hand, there would not be operational thermal disposal available to manage WCNMs including CeO2 and ZrO2. Finally, a decision tree has been designed. TND is used as criteria to assess if a waste can be managed safely or not by a specific thermal disposal and which safety measures have to be taken.
Published: 2016

18. Development of an analytical model to predict the permeability of fibrous media for air filtration

Author: Felicie Theron, Sonia Woudberg, Laurence Le Coq, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Department of Mathematical Sciences [Matieland, Stellenbosch Uni.] (DMS), Stellenbosch University, Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Sciencesconf.org, CCSD, Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and Université de Nantes (UN)
Subjects: [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, health care facilities, manpower, and services, education, Fibrous media, Mathematical modeling, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, [PHYS.MECA]Physics [physics]/Mechanics [physics], [PHYS.MECA] Physics [physics]/Mechanics [physics], health care economics and organizations, Permeability
Abstract: International audience; Development of an analytical model to predict the permeability of fibrous media for air filtration
Published: 2016

19. Structural characterization of a high performance air filtration composite media at local and global scales

Author: Felicie Theron, Elisabeth Lys, Laurence Le Coq, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire SUBATECH Nantes (SUBATECH), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Nantes (UN)-Mines Nantes (Mines Nantes), Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Théron, Félicie, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016

20. Influence of pleats geometry on fibrous filter performances

Author: Felicie Theron, Aurélie Joubert, Laurence Le Coq, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and Université de Nantes (UN)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016

21. MATHEMATICAL AND NUMERICAL MODELING OF NANOPARTICLES TRANSPORT

Author: Laurence Le Coq, Rachid Boudhan, Kamal Gueraoui, Aurélie Joubert, Mines Nantes (Mines Nantes), and Université Mohammed V de Rabat [Agdal]
Subjects: Physics, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, Energy Engineering and Power Technology, Mechanics, Pollution, law.invention, Langevin equation, Distribution function, Classical mechanics, Flow velocity, Drag, law, Brownian dynamics, numerical simulation, Automotive Engineering, trajectory analysis, Particle size, nanoparticles transport, Displacement (fluid), Brownian motion, Filtration
Abstract: International audience; This study aims at numerical simulation of nanoparticle transport in flue-gas treatment at a waste incineration plant. The purpose of this work is to assess the effect of temperature, particle size, and fluid velocity on nanoparticle transport around a single spherical collector considered as a filter medium for nanoparticles filtration. Thus, the stochastic Langevin equation was used to describe the dynamic behavior of particles with account for different forces acting simultaneously on these particles, namely, drag force, gravitational force, and Brownian force. The results indicated, on the one hand, that the effect of temperature on the nanoparticle movement increases with temperature and, on the other hand, that the fluctuation of the particle trajectory is a significant factor in decreasing the particle diameter. Concerning the effect of the fluid velocity, the role of the nanoparticles trajectory becomes more significant the higher the value of the fluid velocity. The results of this work which are expressed as the bivariate velocity and displacement distribution function aim at understanding the experimental filtration efficiency studied in laboratory conditions at two different temperatures and fluid velocities.
Published: 2016

22. Investigations of thermal treatment of loaded HVAC filters for combined microbial inhibition and VOC partial desorption

Author: Morisseau, K., Joubert, A., Andres, Y., Laurence LE COQ, IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Mines Nantes (Mines Nantes)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2015

23. Behavior and Fate of Halloysite Nanotubes (HNTs) When Incinerating PA6/HNTs Nanocomposite

Author: Laurence Le Coq, C. Motzkus, Carine Chivas-Joly, Claire Longuet, J.-M. Lopez-Cuesta, Bruno Debray, O. Le Bihan, Aurélie Joubert, G. Ounoughene, Mines Nantes (Mines Nantes), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Laboratoire National de Métrologie et d'Essais [Trappes] (LNE ), Centre des Matériaux des Mines d'Alès (C2MA), IMT - MINES ALES (IMT - MINES ALES), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Subjects: Materials science, Polymers, 02 engineering and technology, Incineration, 010501 environmental sciences, engineering.material, Combustion, 01 natural sciences, Halloysite, Nanocomposites, [SPI]Engineering Sciences [physics], Environmental Chemistry, Caprolactam, Char, 0105 earth and related environmental sciences, Nanocomposite, Nanotubes, Waste management, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, General Chemistry, Particulates, 021001 nanoscience & nanotechnology, Aerosol, Chemical engineering, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, engineering, Clay, Aluminum Silicates, 0210 nano-technology, Waste disposal
Abstract: Since the end of the nineties, nanoclays based nanocomposites have been widely studied and produced. These trendy materials are expected to end up in incineration waste plants. Recently, various studies have focused on the particulate emissions of polymer nanocomposites during their combustion [1, 2, 3]. The aim of our work is to investigate the behavior and the fate of the nano-objects from nanocomposites during their incineration. This study focuses on PA6/HNTs nanocomposites (polyamide 6 incorporating halloysite nanotubes). Incineration tests have been performed at lab-scale using a peculiar tubular furnace modified in order to control the key incineration parameters within both the combustion and post-combustion zones [4]. The combustion residues and the combustion aerosol (particle matter and gas phase) collected downstream the incinerator furnace have been characterized using various techniques devoted to the analysis of aerosols. Time tracking for gas concentration and particle number concentration reveals a two step mechanism. HNTs have been found both in aerosol and residues. As shown in Fig.1, some remains intact, while others are aggregated.
Published: 2015

24. Thermal disposal of waste containing nanomaterials: first investigations on a methodology for risk management

Author: Claire Longuet, Laurence Le Coq, Carine Chivas-Joly, O. Lebihan, Aurélie Joubert, Ghania Ounoughene, Bruno Debray, José-Marie Lopez-Cuesta, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Centre des Matériaux des Mines d'Alès (C2MA), IMT - MINES ALES (IMT - MINES ALES), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE)
Subjects: History, Materials science, Waste management, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, business.industry, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Computer Science Applications, Education, Incineration, Work (electrical), [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 0210 nano-technology, business, Risk management, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Considering the wide use and production of NMs since last two decades, these trendy nanomaterials (NMs) are expected to end up in thermal disposal and waste incineration plants (WIP). It seems relevant to assess the risks related to the thermal disposal and incineration of waste containing NMs (WCNMs). The objective of this work is to present a first approach to develop a preliminary methodology for risk management in order (1) to give insights on nanosafety of exposed operators and on potential environmental risks related to the incineration and thermal disposal of WCNMs, and (2) to eventually support decision-makers and incineration plant managers. Therefore, the main challenge is to find (a) key parameter(s) which would govern the decision related to risk management of NMs thermal disposal. On the one hand, we focused on the relevant literature studies about experimental works on incineration of NMs. On the other hand, we conducted an introductory discussion with a group of experts. The review of this literature highlights that the nano-object's nanostructure destruction appears as a relevant indicator of the risks related to the NMs incineration. As a consequence, we defined a "temperature of nanostructure destruction" (TND) which would be the temperature from which the nanostructure will be destroyed. This parameter has been assumed to be a consistent indicator to develop a preliminary methodology. If the combustion chamber temperature is higher than the TND of the NM (or if they are close to each other), then the nanostructure will be destroyed and no risks related to NMs remain. If the TND of the NMs is higher than the combustion chamber temperature, then the nanostructure will not be destroyed and risks related to NMs have to be considered. As a result, five groups of NMs have been identified. WCNMs including carbonic NMs appear to be in good position to be destroyed safely in WIP. On the other hand, based on this criterion, there would be no available thermal disposal plants to safely manage WCNMs including CeO2 and ZrO2. Finally, a decision tree has been designed. TND is used as criteria to assess if a waste can be managed safely or not by a specific thermal disposal and which safety measures have to be taken.
Published: 2017

25. Microbial aerosol filtration: growth and release of bacteria-fungi consortium collected by fibrous filters in different operating conditions

Author: Philippe Duquenne, Xavier Simon, Denis Bemer, Yves Andres, Aurélie Joubert, Audrey Forthomme, Laurence Le Coq, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), and Institut national de recherche et de sécurité (Vandoeuvre lès Nancy) (INRS ( Vandoeuvre lès Nancy))
Subjects: Fluid Flow and Transfer Processes, Atmospheric Science, Environmental Engineering, Chemistry, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Mechanical Engineering, Airflow, Microbial consortium, Bacterial growth, Pollution, 6. Clean water, Spore, law.invention, Aerosol, 13. Climate action, law, HEPA, Relative humidity, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Food science, Filtration, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Quantitative (CFU counting, ergosterol rate) and qualitative (SEM observations) analyses and a dedicated experimental set-up were combined in this study to examine the growth and release of a bacteria–fungi consortium collected by fibrous filters used in HVAC systems. The influence of three parameters was examined: air relative humidity (60%, 80% or close to 100%), the presence of airflow after microbial contamination of filters, and the nature of the fibrous media (glass or polypropylene fibers). First, the initial filtration efficiency of the microbial consortium, composed of bacterial cells of Staphylococcus epidermidis and fungal spores of Penicillium oxalicum , was analyzed and compared to the initial filtration with a polyvinyl-acetate aerosol. Then, microbial behavior was evaluated in terms of microbial growth onto filters (in the situation of a simulated airflow stop) and particles released from filters (after a simulated restart of the ventilation). The results demonstrated that, whatever the operating conditions, S. epidermidis did not grow onto filters. On the contrary, P. oxalicum demonstrated significant growth multiplying by more than 100 times its number of colonies (CFU) and by more than 10 times its ergosterol rate in saturated moist air conditions. SEM images provided information about microbial behavior. A significant mycelia development was observed after 48 h of filters conditioning at 100% RH, while after a longer period of conditioning (168 h), P. oxalicum spores were mostly observed. Regarding particle release, spores were detected downstream of the filters conditioned during 168 h when ventilation was restarted.
Published: 2014

26. Evolution of microbial aerosol behaviour in heating, ventilating and air-conditioning systems--quantification of Staphylococcus epidermidis and Penicillium oxalicum viability

Author: Xavier Simon, Laurence Le Coq, Yves Andres, Audrey Forthomme, Aurélie Joubert, Philippe Duquenne, Denis Bemer, Mines Nantes (Mines Nantes), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Procédé et épuration des polluants (PROCEP), Département Ingénierie des procédés (IP), and Institut national de recherche et de sécurité (Vandoeuvre lès Nancy) (INRS ( Vandoeuvre lès Nancy))-Institut national de recherche et de sécurité (Vandoeuvre lès Nancy) (INRS ( Vandoeuvre lès Nancy))
Subjects: microbial aerosol, Particle number, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Cell Survival, Microorganism, Air Microbiology, Ultrafiltration, heating, indoor air, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Staphylococcus epidermidis, Environmental Chemistry, Air Conditioning, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Aerosols, Air Pollutants, Chromatography, biology, Chemistry, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, ventilating and air-conditioning, Environmental engineering, Penicillium, General Medicine, Microbial consortium, biology.organism_classification, Environment, Controlled, 030210 environmental & occupational health, Aerosol, Air Filters, Biofilms, Particle-size distribution, Particle counter, Filtration, Bioaerosol
Abstract: International audience; The aim of this study was to develop an experimental set-up and a methodology to uniformly contaminate several filter samples with high concentrations of cultivable bacteria and fungi. An experimental set-up allows contaminating simultaneously up to four filters for range of velocities representative of heating, ventilating and air-conditioning systems. The test aerosol was composed of a microbial consortium of one bacterium (Staphylococcus epidermidis) and one fungus (Penicillium oxalicum) and aerosol generation was performed in wet conditions. Firstly, the experimental set-up was validated in regards to homogeneity of the air flows. The bioaerosol was also characterized in terms of the number and particle size distribution using two particle counters: optical particle counter Grimm (R) 1.109 (optical diameters) and TSI APS 3321 (aerodynamic diameters). Moreover, stabilities of the number of particles generated were measured. Finally, concentrations of cultivable microorganisms were measured with BioSamplers SKC downstream of the four filters.
Published: 2013

27. Global statistical predictor model for characteristic adsorption energy of organic vapors–solid interaction: Use in dynamic process simulation

Author: Pascaline Pré, Sylvain Giraudet, Laurence Le Coq, Pierre Le Cloirec, Lomig Hamon, Shivaji G. Ramalingam, Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Statistical predictor model, Thermodynamics, Organic vapors, 02 engineering and technology, Molecular Dynamics Simulation, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Biomaterials, [SPI]Engineering Sciences [physics], Colloid and Surface Chemistry, Adsorption, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Linear regression, Range (statistics), Freundlich equation, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Process simulation, Characteristic energy, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Equilibrium point, Volatile Organic Compounds, Chemistry, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Data point, Models, Chemical, 13. Climate action, Characteristic adsorption energy, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Adsorption of Volatile Organic Compounds (VOCs) is one of the best remediation techniques for controlling industrial air pollution. In this paper, a quantitative predictor model for the characteristic adsorption energy (E) of the Dubinin-Radushkevich (DR) isotherm model has been established with R(2) value of 0.94. A predictor model for characteristic adsorption energy (E) has been established by using Multiple Linear Regression (MLR) analysis in a statistical package MINITAB. The experimental value of characteristic adsorption energy was computed by modeling the isotherm equilibrium data (which contain 120 isotherms involving five VOCs and eight activated carbons at 293, 313, 333, and 353 K) with the Gauss-Newton method in a statistical package R-STAT. The MLR model has been validated with the experimental equilibrium isotherm data points, and it will be implemented in the dynamic adsorption simulation model PROSIM. By implementing this model, it predicts an enormous range of 1200 isotherm equilibrium coefficients of DR model at different temperatures such as 293, 313, 333, and 353K (each isotherm has 10 equilibrium points by changing the concentration) just by a simple MLR characteristic energy model without any experiments.
Published: 2012

28. Different families of volatile organic compounds pollution control by microporous carbons in temperature swing adsorption processes

Author: Sylvain Giraudet, Pascaline Pré, Shivaji G. Ramalingam, Laurence Le Coq, Pierre Le Cloirec, Olivier Baudouin, Stéphane Déchelotte, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ProSim. SA (ProSim. SA), ProSim. SA, Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ProSim SA (FRANCE), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Environmental Engineering, Nitrogen, Health, Toxicology and Mutagenesis, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Hot nitrogen regeneration, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Ethyl formate, Microporous activated carbon, [SPI]Engineering Sciences [physics], chemistry.chemical_compound, Adsorption, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Acetone, medicine, Environmental Chemistry, Volatile organic compound, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Dichloromethane, chemistry.chemical_classification, Volatile Organic Compounds, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, VOC, Temperature, Environmental engineering, Microporous material, Models, Theoretical, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pollution, Carbon, chemistry, Chemical engineering, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, 0210 nano-technology, Activated carbon, medicine.drug
Abstract: International audience; In this research work, the three different VOCs such as acetone, dichloromethane and ethyl formate (with corresponding families like ketone, halogenated-organic, ester) are recovered by using temperature swing adsorption (TSA) process. The vapors of these selected VOCs are adsorbed on a microporous activated carbon. After adsorption step, they are regenerated under the same operating conditions by hot nitrogen regeneration. In each case of regeneration, Factorial Experimental Design (FED) tool had been used to optimize the temperature, and the superficial velocity of the nitrogen for achieving maximum regeneration efficiency (R(E)) at an optimized operating cost (OP(€)). All the experimental results of adsorption step and hot nitrogen regeneration step had been validated by the simulation model PROSIM. The average error percentage between the simulation and experiment based on the mass of adsorption of dichloromethane was 3.1%. The average error percentages between the simulations and experiments based on the mass of dichloromethane regenerated by nitrogen regeneration were 4.5%.
Published: 2012

29. Recovery comparisons—Hot nitrogen Vs steam regeneration of toxic dichloromethane from activated carbon beds in oil sands process

Author: Stéphane Déchelotte, Pascaline Pré, Shivaji G. Ramalingam, Pierre Le Cloirec, Laurence Le Coq, Sylvain Giraudet, Olivier Baudouin, Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ProSim SA (FRANCE), ProSim. SA (ProSim. SA), ProSim. SA, IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Hot Temperature, Health, Toxicology and Mutagenesis, 02 engineering and technology, Steam regeneration, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, 7. Clean energy, chemistry.chemical_compound, [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Recycling, Waste Management and Disposal, Environmental Restoration and Remediation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Waste management, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, food and beverages, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pulp and paper industry, Pollution, Nitrogen, Petroleum, Scientific method, [SDE]Environmental Sciences, Oil sands, Environmental Pollutants, 0210 nano-technology, Simulation, medicine.drug, Environmental Engineering, chemistry.chemical_element, Industrial Waste, Break through curve, Hot nitrogen regeneration, complex mixtures, Adsorption, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, medicine, Fixed bed, Environmental Chemistry, Computer Simulation, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Operating cost, 0105 earth and related environmental sciences, Dichloromethane, Methylene Chloride, Superficial velocity, Models, Theoretical, Carbon, Steam, chemistry, Solvents, Activated carbon
Abstract: International audience; The regeneration experiments of dichloromethane from activated carbon bed had been carried out by both hot nitrogen and steam to evaluate the regeneration performance and the operating cost of the regeneration step. Factorial Experimental Design (FED) tool had been implemented to optimize the temperature of nitrogen and the superficial velocity of the nitrogen to achieve maximum regeneration at an optimized operating cost. All the experimental results of adsorption step, hot nitrogen and steam regeneration step had been validated by the simulation model PROSIM. The average error percentage between the simulation and experiment based on the mass of adsorption of dichloromethane was 2.6%. The average error percentages between the simulations and experiments based on the mass of dichloromethane regenerated by nitrogen regeneration and steam regeneration were 3 and 12%, respectively. From the experiments, it had been shown that both the hot nitrogen and steam regeneration had regenerated 84% of dichloromethane. But the choice of hot nitrogen or steam regeneration depends on the regeneration time, operating costs, and purity of dichloromethane regenerated. A thorough investigation had been made about the advantages and limitations of both the hot nitrogen and steam regeneration of dichloromethane.
Published: 2012

30. Hazardous dichloromethane recovery in combined temperature and vacuum pressure swing adsorption process

Author: Serge Nicolas, Sylvain Giraudet, Olivier Baudouin, Laurence Le Coq, Stéphane Déchelotte, Alice Medevielle, Shivaji G. Ramalingam, Pierre Le Cloirec, Jerôme Saussac, Pascaline Pré, Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), ProSim. SA (ProSim. SA), ProSim. SA, Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Arkema (Arkema), ProSim SA (FRANCE), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Groupement de recherches de Lacq (GRL), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Environmental Engineering, Vacuum, Health, Toxicology and Mutagenesis, Thermal desorption, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Hazardous Substances, law.invention, chemistry.chemical_compound, [SPI]Engineering Sciences [physics], Adsorption, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, law, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Desorption, medicine, Fixed bed, Pressure, Environmental Chemistry, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Process simulation, Breakthrough curve, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Dichloromethane, chemistry.chemical_classification, Methylene Chloride, Volatile Organic Compounds, Waste management, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Vacuum regeneration, Equipment Design, Models, Theoretical, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pollution, Ignition system, Hydrocarbon, chemistry, Chemical engineering, Hot nitrogen, 0210 nano-technology, Simulation, Activated carbon, medicine.drug
Abstract: International audience; Organic vapors emitted from solvents used in chemical and pharmaceutical processes, or from hydrocarbon fuel storage stations at oil terminals, can be efficiently captured by adsorption onto activated carbon beds. To recover vapors after the adsorption step, two modes of regeneration were selected and could be possibly combined: thermal desorption by hot nitrogen flow and vacuum depressurization (VTSA). Because of ignition risks, the conditions in which the beds operate during the adsorption and regeneration steps need to be strictly controlled, as well as optimized to maintain good performances. In this work, the optimal conditions to be applied during the desorption step were determined from factorial experimental design (FED), and validated from the process simulation results. The regeneration performances were compared in terms of bed regeneration rate, concentration of recovered volatile organic compounds (VOC) and operating costs. As an example, this methodology was applied in case of dichloromethane. It has been shown that the combination of thermal and vacuum regeneration allows reaching 82% recovery of dichloromethane. Moreover, the vacuum desorption ended up in cooling the activated carbon bed from 93°C to 63°C and so that it significantly reduces the cooling time before starting a new cycle.
Published: 2011

31. Gas adsorption capacity of Municipal Solid Waste Incineration Bottom Ashes based materials

Author: Laurence Le Coq, Stephanie Navarro, Solenne Grellier, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CRPE - Research Center of Veolia Environment, and Veolia Environnement Research and Innovation
Subjects: Adsorption, Waste management, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, 13. Climate action, Municipal solid waste incineration, Environmental science, 12. Responsible consumption
Abstract: La présente étude porte sur la détermination des capacités d’adsorption des mâchefers d’incinération d’ordures ménagères (MIOM). Deux échantillons contenant des mâchefers ont été caractérisés vis-à-vis de leur propriétés physico-chimiques et structurales : analyse élémentaire, pH de surface, volume poreux et surface spécifique, observation microscopique couplée spectrométrie X. Les propriétés d’adsorption de ces matériaux vis-à-vis de l’H2S ont été déduites de mesures d’isotherme et cinétique en réacteur batch et leur performance en réacteur continu a été évaluée à partir de courbes de percée réalisées en lit fixe.Les résultats des caractérisations physico-chimique et structurale indiquent que les deux matériaux testés présentent des structures poreuses ainsi que des compositions et chimie de surface très proches et favorables à l’adsorption de gaz acide tel que l’H2S.Les isothermes et cinétiques d’adsorption de l’H2S ont été réalisées pour différentes conditions d’humidité et de température du gaz et pour différentes teneurs en eau des matériaux. Les résultats obtenus montrent l’influence globale de l’eau (humidité de l’air mais surtout teneur en eau de l’échantillon) sur les performances d’adsorption. Ainsi, pour les teneurs en eau élevées, les matériaux présentent des capacités d’adsorption du H2S équivalentes à celles de charbon actif mais pour des temps de contact supérieur. Enfin, des tests d’adsorption de l’H2S réalisés en présence de CH4 dans la phase gaz indiquent qu’il n’y a pas de compétition d’adsorption entre ces 2 composés gazeux.L’étude en lit fixe a permis d’atteindre une bonne épuration initiale de l’H2S et le maintient de ce rendement sur l’ensemble de la durée du test (30 h). La courbe de percée obtenue montre une percée immédiate d’environ 1 % qui pourrait être évitée par l’augmentation de la hauteur de lit mis en œuvre dans la colonne.Ainsi cette étude a permis de mettre en évidence les bonnes performances de matériaux adsorbants à base de MIOM pour le traitement des gaz acides (H2S) pour des conditions opératoires favorisant la présence d’eau et des temps de contact suffisamment longs.
Published: 2010

32. Production of porous carbonaceous adsorbent from physical activation of sewage sludge: application to wastewater treatment

Author: Catherine Faur, Sébastien Rio, Laurence Le Coq, P. Le Cloirec, UCCS Équipe Catalyse Supramoléculaire, Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Européen des membranes (IEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Environmental Engineering, Sorbent, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Waste Disposal, Fluid, 01 natural sciences, [SPI]Engineering Sciences [physics], Adsorption, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Specific surface area, medicine, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Ions, Sewage, Waste management, Viscosity, Chemistry, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Water, 021001 nanoscience & nanotechnology, Carbon, 6. Clean water, Kinetics, Steam, Chemical engineering, Wastewater, 13. Climate action, Sewage treatment, 0210 nano-technology, Porosity, Pyrolysis, Sludge, Activated carbon, medicine.drug
Abstract: WOS:000237177300027; International audience; With an objective of production of carbonaceous sorbent for industrial effluent treatment, physical activation by steam of biological sludge collected from the municipal wastewater treatment plant of Nantes (France) was studied and optimised using experimental design. Thus, this activation process consists of a carbonisation under N-2 atmosphere at 600 degrees C for 1 h, followed by a thermal oxidation using steam (760 degrees C, 0.5 h, 2.5 L/min). The global mass yield of the process is equal to 38%. The thermal treatment allows a specific surface area of up to 225 m(2)/g to be reached, the porous structure being composed of both micropores and mesopores. The content of acidic surface groups is 0.71 mEq/g whereas that of basic surface groups is 0.55 mEq/g. The adsorption properties of the sorbent made from sludge are estimated with regard to various pollutants representative of industrial pollution of wastewaters and compared with those of commercial activated carbon. Whereas the adsorption capacities of organic micropollutants are quite low because of proportionality to the microporosity, the important mesoporosity of the sorbent leads to interesting properties for macromolecules removal from aqueous solutions, such as dyes (q(m) = 175-200 mg/g). Furthermore, the surface functional groups and Ca2+ ions within the materials allow high copper ion adsorption capacities of 140 mg/g to be obtained. Finally, a techno-economic approach shows that the sludge activation process seems to be economically competitive with regard to incineration.
Published: 2006

33. Production of fibrous activated carbons from natural cellulose (jute, coconut) fibers for water treatment applications

Author: Thanh Hong Nguyen, Ngoc Hoa Phan, Laurence Le Coq, Pierre Le Cloirec, Sébastien Rio, Catherine Faur, Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Institut Européen des membranes (IEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Culture, sport, santé, société - UFC (EA 4660) (C3S), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Culture, sport, santé, société - UFC (UR 4660) (C3S)
Subjects: Materials science, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Industrial wastewater treatment, chemistry.chemical_compound, [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Adsorption, medicine, Phenol, Organic chemistry, General Materials Science, Cellulose, Phosphoric acid, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Carbonization, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 6. Clean water, 0104 chemical sciences, Cellulose fiber, Chemical engineering, chemistry, 13. Climate action, 0210 nano-technology, Activated carbon, medicine.drug
Abstract: WOS:000240813000028; International audience; Different fibrous activated carbons were prepared from natural precursors (jute and coconut fibers) by physical and chemical activation. Physical activation consisted of the thermal treatment of raw fibers at 950 degrees C in an inert atmosphere followed by an activation step with CO2 at the same temperature. In chemical activation, the raw fibers were impregnated in a solution of phosphoric acid and heated at 900 degrees C in an inert atmosphere. The characteristics of the fibrous activated carbons were determined in the following terms: elemental analysis, pore characteristics, SEM observation of the porous surface, and surface chemistry. As the objective of this study was the reuse of waste for industrial wastewater treatment, the adsorption properties of the activated carbons were tested towards pollutants representative of industrial effluents: phenol, the dye Acid Red 27 and Cu2+ ions. Chemical activation by phosphoric acid seems the most suitable process to produce fibrous activated carbon from cellulose fiber. This method leads to an interesting porosity (S-BET up to 1500 m(2) g(-1)), which enables a high adsorption capacity for micropollutants like phenol (reaching 181 mg g(-1)). Moreover, it produces numerous acidic surface groups, which are involved in the adsorption mechanisms of dyes and metal ions. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2006

34. SFGP 2007 - Microbial growth onto filter media used in air treatment devices

Author: Jean Chrsitophe Bonnevie Perrier, Pierre Le Cloirec, Laurence Le Coq, Yves Andres, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Institut de Chimie de Rennes (ICR), Université de Rennes (UR)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, General Chemical Engineering, Nanotechnology, 010501 environmental sciences, Bacterial growth, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, law.invention, law, Air treatment, Zeta potential, medicine, Filtration, 0105 earth and related environmental sciences, Air filter, air filter, Chemistry, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, biological particle release, Adhesion, 6. Clean water, Soot, Chemical engineering, bioaerosols, 13. Climate action, permeability, contamination assess, Activated carbon, medicine.drug
Abstract: International audience; This work deals with microbial growth onto filter media and focuses on the ability of microbial communities to proliferate onto filter media. Two microorganism types are studied: microorganisms from activated sludge of wastewater treatment plant (SM) and a toluene specific consortium (TSC). The filter media considered for this study contain activated carbon fibres (ACF), combined volatile organic compounds (VOC), particles treatment purposes, activated carbon fibres felt (ACFF) and activated carbon and cellulose fibres felt (AC(2)F(2)). Using a static growth procedure during 10 days under 100 % relative humidity, artificially contaminated filters are submitted to microbial colonisation. The final concentration of microorganisms per gram of filter have been assessed using a method developed in the lab, based on filter protein content assay. The average surface charge of inocula and filter's fibres are measured to assess the influence of microorganisms adhesion on contamination. The influence of soot particles on TSC proliferation onto AC(2)F(2) filter is then studied. Zeta measures enable the assessment of the implication of soot in microorganisms adhesion onto filter fibres. Consequences of microbial contamination on filter permeability and downstream particles released have then been assessed in a filtration device. Results demonstrate a better resistance of AC(2)F(2) to microbial colonisation. However, SM have more difficulties to proliferate on ACFF than TSC, whereas SM colonise easier AC(2)F(2) than TSC. Charge surface assay has defined an optimal electrostatic compatibility for TSC and AC(2)F(2) and a minimum for SM and ACFF. When soot is added to TSC solution before introduction in AC(2)F(2), high contamination shapes were observed whereas only a slight one occur without soot addition. Zeta potential measures show favourable charge conditions for adhesion of soot on AC(2)F(2) fibres and TSC on soot particles. The soot may thus have played an interface role in microbial adhesion onto media. This means that electrostatic compatibility between particles is a good approach for assessing microbial adhesion onto filters but could not explain the whole mechanism of microbial proliferation. Other parameters like nutrition preferences are certainly involved. The contamination have induced filter characteristics modification. Permeability have decreased until 20 % with microbial concentration. Colonised filters have released up to 450 microbial particles/cm3. Such a release was only observed when AC(2)F(2) was contaminated with fungi using spore as the reproduction vector (inoculum containing TSC and soot).

35. Efficiency of pyrolysis chars from wastes as catalysts for tar removal in syngas purification

Author: Maxime Hervy, Audrey Villot, Claire Gerente, Elsa Weiss-Hortala, Doan Pham Minh, Ange Nzihou, Laurence Le Coq, Mines Nantes (Mines Nantes), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE), IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience

36. Local experimental study of microparticles resuspension mechanisms in ventilated duct under accelerated flow

Author: Djihad Debba, Felicie Theron, Laurence Le Coq, Camille Solliec, Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes), Théron, Félicie, Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience

37. Hydrogen sulfide removal from syngas over chars produced from pyrolysis of various solid wastes

Author: Maxime Hervy, Doan PHAM MINH, Elsa Weiss-Hortala, Claire Gerente, Audrey Villot, Laurence Le Coq, Ange Nzihou, Mines Nantes (Mines Nantes), Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE), IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience

38. Etude des émissions liées à la décomposition thermique de nanocomposites : application à l'incinération

Author: Ounoughene, Ghania, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole des Mines de Nantes, and Laurence Le Coq
Subjects: Nanocomposite, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Nano-objets, Nanoparticules, Nanoparticles, Combustion, Incinération, Aérosol, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Nano-objects
Abstract: Nanocomposites have been widely studied and produced since the end of the nineties. These trendy materials containing nanomaterials are expected to end up in incineration waste plants due to the lack of specific recovery procedures. The aim of this work is to investigate the behavior and the fate of the nano-objects from nanocomposites during their incineration and to give insights on potential environmental risk related to the incineration of waste containing nanomaterials. Incineration tests have been performed at lab-scale using a specific tubular furnace and a cone calorimeter which have been modified in order to control the key incineration parameters within both the combustion and post-combustion zones. The influence of the nano-objects presence on the combustion mechanisms (aerosol release and decomposition) is investigated. It seems necessary to address the issue of the fate of nano-objects incorporated initially in the polymer: are they destroyed, do they undergo changes during their stay in the incinerator furnace, and where are they are released ? The combustion residues and the combustion aerosol (collected downstream the incinerator) have been characterized using various techniques devoted to the analysis of aerosols. Furthermore, it has been studied the influence of different parameters (temperature of combustion, oxygen rate, loading of nano-objects, type of nano-objects) on the nature of emissions. Finally, a decision tree has been proposed to decision-makers and incineration plant managers in order to facilitate the use of the results on an operational level.; Le développement des applications industrielles relatives aux nanotechnologies entraîne un accroissement du nombre et de la variété de déchets contenant des nanomatériaux générés par l'industrie, les consommateurs et les laboratoires de R&D. Des familles de matériaux émergents incorporant des nano-objets se développent de manière significative alors que l’adéquation des filières de fin de vie (recyclage et élimination) n’est que récemment évaluée vis-à-vis des risques potentiels liés aux nanomatériaux. Les nanocomposites - dont la fin de vie est susceptible d'être prise en charge par l'incinération - font l'objet de cette thèse. L’objectif est d’une part de connaître le devenir des nano-objets (incorporés dans le nanocomposite) lors de l’incinération du nanocomposite ; et d’autre part de connaître leur comportement dans la chambre de combustion. Les essais d’incinération ont été réalisés à l’échelle laboratoire dans un four tubulaire et un cône calorimètre spécialement modifiés dans le but de contrôler les paramètres clés de l’incinération. Les suivis temporels des concentrations en gaz et des concentrations en nombre de l’aérosol de combustion ainsi que l’imagerie en microscopie électronique nous ont permis d’étudier les émissions et la décomposition thermique. Par ailleurs, l’influence de différents paramètres tels que la température de combustion, l’oxygénation de l’échantillon, le taux d’incorporation et la nature du nano-objet incorporé, sur la nature des émissions, a été étudiée. Enfin, pour faciliter l’utilisation des résultats au niveau opérationnel, un arbre décisionnel a été proposé aux décideurs publics et aux exploitants d’unité d’incinération.
Published: 2015

39. Estimation of biogas surface emission in a landfill site

Author: Allam, Nadine, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole des Mines de Nantes, and Laurence Le Coq
Subjects: Méthane, Mesure on-line, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, VOC, COV, Inverse approach, Atmospheric dispersion modeling, Biogas, Weather scenario, Dispersion atmosphérique, Scénario météorologique, Échantillonnage passif, Online measurement, Passive sampling, Biogaz, Modélisation, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Landfill, ISDND, Approche inverse
Abstract: Landfill sites produce biogas by degradation of biodegradable organic matter. Biogas mainly composed of CH4 and CO2 represents a major environmental challenge. This study propose a method to estimate biogas surface emissions in landfill sites using atmospheric dispersion modeling of a tracer gas, in this case, methane. The spatial and temporal dynamics of CH4 and VOC concentrations have been followed on the studied landfill site (Séché Environnement) for several weather conditions. Measurement results show low atmospheric VOC and CH4 concentrations on the studied landfill site which validates low emissions of these compounds. Detected VOC are emitted by different sources, excluding the landfill site. The contribution of these sources on VOC concentrations is more important than that of the landfill site and no VOC could be identified as tracer of biogas emitted by landfill site. However, CH4 is emitted by the landfill site, its principal source. Two methods are proposed to estimate methane surface emissions using a Gaussian atmospheric dispersion model ADMS. Gaussian model is validated by comparison of the temporal dynamics and atmospheric concentrations of methane measured on the site and those modeled. The first method is based on an inverse approach and the second one is a statistical regression approach. CH4 emissions are estimated for the exposure period of the laser diode to the site emissions and for 4 weather scenarios identified by a hierarchical classification. Results validate the influence of meteorological parameters, especially the stability of the atmosphere, on the atmospheric dispersion and methane surface emissions.; Les ISDND produisent du biogaz par fermentation des déchets organiques. Le biogaz principalement composé de CH4 et CO2 représente un enjeu environnemental majeur. Cette étude propose un outil d’estimation des émissions surfaciques de biogaz d’une ISDND par modélisation de la dispersion atmosphérique d’un gaz traceur, en l’occurrence, le méthane. Les dynamiques spatiales et temporelles des concentrations en CH4 et en COV ont été suivies sur et dans l’entourage de l’ISDND d’étude (Séché Environnement) en fonction des conditions météorologiques. Les résultats montrent des faibles teneurs atmosphériques en COV et en CH4 sur le site d’étude validant une faible émission de ces espèces. Les COV mesurés sont émis par différentes sources dont la contribution est plus importante que celle de l’ISDND et aucun COV ne constitue un traceur de biogaz émis par le site. En revanche, l’ISDND apparait comme source principale du CH4 détecté. Deux méthodes sont proposées pour estimer les émissions surfaciques de méthane en utilisant un modèle de dispersion atmosphérique Gaussien ADMS, validé par comparaison des teneurs atmosphériques en méthane mesurées et modélisées et leur dynamique temporelle. La première méthode repose sur une approche inverse et la deuxième est une approche statistique par régression. Les émissions de CH4 sont estimées pour la période d’exposition de la diode laser aux émissions du site pour 4 scénarios météorologiques types identifiés par une classification hiérarchique. Les résultats valident l’influence des paramètres météorologiques, surtout de la stabilité de l’atmosphère, sur la dispersion atmosphérique et les émissions surfaciques en méthane.
Published: 2015

40. Influence de la gestion des centrales de traitement d’air des réseaux de ventilation de bâtiments sur le développement d’aérosols microbiens

Author: Gonzalez Herrera, Luisa Fernanda, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole des Mines de Nantes, and Laurence Le Coq
Subjects: Air filtration, AHU, CTA, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Filtration de l’air, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Aérosols microbiens, Microbial aerosols
Abstract: Filtration performances of Air Handling Units (AHU) filters regarding particles and microbial aerosols have been studied, as well as the influence of the AHU operational conditions on behavior of microorganisms collected on the filters. A lab-scale AHU with two successive filtration stages was developed and validated for the study of prototype filters with industrial geometries. Three types of filters of different efficiency have been considered : G4, F7 and F9 according to EN 779 Standard. Two configurations of filters were considered: 1) G4 pleated/F7 bag and 2) F7/F9 bag. Filters were sequentially clogged by alumina particles which assured a mineral fraction, and then by micronized rice particles which provides the fungi Penicillium chrysogenum and assures an organic fraction which acts as a substrate for microorganisms. Finally, a microbial aerosol composed by endospores of Bacillus subtilis and spores of Aspergillus niger was nebulized for filters contamination. After clogging, stops and restarts of ventilation were simulated for different durations (10 days or 6 weeks). During restarts of ventilation, particles and microbial aerosols samplings were performed downstream of the filters. Main results are: (i) level of clogging is significantly less important for the 2nd filtration stage than for the first one, (ii) survival of B. Subtilis, growth of P. Chrysogenum and decline of A.niger on the filters whatever the period of time studied, and (iii) during restarts of ventilation, microbial aerosols releasing was not detected for sampled fraction. Moreover, two full-scale AHU were studied during 6 months. One of the AHU studied is equipped with two filters in series: a G4 pleated filter in 1st stage and a F7 bag filter in 2nd stage. This AHU treats the outdoor air to blow it towards the indoor environments. The other one extracts the indoor air to reject it back outdoors. The filters pressure drop, relative humidity and temperature of the air were measured continuously. Filters efficiency regarding particles and microbial aerosols were measured once a month. An original methodology for the monthly estimation of the concentration of microorganisms on the filters was implemented. Main results are: (i) no significant evolution of the filter pressure drop in 2nd stage, (ii) efficiency of G4 filters are comparable to the prototype filtersone, (iii) efficiency of F7 filters are lower than prototype filters one, which can be explained by differences of filtration velocity between the two scales, (iv) after 6 months of operation, concentration of microorganisms on G4 filter of the AHU of extraction is 10 times higher than the G4 filter one of AHU who treats outdoor air.; Les performances de filtration des filtres de CTA vis-à-vis de particules et d’aérosols microbiens (AM) ont été étudiées ainsi quel’influence des conditions opératoires sur le comportement de microorganismes collectés sur les filtres. A l’échelle du laboratoire, une mini CTA ayant deux étages de filtration en série a été développée et validée pour l’étude de filtres prototypes ayant des géométries industrielles. Trois types de filtres de différentes efficacités ont été considérés : G4, F7 et F9 selon la norme EN 779. Deux configurations de filtres ont été étudiées : 1) G4 plan plissé/F7 à poches et 2) F7/F9 à poches. Les filtres ont été colmatés séquentiellement par des particules d’alumine, qui assurent une fraction minérale, puis du riz microniséqui apporte le champignon Penicillium chrysogenum et assure une fraction organique agissant comme substrat pour les microorganismes. Enfin, un AM composé d’endospores de Bacillus subtilis et de spores d’Aspergillus niger a été nébulisé pour la contamination des filtres. Après colmatage, des périodes de marche/arrêt de la ventilation de différentes durées (10 j ou 6 semaines) ont été simulées. Lors des reprises de la ventilation, des comptages de particules et d’AM en avaldes filtres ont été effectués. Les principaux résultats sont : (i) les filtres placés en 2ème étage présentent un colmatage plus faible que ceux du 1er étage de filtration, (ii) survie de B. subtilis, croissance de P. chrysogenum et décroissance d’A. niger sur les filtres quelle que soit la période d’arrêt de ventilation étudiée, et (iii) lors des reprises de ventilation, il n’a pas été observé de relargage d’AM pour la fraction échantillonnée.D’autre part, deux CTA à pleine échelle ont été étudiées pendant 6 mois. Une CTA ayant deux étages de filtration avec une configuration G4 plan plissé/F7 à poches, traite l’air extérieur et le souffle vers des locaux desservis. L’autre CTA correspond à l’extraction de l’air vicié d’un local pour le rejeter vers l’extérieur. La perte de charge des filtres, l’humidité relative, et la température de l’air ont été suivies en continu. L’efficacité des filtres vis-à-vis des particules et des aérosols microbiens a été mesurée une fois par mois. Une méthodologie originale de suivi mensuel de la concentration des microorganismescollectés sur les filtres a été mise en oeuvre. Les principaux résultats sont : (i) faible évolution de la perte de charge du filtre placé en 2ème étage, (ii) efficacité des filtres G4 comparable à celle des filtres G4 prototypes, (iii) efficacité du filtre F7 plus faible que celle des filtres prototypes, ce qui peut être expliqué par une différence de vitesse de filtration entre les deux échelles, (iv) le filtre G4 de la CTA-extraction contient une concentration de microorganismes 10 fois plus élevée que celle du filtre G4 de la CTA-soufflage après 6 mois de fonctionnement.
Published: 2014

41. Caractérisation du comportement des aérosols microbiens dans les réseaux de ventilation d'espaces occupés

Author: Forthomme, Audrey, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole des Mines de Nantes, and Laurence Le Coq
Subjects: CTA, Microbial release, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Médias fibreux, HVAC, Relargage microbien, Qualité de l’air intérieur, Aérosol microbien, Fibrous filters, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Indoor air quality, Filtration efficiency, Microbial aerosol, Efficacité de filtration
Abstract: Microbial indoor air quality is an important issue in particular in the professional sector. This thesis aims to investigate the conditions leading to microbial development on to fibrous filters and to microbial release down stream of filters that could decrease air quality. The first part of the thesis was realized on laboratory and consisted in the filtration of a microbial consortium composed with Staphylococcus epidermidis (bacterium specie) and Penicillium oxalicum (fungi specie). The effects of three parameters on the microbial behavior were studied : the relative humidity (RH) of the air, the filter material, the airflow presence/absence. Whatever conditions, S. epidermidis did not grow up. However, P. oxalicum has demonstrated its ability to develop itself when RH was close to 100% and some P. oxalicumspores were released downstream of filter after growth, when ventilation was restarted. The second part of the thesis consisted in working with a semi-urban outdoor air. Two air handling unit (AHU) have operated during 5 months. The ventilation of one AHU was stopped each week-end and restarted each beginning of week. Temperature and RH of the air, filters pressure drop and total concentration of PM in air before filtration were monitored. Concentration of total cultivable microorganisms upstream and downstream of both filters was also measured each week, in particular at the restart of ventilation for one AHU. According to seasonal variations of microbial concentrations, results have revealed for instance that the filtration efficiency of cultivable bacteria was particularly weak, and sometimes negative, for the AHU operating continuously.; La qualité microbienne de l’air intérieur représente un enjeu sanitaire important, notamment dans le secteur professionnel. Ces travaux de thèse ont permis d’étudier les conditions favorisant le développement des espèces microbiennes collectées sur des médias fibreux utilisés dans des CTA, ainsi que leur réentrainement an aval de la filtration, susceptible de dégrader la qualité de l’air. La première partie de l’étude s’est déroulée en laboratoire à partir de la filtration d’un consortium bactérien – fongique composé de Staphylococcus epidermidis et Penicillium oxalicum. L’influence de trois paramètres a été étudiée sur la croissance microbienne : le taux d’humidité relative (HR) de l’air, la nature du média fibreux, la présence/absence de flux d’air. Les résultats ont révélé notamment que quelles que soient les conditions,S. epidermidis n’arrive pas à croître. En revanche, lorsque l’HR de l’air approche 100%, P. oxalicum se développe sur les filtres et des spores sont relarguées en aval des filtres après une reprise de la filtration. Une seconde partie de l’étude a consisté à travailler avec un aérosol atmosphérique semi urbain. Deux unités de filtration d’air ont fonctionné pendant 5 mois en parallèle. La ventilation d’une des deux unités a été stoppée chaque week-end et redémarrée en début de semaine. Un suivi de la température, de l’humidité de l’air, de la perte de charge des filtres et de la concentration des particules totales dans l’air en amont de la filtration a été assuré tout au long de l’étude. Les concentrations en microorganismes cultivables ont été mesurées chaque semaine en amont et en aval de chaque filtre, notamment au redémarrage de la ventilation. En fonction des variations saisonnières de la concentration des microorganismes, les résultats ont montré en particulier des efficacités de filtration vis-à-vis des particules bactériennes faibles, voire négatives, dans l’unité de filtration fonctionnant en continu.
Published: 2012

42. Oxydation photocatalytique de composés organiques volatils et suivi de leurs intermédiaires réactionnels : étude en réacteurs statique et dynamique à des concentrations typiques de l'air intérieur

Author: Debono, Olivier, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole des Mines de Nantes, and Laurence Le Coq
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Indoor air treatment, Intermédiaires réactionnels, Photocatalyse, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Volatile organic compounds, Photocatalysis, Reaction intermediates, Ppb, Traitement de l’air intérieur, Composés organiques volatils
Abstract: Heterogeneous photocatalysis is a technique of oxidation used for the removal of Volatile Organic Compounds (VOCs). Aim is to study the degradation of initial VOCs and the production of reaction intermediates during this process in conditions close to the indoor air (VOC concentration in mixture). Three model VOCs (toluene, decane, trichloroethylene) are studied separately and then in mixture in a static reactor and in a dynamic multi-pass reactor. The obtained results show that (i) the degradation efficiency depends on the nature and the number of VOCs, on the photocatalyst characteristics and on process conditions, (ii) the major and the most persistent intermediates are light aldehydes, (iii) the elimination of aldehydes is inhibited when the initial VOCs are in mixture, (iv) increasing the residence time on the photocatalyst provides a higher removal rate of initial VOCs and of byproducts.; La photocatalyse hétérogène est une technique d’oxydation utilisée pour l’élimination des Composés Organiques Volatils (COV). L’objectif est d’étudier la dégradation des COV initiaux et la production d’intermédiaires réactionnels lors de la mise en oeuvre de ce procédé dans des conditions proches de l’air intérieur (concentration des COV en mélange). TroisCOV modèles (toluène, décane, trichloréthylène) sont étudiés séparément puis en mélange dans un réacteurstatique puis dans un réacteur dynamique multi-pass. Les résultats obtenus montrent que (i) l’efficacité dedégradation dépend de la nature et du nombre de COV à traiter, des caractéristiques du média photocatalytiqueet des conditions opératoires, (ii) les intermédiaires majoritaires et les plus persistants sont les aldéhydeslégers, (iii) l’élimination des aldéhydes est inhibée lorsque les COV initiaux sont en mélange, (iv) l’augmentation du temps de résidence sur le matériau photocatalytique permet une élimination plus rapide des COV initiaux et des sous-produits.
Published: 2011

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