Génie Des Procédés
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Item Effet de l'ajout d'un déblai de forage stabilisé par le ciment sur les caractéristiques physico-mécaniques et chimiques de coulis de ciment(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2026) Lounas, Oualid; Malek, Ammar(Directeur de thése)Dans les champs pétroliers, le traitement des déblais de forage polluants générés repose sur leur stabilisation/solidification à l'aide d'un liant cimentaire, suivie de leur enfouissement dans l'environnement. Il s'agit d'un traitement non rentable sur le plan économique, mais également nocif pour l'environnement. Pour cela, nous avons mené une étude axée sur leur valorisation dans une formulation à base de ciment, susceptible d'être utilisée dans le domaine des matériaux cimentaires. Dans le cadre de ce travail, nous avons tout d'abord déterminé la teneur en humidité et la perte au feu des déblais stabilisés. Nous avons également réalisé des tests de lixiviation afin d'étudier la stabilité de plusieurs polluants présents dans les déblais stabilisés et solidifiés, à l'aide de diverses analyses des lixiviats. De plus, pour l'étude de compatibilité, des analyses telles que la diffraction des rayons X (XRD), la granulométrie laser, la spectrométrie de fluorescence X et la microscopie électronique à balayage combinée à l'analyse par spectroscopie à dispersion d'énergie des rayons X (SEM-EDAX) ont été réalisées simultanément sur les poudres de ciment utilisées comme matrice et les déblais de forage stabilisés utilisés comme charge. Afin d'étudier l'effet de l'incorporation de déblais de forage sur le comportement rhéologique des mélanges cimentaires, une substitution partielle progressive du ciment Portland par les déblais a été réalisée à des taux de 10 %, 20 %, 30 %, 40 % et 50 %, avec l'utilisation d'un superplastifiant compatible. Deuxièmement, sur la base des résultats rhéologiques, nous avons développé des mélanges ciment/déblais avec des taux de substitution de 0 %, 10 %, 20 % et 30 %, afin d'étudier le temps de prise des pâtes cimentaires et les propriétés mécaniques des mortiers produits. Les résultats obtenus montrent une compatibilité physico-chimique significative entre le ciment et les déblais de forage. De plus, l'utilisation de 30 % de déblais de forage dans la formulation cimentaire avec l'obtention de performances rhéologiques intéressantes a été prouvée. L'analyse des propriétés mécaniques, la microscopie électronique à balayage (MEB) et la diffraction des rayons X sur les mortiers ont montré qu'un taux de substitution limite (? 10 %) permet de préserver la résistance à la compression initiale des pâtes de ciment préparésItem Caractérisation et traitement des lixiviats des déchets urbains par des procédés physico-chimiques et électrochimiques : application aux lixiviats de la décharge publique de Corso(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2026) Idir, Amar; Bouzid, Mohammed(Directeur de thèse)La présente étude vise à développer trois techniques de traitement des lixiviats issus du centre d'enfouissement technique de Corso (Wilaya de Boumerdès) pour l'élimination de la matière organique, exprimée par le carbone organique total (COT) et de la demande chimique en oxygène (DCO): " La première est une oxydation hétérogène par le catalyseur (Fe2+ / Charbon actif). " la deuxième est la combinaison des procédés de fenton homogène et d'adsorption sur l'hydroxyde double lamellaire Mg-Al-CO3. " la troisième est un traitement électrochimique par le procédé d'électro-fenton. L'oxydation hétérogène de type Fenton a montré que sous un pH initial de 3 et une température de 20°C, le système du fenton (Fe - CA) donne un taux d'élimination maximal de 99 % de la DCO et de 86 % du COT, avec des doses de peroxyde d'hydrogène (H2O2) =12 mmol/L et de Fe-CA= 1 g/L. Quant au traitement par la combinaison des procédés de Fenton et d'adsorption, ce volet comprend deux étapes : " la première est le procédé de Fenton homogène, utilisant le catalyseur (Fe2+) en présence de l'agent oxydant H2O2. " la seconde est l'adsorption sur hydrotalcite Mg-Al-CO3. L'effet de quelques conditions expérimentales telles que le rapport molaire des réactifs H2O2/Fe2+, le temps de contact, le pH du milieu et la dose de l'adsorbant sur l'efficacité de traitement a été étudiée. Par rapport au procédé Fenton seul, un effet synergique s'est produit dans les procédés couplés Fenton/adsorption, conduisant à des meilleures efficacités d'élimination des polluants étudiés. En effet, lors de la technique du Fenton homogène, l'efficacité du traitement de la DCO et du COT étaient de 79 et 75 %, respectivement, à pH =3 et un rapport molaire H2O2/Fe2+ égale à 13. Cependant, dans le procédé couplé Fenton/adsorption, le taux d'élimination a augmenté à 93% pour la DCO et 87 % pour le COT, en présence de 1 g d'hydrotalcite Mg-Al-CO3 et après 45 minutes de temps de contact. Le procédé d'électrofenton a montré son efficacité dans le traitement des lixiviats. Le taux d'élimination de la DCO et du COT égale à 75 et 83% respectivement pour une différence de potentiel imposée égale à 5V.Item Etude du Comportement rhéologique des polymères greffés vinyliques / tensioactifs pour l'industrie pétrolière(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2026) Zemoul, Farid; Ghemmit, Naima(Directeur de thèse)Les polymères conventionnels présentent des limitations liées à la dégradation thermique, à la sensibilité à la salinité et à la perte de viscosité sous cisaillement, ce qui limite leurs performances dans des conditions sévères d'exploitation. Afin de surmonter ces contraintes, l'objectif de notre étude est le greffage de polymères naturels par des polymères synthétiques fonctionnels, dans le but d'associer, au sein d'une même structure macromoléculaire, les propriétés intrinsèques des polymères naturels aux performances spécifiques des polymères synthétiques. Dans cette optique, deux systèmes biomatériaux ont été élaborés par greffage de polyacrylamide sur deux polysaccharidiques, à savoir l'amidon et la carboxyméthylcellulose (CMC). Nous avons utilisé deux téchniques de synthèse : initié et assistée par micro-ondes. Cette dernière a permi d'obtenir des taux de greffage plus élevés, dans des conditions optimisées. Les copolymères obtenus ont été caractérisés par différentes techniques physico-chimiques afin de confirmer la réussite du greffage. Les résultats ont mis en évidence l'implantation effective des chaînes de polyacrylamide sur les squelettes polysaccharidiques, ainsi qu'une amélioration notable de la stabilité thermique des plymères synthétisés. L'étude rhéologique a ensuite été conduite afin d'analyser le comportement d'écoulement en régime stationnaire et dynamique des solutions de copolymères, dans des conditions simulant celles des réservoirs pétroliers, même en présence de tensioactif. Les essais en cisaillement ont montré que l'ensemble des systèmes présente un comportement non newtonien de type pseudoplastique avec présence d'une contrainte seuil, traduisant une structuration des chaînes polymériques en solution. De manière comparative, les deux systèmes présentent des performances intéressantes. Les copolymères Amidon-g-polyacrylamide apparaissent particulièrement adaptés aux applications de récupération assistée du pétrole en milieux fortement salins, en raison de leur bonne tolérance aux sels et de leur stabilité rhéologique. De leur côté, les systèmes CMC-g-polyacrylamide sont particulièrement prometteurs pour les formulations de fluides de forage, où le contrôle de la viscosité, la stabilité en température et la résistance au cisaillement sont essentiels. En conclusion, notre étude met en évidence l'intérêt du greffage de polyacrylamide sur des biopolymères naturels comme stratégie efficace pour développer des matériaux polymères performants, stables et adaptables aux conditions extrêmes des environnements pétroliersItem Essai d'elaboration de biomatériaux fonctionnels (pommade cicatrisante) à base de pelure de banane séchées à l'air libre et par la détente instantanée contrôlée "dic".(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Nouioua, Abir; Benahmed djilali, Adiba(Directeur de thèse)Le présent travail a pour but de valoriser et d'analyser les pelures de banane de l'espèce Musa acuminata séchées par deux procédés de séchage (séchage conventionnel à l'air libre et le séchage doux (Swell-Drying) assisté par la Détente Instantanée Contrôlée (DIC). Il a été procédé à différentes analyses physico-chimiques, biologiques, rhéologiques ainsi que l'optimisation des conditions d'extraction des substances bioactives et le pourcentage d'inhibition du radical DPPH des poudres de pelures de banane issues des deux procédés. Les résultats d'analyse phytochimique montrent que la pelure de banane est riche principalement en tannins, flavonoïdes, glucosides et coumarines. Les résultats d'analyses physico-chimiques montrent que, la poudre des pelures de banane présente un pH acide (pH=5,77), un taux d'humidité faible (H%= 4.2%) et de faibles teneurs en cendres et en acidité titrable. Cependant, les sucres totaux et le saccharose sont présents à fortes teneurs, respectivement de 40.02 g/l et 38.56 g/l. Quatre acides gras majoritaires sont identifiés, à savoir l'acide alpha linolénique (22.13%), palmitique (28.32%), linoléique (19.35%) et oléique (3.93%). La méthodologie de surface de réponse (RSM) a permis d'optimiser l'extraction des composés bioactifs (flavonoïdes et caroténoïdes totaux) ainsi que l'activité antioxydante (DPPH) en fonction de la température, du temps et de la granulométrie. Les conditions optimales obtenues pour le séchage à l'air libre sont 60,47 °C, 10 min et 348,6 ?m, avec un TFC de 5,13 mg QE/g, TCC de 0,48 mg/g et une inhibition DPPH de 73,05 %. Pour le procédé DIC, les conditions optimales sont 24,46 s, 0,59 MPa et 6,38 cycles, donnant un TFC de 4,07 mg QE/g, TCC de 1,37 mg/g et une inhibition DPPH de 75,97 %, avec un coefficient de désirabilité maximal. Au final, Une étude in vivo a ensuite démontré l'efficacité d'une pommade bio-cicatrisante à base de poudre de pelure de banane sur des brûlures du 2? degré profond. Après 25 jours, les pommades ont montré une réduction notable de la surface des plaies, un effet antiinflammatoire, et une stimulation de la régénération tissulaire (apparition de fibroblastes et de nouveaux vaisseaux). En conclusion, la poudre de pelure de banane texturée par DIC représente une source riche en composés bioactifs antioxydants (flavonoïdes, caroténoïdes, mucilages) et en acides gras essentiels, ouvrant la voie à des applications thérapeutiques et industrielles prometteusesItem Evaluation de l’endommagement des structures en béton armé par la caractérisation non destructive(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Toukal, Abdenour; Kadri, Mohammed(Directeur de thèseCe travail porte sur la caractérisation de l'endommagement des structures en béton armé à l'aide d'essais non destructifs par ultrasons. Lors d’un séisme, ces structures subissent des dégradations structurelles pouvant compromettre leur intégrité. Il est donc essentiel d'établir un diagnostic précis de l’état d’endommagement afin de prendre une décision éclairée concernant un éventuel renforcement ou la démolition de l’ouvrage. Dans cette optique, l’étude se focalise plus spécifiquement sur l’évaluation de l’endommagement dans les colonnes en béton armé soumises à un chargement cyclique alterné, en calculant un indice d’endommagement basé sur la dissipation de l’énergie du signal ultrasonique. Cette approche vise à caractériser et à quantifier la dégradation progressive des structures sous l'effet de sollicitations répétées, en s'appuyant sur des méthodes de surveillance non destructives. Pour ce faire, une série d’essais a été réalisée, combinant des tests mécaniques conventionnels et des tests non destructifs par ultrasons. Les signaux ultrasoniques des ondes traversant le matériau ont été enregistrés à chaque cycle de chargement, en parallèle avec les mesures des déplacements au sommet des colonnes. Ces enregistrements permettent d’analyser l’évolution de la réponse du matériau en fonction du nombre de cycles et du niveau de sollicitation appliqué. L’étendue des dommages, représentée par la valeur de l’indice d’endommagement (DI), a été estimée à l’aide du modèle proposé, qui repose sur les variations de l’énergie du signal ultrasonique. Cette approche permet de suivre l’évolution interne des microfissures et d’évaluer la perte de rigidité de la structure de manière continue et précise. La comparaison des résultats obtenus avec ceux d’autres modèles existants met en évidence l’efficacité et la validité de cette méthode pour l’évaluation de l’indice d’endommagement. En outre, cette méthodologie offre un outil performant pour le suivi de l’intégrité structurelle des ouvrages en béton armé, notamment après un séisme, où l’identification rapide des zones fragilisées est essentielle. L’utilisation de l’énergie ultrasonique comme paramètre de détection contribue ainsi à améliorer les pratiques de surveillance de la santé structurelle (Structural Health Monitoring, SHM), en apportant une meilleure compréhension des mécanismes de dégradation et une détection plus précoce des défaillances potentielles.Item Comportement des poteaux renforcés par gainage en béton armé soumis à un chargement alterné(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Labdaoui, Rachid; Kadri, Mohammed(Directeur de thèse)Le renforcement des poteaux en béton armé par gainage constitue une technique particulièrement efficace pour améliorer leurs performances face aux sollicitations latérales. Ce travail s’articule autour de trois axes complémentaires. Dans un premier temps, une approche analytique est adoptée pour l’évaluation de la capacité portante des sections gainées. Elle vise à prédire l’effet du renforcement et à fournir des outils utiles à la conception et au dimensionnement des dispositifs de renfort. La seconde partie repose sur un programme expérimental destiné à vérifier les hypothèses formulées lors du calcul de la résistance des sections gainées. Ces essais ont permis soit de valider le modèle proposé, soit de l’ajuster en fonction des observations obtenues. L’indice d’endommagement est considéré comme un paramètre essentiel pour le suivi de la dégradation progressive des poteaux renforcés. Dans ce cadre, un modèle a été développé, intégrant le comportement cyclique et étalonné sur la base des résultats expérimentaux. Enfin, une modélisation numérique par éléments finis a été menée afin de prédire le comportement des poteaux gainés. Ce modèle prend en compte les mécanismes de plasticité et d’endommagement, tout en s’appuyant sur les données expérimentales, permettant ainsi une représentation plus réaliste et robuste du comportement des éléments renforcés.Item Caractérisation et valorisation des boues de la STEP de BOUIRA dans l'élaboration des membranes tubulaires destinées à la filtration des effluents industriels(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Bestani, Amar; Lekbir, Choukri(Directeur de thèse)Les principaux objectifs de la gestion des boues consistent à garantir la sécurité de la santé humaine et de diminuer l'impact sur l'environnement face aux substances dangereuses présentes dans les boues des stations d'épuration des eaux usées, tout en favorisant leur réutilisation dans divers secteurs. L'élimination ou la réutilisation des boues dépend de leurs caractéristiques évolutives, qui sont influencées par leur origine, leur type, leur teneur en humidité, leur composition chimique et leur comportement rhéologique. C'est dans ce contexte que nous avons mené cette étude, axée sur la caractérisation physico chimique et la valorisation des boues de la station d'épuration des eaux usées et domestiques de Bouira, en vue d'une réutilisation potentielle dans la fabrication de membranes céramiques tubulaires destinées à la filtration des effluents industriels. Les résultats de caractérisation des cendres issues de la calcination de la boue du lit de séchage à différentes températures, ont révélé qu'elles possèdent des compositions chimiques riches en oxydes métallique et des phases minéralogiques intéressantes ainsi que des comportements rhéologiques importantes pour la réalisation des pates céramiques. De plus, cette étude a montré que l'utilisation de ces boues comme matière première, mélangées avec une quantité d'argile (50 % de boue et 50% d'argile) et d'additifs organiques, permet de produire des supports membranaires céramiques présentant des propriétés mécaniques significatives (résistance mécanique de 18 MPa) et une bonne perméabilité à l'eau, ce qui facilite le dépôt d'une membrane sur leur surface intérieur et d'obtenir une membrane céramique de microfiltration après frittage, possédant une bonne perméabilité de 282,9 L/h m².bar. Par ailleurs, la membrane obtenue a montré une efficacité notable dans le traitement d'un effluent laitier provenant d'une entreprise de production de lait dans la wilaya de Bouira, avec une réduction de sa turbidité de 98 % après microfiltration, ainsi qu'une bonne efficacité dans la rétention des nitrates (82%), des Nitrites (80 %) et des orthophosphates (68 %), même avec l'augmentation de la pression transmembranaire de 0 et 5 bars. Ces résultats soulignent l'importance de la valorisation de ces boues dans la fabrication de membranes céramiques, afin de limiter l'exploitation excessive des ressources naturelles et de réduire la pollution atmosphériqueItem Craquage catalytique du pétrole en phase liquide(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Nouari, Omar; Hamada, Boudjema(Directeur de thèse)En tant que méthode de récupération assistée du pétrole (IOR), l'injection de gaz est largement utilisée dans la production de pétrole lourd en raison de sa grande disponibilité et de son faible coût. Ce travail présente une méthode améliorée de récupération du pétrole (IOR) par injection d'air avec H2O2 pour récupérer le pétrole résiduel des réservoirs de pétrole léger par craquage oxydatif. L'optimisation du processus et l'étude de l'interaction des paramètres opérationnels tels que la température, la quantité de catalyseur à pression constante, et les rendements en huile liquide, résidus et gaz ont été réalisées à l'aide de la méthode de surface de réponse. Les valeurs prédites pour le craquage oxydatif du pétrole brut par les fonctions de réponse montrent un accord étroit avec les données expérimentales, avec des coefficients de détermination R² de 0,9727 pour l'huile liquide produite, 0,9176 pour les produits résiduels, et 0,7399 pour le gaz généré. Un modèle de second ordre a été développé comme modèle expérimental, et les conditions optimales ont été obtenues en analysant les courbes de niveau et de surface ainsi qu'en résolvant l'équation de régression à l'aide du logiciel Design. A ces conditions optimales (14,78 % en poids de H2O2, 2 L/min de gaz d'air, 100 mL de pétrole brut, à une température de 354,05 °C et 0,15 MPa pendant 40 minutes), il a été observé que 96,32 % de l'huile liquide produite est conforme aux résultats de l'optimisation par la méthode de la surface de réponse. La caractérisation physico-chimique après le craquage oxydatif a confirmé la production de groupes aliphatiques ramifiés, la régénération des groupes hydroxyle et carbonyl pour les produits liquides, ainsi qu'une réduction significative de la viscosité et de la teneur en asphaltènes. Cette étude offre des informations sur le craquage oxydatif des réservoirs de pétrole lourd et explore le potentiel de l'injection d'air/H2O2 dans les projets de récupération assistée de pétroleItem Etude comparative entre l’élimination des HAP par les charbons organiques et inorganiques(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Guettaf, Naima; Saoud, Abdesselam(Directeur de thèseL'objectif de cette étude est de préparer un adsorbant à partir d'os animal en utilisant la pyrolyse par activation chimique (en présence de l'acide phosphorique) L'étude a débuté par l'optimisation des facteurs influençant le processus de la pyrolyse en fonction du rendement massique et de la surface spécifique de charbon osseux préparé. La température de procédé, le temps de séjours, le taux d’imprégnation de la matière première avec l’acide phosphorique, diamètre des particules d’os animal….sont des facteurs essentielles qui influent sur l’efficacité et la performance de procède de la pyrolyse. Les résultats montrent que la surface spécifique de l'adsorbant préparé atteint une valeur maximale de 171,948 m 2 / g, et un rendement massique maximal entre 60% et 57% .le charbon osseux préparé possède des bonnes propriétés adsorbants tels que la grande surface spécifique, la présence des groupements fonctionnels a la surface, la morphologie, la répartition d’un mélange de cations et anions sur la surface, les macropores,….etc. Tout ça a été vérifié par différentes méthodes physico-chimiques d’analyse à savoir la BET, DRX, IR, MEB,…etc. L’application de charbon osseux préparé était l'élimination du plomb (II) de l'eau par adsorption. Plusieurs paramètres opératoires influents sur cette adsorption et Les pourcentages d’adsorption des ions de plomb (II) étaient d'environ 91,28 %, 90,78 %, 89,26 % à des températures de 27°C, 35 °C et 45 °C respectivement. Il a été déterminé que le système d'adsorption obéissait au modèle cinétique du pseudo- second ordre en considérant la valeur du coefficient de corrélation (R 2 > 0,99) avec une constante de vitesse d'adsorption de 1,45 minute -1 à une température ambiante de 27°C. L'isotherme de Langmuir a donné une meilleure réponse si l'on considère aussi les valeurs du coefficient de corrélation (R > 0.99). Les résultats indiquent que le charbon osseux préparé pourrait être utilisé comme un adsorbant alternatif et peu coûteux pour l'élimination des ions de plomb des solutions aqueuses, lorsque les conditions appropriées sont réunies avec une capacité d’adsorption de 182,56 mg/gItem Synthèse et caractérisation des biopolymères en vue de leur utilisation dans les matériaux composites(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Toubal, Sara; Saidi, Mohammed(Directeur de thèse)La première partie de cette thèse a pour objectif principal la valorisation de la lignine extraite de la fibre alfa pour une utilisation très particulière comme une matrice, après un processus de transformation en résine à travers des réactions chimiques adéquates. Des analyses effectuées sur la lignine de la fibre alfa, à savoir le FTIR, la RMN C13 et H1, l'ATG-DSC et la mesure de l'activité biologique, ont montré la présence des unités S, G et H caractérisant cette molécule. Le second objectif de cette thèse est l'élaboration de la résine phénolique proposée comme alternative de la résine commerciale. Les résultats ainsi obtenus ont démontré une très bonne similitude entre les caractéristiques des deux résines phénolique et commerciale. En effet, les spectres de la résine phénolique à base de lignine (LPF) et ceux de la résine phénolique commerciales (CPF) sont similaires ce qui démontre à travers les analyses de FTIR, RMN C13 et H1, que les structures des deux résines sont identiques. Des analyses thermiques TG, ATG et DSC ont été effectuées afin de démontrer le rôle de la lignine introduite sur la stabilité thermique de la résine. Ceci a conduit à une résine LPF plus exothermique, avec une température de durcissement supérieure à celle de la résine CPF. Concernant le troisième objectif de cette thèse, les deux résines LPF et CPF ont été incorporées avec des proportions similaires dans la formulation des peintures anticorrosion. La résistance anticorrosion a été évaluée et analysée par les méthodes électrochimiques (OCP, RPL, Tafel et SIE). Ces analyses ont démontré une meilleure efficacité avec de très bonnes performances anticorrosives de cette peinture à base de résine phénolique