Rheology of aging, concentrated, polymeric suspensions: application to pasty sewage sludges
Rhéologie de suspensions polymériques concentrées, effet du vieillissement : application aux boues résiduaires pâteuses
Résumé
The rheological behavior of pasty sewage sludges from different origins and at different ages of fermentation has been studied on the basis of careful tests. These materials appears to be basically yield stress fluids whose flow curves can be fairly well represented by a Herschel-Bulkley model. The yield stress existence is evidenced by a clear transition between a viscoelastic and a viscous behavior at a critical stress. The rheological parameters are shown to mainly depend on the organic fraction and the time of fermentation. By extracting the main solids components (mineral, proteins, lipids, carbohydrates) we show that the behavior evolution is governed by the synthesis of volatile fatty acids.
Le comportement rhéologique de boues résiduaires pâteuses, de diverses origines et de différents âges a été étudié. Ces matériaux apparaissent être de simples fluides à seuil pour lesquels la courbe d'écoulement est bien représentée par un modèle de Herschel-Bulkley. L'existence du seuil de contrainte est démontrée au travers d'une transition évidente entre un comportement viscoélastique et un comportement visqueux à une contrainte de cisaillement critique. On démontre que les paramètres rhéologiques dépendent essentiellement de la fraction organique et du temps de fermentation. Une analyse des principaux constituants de la matière organique montre que l'évolution du comportement est due à la synthèse d'acides gras volatiles.