References of "Vasel, Jean-Luc"
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Peer Reviewed
See detailApport du traitement d'images dans le suivi de l'influence des teneurs en nutriments sur la croissance des lentilles d'eau (Lemna minor)
Tangou Tabou, Thierry ULg; Baya, Dehenould Trésor; Liady, Mouhamadou Nourou Dine ULg et al

in Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement = Biotechnology, Agronomy, Society and Environment [=BASE] (2014), 18(1), 37-48

The growth of duckweed (Lemna minor) is an important component in the process in wasterwater floating macrophyte ponds. An excess or shortage of this biomass may be responsible for the dysfunction of such ... [more ▼]

The growth of duckweed (Lemna minor) is an important component in the process in wasterwater floating macrophyte ponds. An excess or shortage of this biomass may be responsible for the dysfunction of such ponds. Modeling these duckweed ponds through mass balances based on Petersen's matrix may be helpful in facilitating the optimal management of such facilities. This study sought at assessing the efficiency of digital image processing in the growth monitoring of Lemna minor under different concentration of nitrogen and phosphorus. The experiments were carried out in a growth chamber (phytotron) using an experimental pilot involving initial fresh Lemna minor biomass (1 g), nitrogen and phosphorus concentration varying between 5 and 64 mg N-NH4+.L-1, and 1 and 24 mg P-PO43-.L-1, respectively. The digital image processing was achieved in addition to gravimetric methods (fresh weight and/or dry weight). Our results showed that image processing method allowed a continuous and non destructive monitoring of duckweeds biomass. The growth of Lemna minor progressively decreases when nitrogen and phosphorus were greater than 16 mg N-NH4+.L-1 and 6 mg P-PO43-.L-1. The maximum growth rate μmax are of the order of 0.07 d-1, the kinetic constants Ks and Ki are respectively 3.83 mg.L-1 and 204 mg L-1 for nitrogen, 1.26 mg.L-1 and 13.3 mg.L-1 for phosphorus. Such results are interesting as they could serve in the optimal management of Lemna minor and the modeling of biological reactors. [less ▲]

Detailed reference viewed: 35 (5 ULg)
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Peer Reviewed
See detailBoues de vidange des fosses septiques: Caractérisation et voies de valorisation-Cas du Burundi
Nsavyimana, Gaston ULg; Bigumandondera, Patrice; Baya, Dehenould Trésor et al

Conference (2013, October 04)

Les fosses septiques (F.S) sont classées parmi les digesteurs anaérobies les plus utilisés au monde dans le domaine de traitement des eaux usées (McCarty, 2001; Coelho et al., 2003; Wibisono et al., 2003 ... [more ▼]

Les fosses septiques (F.S) sont classées parmi les digesteurs anaérobies les plus utilisés au monde dans le domaine de traitement des eaux usées (McCarty, 2001; Coelho et al., 2003; Wibisono et al., 2003). Cependant, un des grands problèmes d’utilisation de ces dispositifs, est la gestion des boues de vidange (Strauss et al., 1997; Strauss et al., 2000; Koanda, 2006). Cette étude vise à: (i) caractériser les boues de vidange des FS et déterminer leur potentiel méthanogène; (ii) élaborer des modèles prédictifs de production cumulée maximale de biogaz à partir de quelques caractéristiques si les boues sont digérées; (iii) quantifier l'intérêt de leur co-digestion anaérobie avec des déchets solides organiques des marchés en vue de leur valorisation énergétique. Des paramètres indicateurs de pollution comme: DCOtotale, DCOsoluble, DCOparticulaire, DBO5 totale, DBO5 soluble, DBO5 particulaire, DBOtotale infinie, MVS, MES, AGV, pH, SO42-, N-NH4+, Ntotal et PO43- ont par ailleurs été analysés sur des échantillons des boues de vidange de vingt et une fosses septiques. Pour une bonne interprétation des données, quelques ratios entre certains paramètres ont été déterminés. Il s’agit de: DCOtotale/DBOtotale infinie, DCOtotale/DBO5 totale , DCOpart. /MES , DBO5 part. /MES , MVS/MES , NH4+/DCOtotale , NH4+/Ntotal, NH4+/DCOsoluble, DCOsoluble/SO42-, DCOpart./DCOtotale, DCOsoluble/DCOtotale, DBOtotale infinie/MES, MVS/DCOsoluble et MVS/DBOtotale infinie. Au regard des tendances centrales (valeurs médianes) correspondant à ces rapports (adimensionnels) entre paramètres (et qui sont respectivement égaux à 2,06; 2,83; 1,29; 0,49; 0,76; 0,10; 0,73; 0,40; 358; 0,79; 0,20; 0,85; 2,23 et 0,93), une hypothèse de valorisation des boues de vidange par digestion anaérobie a été formulée et exécutée. Néanmoins, celles-ci produisent de faibles quantités de biogaz (2,09 m3 biogaz/m3 boues fraiches de FS après deux mois de digestion; dont la composition est de 71% CH4 contre 29 % CO2). Ces résultats ont toutefois servi de base à l’établissement des modèles prédictifs de production cumulée maximale de biogaz (cas de digestion des boues seules), (Equations 1 et 2). Ces modèles ont été élaborés à l'aide d'un logiciel de traitement statistique (statistica®), en appliquant un ajustement non linéaire de Gauss-Newton. (1), (voir version pdf) (2), (voir version pdf) Où P est en m3, MVS, DBOtotale infinie et DCOsoluble en kg/m3 Lorsque les boues des FS sont digérées à une température différente de celle reprise dans les Equations (1) et (2), la production cumulée maximale de biogaz à une température quelconque peut être calculée à partir de l'Equation (4). Celle-ci est inspirée de la relation de Rittman et McCarty (2001),(Equation 3) selon laquelle la température influence l'activité dans un réacteur biologique. (3), (voir version pdf) (4), (voir version pdf) Où PT désigne la production cumulée maximale de biogaz à température T; P30°C traduit la production cumulée maximale de biogaz à 30°C; symbolise l'activité maximale à la température d'expérimentation T_exp; représente l'activité maximale calculée à la température T et désigne le coefficient de température. Une analyse des paramètres statistiques relatifs au modèle traduit par l’Equation (1) montre que la proportion de la variance expliquée du modèle vaut 0.97, avec un coefficient de détermination (R2) de 0.98. Cela indique une forte corrélation entre la variable dépendante (qui n'est rien d'autre que la production cumulée maximale de biogaz) et la variable indépendante (à savoir le rapport MVS/DBObrute infinie), ce qui explique la fiabilité du modèle. Quant au modèle traduit par l’Equation (2), la proportion de la variance expliquée équivaut à 0.96 tandis que le R2 vaut 0.98, ce qui renseigne, comme pour le premier modèle, d'une forte corrélation entre la production cumulée maximale de biogaz et le rapport MVS/DCOsoluble. Les valeurs des rapports MVS/DCOsoluble (2,23) et MVS/DBOtotale infinie (0,93) montrent en outre que ces boues contiennent plus de biomasse épuratrice que de substrat. Cette étude a montré que bien que les boues de vidange des fosses septiques (FS) soient presque stabilisées du point de vue valorisation énergétique, elles contiennent beaucoup de biomasse épuratrice qui peuvent servir d'inoculum pour la dégradation d'autres déchets, notamment les déchets solides fermentescibles. A cet effet, des essais dans des réacteurs pilotes (échelle de laboratoire) ont été exécutés pour évaluer l’intérêt de co-digestion anaérobie des boues de vidange des FS avec des déchets solides fermentescibles (déchets des marchés). L’étude a été menée en cinq scenarii différents, définis sur base d’un critère « Ratio: MVSFS/MOVdéchets ». En d’autre terme, ce critère n’est rien d’autre que le rapport biomasse-substrat. Les ratios: MVSFS/MOVdéchets respectivement égaux à 0,3; 0,5; 1; 1,5 et 2 ont été évalués. Le rapport MVSFS/MOVdéchets égal à 0,3 est jugé optimal pour une bonne valorisation de ces déchets avec un taux de production maximal de biogaz égal à 12,14 m3 biogaz/m3 mélange frais de gadoues-déchets. La composition du biogaz produit est de 65,6% CH4 de moyenne contre 34,4% de CO2 de moyenne. Cette étude démontre donc que ces déchets (boues de vidange et déchets solides fermentescibles) peuvent alors être considérés comme une ressource et non comme un problème . Mots clés: Fosses septiques; Boues de vidange; Caractérisation; Biomasse épuratrice; Potentiel méthanogène; Co-digestion anaérobie; Déchets solides organiques; Valorisation énergétique. [less ▲]

Detailed reference viewed: 33 (14 ULg)
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See detailMonitoring the influence of light intensity on the growth and mortality of duckweed (Lemna minor) through digital images processing
Tangou Tabou, Thierry ULg; Baya, Dehenould Trésor; Musibono Eyul'anki, Dieudonné et al

Conference (2013, August)

The growth of duckweed (Lemna minor), depending on biotic and abiotic factors (i.e. temperature, light intensity, photoperiod, pH, nutrients), is an important compartment of the treatment process in ... [more ▼]

The growth of duckweed (Lemna minor), depending on biotic and abiotic factors (i.e. temperature, light intensity, photoperiod, pH, nutrients), is an important compartment of the treatment process in wastewater floating macrophytes ponds. Excess or shortage of this biomass might be responsible of the dysfunction of such ponds. Modeling these duckweed ponds through mass balances based on Petersen’s matrix should help in an optimal management of such facilities. This article focused on (i) the influence of light intensity on the growth, and (ii) the mortality of Lemna minor under a constant temperature. Experiments were carried out in a growth chamber using a pilot consisting of transparent cubic tanks, with an initial fresh Lemna minor biomass. In order to monitor Lemna minor biomass, digital image processing was achieved in addition to fresh weight and dry weight measurements methods. The results showed that Lemna minor reached a maximum growth rate (0.19 d-1) for light intensities ranging between 250 μmol.m-².s-1 and 300 μmol.m-². s-1. Light intensities from 300 μmol.m-².s-1 to 400 μmol.m-².s-1 induced a slight growth inhibition. This inhibition was strongly marked at 450 μmol.m-².s-1. As for mortality, very low levels (< 0.05 d-1) were determined. These results thus provide a contribution in the modeling of duckweed waste stabilization ponds. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailCo-digestion anaérobie des boues de vidange des fosses septiques avec les déchets des marchés fermentescibles
Nsavyimana, Gaston ULg; Bigumandondera, Patrice; Ndikumana, Théophile et al

Poster (2012, November 09)

L’assainissement des eaux usées domestiques dans les villes africaines en général et dans les villes burundaises en particulier, se fait presque exclusivement par les techniques d’assainissement ... [more ▼]

L’assainissement des eaux usées domestiques dans les villes africaines en général et dans les villes burundaises en particulier, se fait presque exclusivement par les techniques d’assainissement individuel, notamment les fosses septiques (F.S). Par ailleurs, la gestion des boues de vidange des F.S, lorsqu’elles sont remplies constitue aussi un problème qui n’a pas encore trouvé une solution adéquate. Ces déchets sont généralement déversés sans aucun contrôle (lieux, manutentions), ce qui occasionne des risques sérieux pour la santé de la population (maladies d’origine hydrique, paludisme, etc.) et pour l’environnement (odeurs, pollution des nappes et eaux de surface, esthétique de la ville, etc.). Une optimisation de leur gestion s’avère donc plus que nécessaire. En plus de la problématique de gestion de ces derniers, les déchets de marché sont aussi produits quotidiennement en quantité importante et constituent aussi une problématique quant à leur gestion. La caractérisation la plus approfondie possible de ces déchets a constitué une étape clé de notre recherche quant à l’orientation sur l’étude de leur valorisation. Quelques ratios par rapport à certains paramètres de pollution (cas des boues de vidange), permettant de s’orienter à telle ou telle autre filière de leur valorisation ont été calculés sur base des valeurs expérimentales. Il s’agit de: MVS/MES, DBObrute ∞ /MVS, DCOs/MVS, DCOpart./DCObrute, DBO5 part./DBO5 brute, DCO brute/DBObrute ∞, DCO part./MES, DBO5 part/MES, DCOs/SO42- , N-NH4+/DCObrute, N-NH4+/DCOs, N-NH4+/NTotal.. Les valeurs liées à ces derniers sont repris sur le poster. Au regard des résultats sur la caractérisation, une hypothèse sur l’investigation par rapport à la modélisation de production de biogaz à partir des boues de vidange des F.S a été formulée et exécutée. Les résultats nous ont montré une faible production de biogaz d’environ 2,09 m3 biogaz/ m3 de boues de vidange F.S après 2 mois de digestion. Seuls 12,33% de DCO brute ont été éliminés et de cette DCO éliminée, 95% est transférée en CH4. Le taux de production de CH4 correspondait à 0,33 m3 CH4/ kg DCO éliminé. Le biogaz produit a montré une composition en CH4 de 71 % contre 29 % de CO2. La combinaison des résultats sur la caractérisation approfondie des boues de vidange et la modélisation de production de biogaz à partir de ces dernières nous prouvent que les boues de vidange des F.S sont presque stabilisées du point de vue valorisation énergétique. Par contre, elles contiennent beaucoup plus de biomasse (anaérobie) épuratrice que le substrat, ce qui nous a permis de formuler une autre hypothèse sur l’investigation par rapport à la co-digestion anaérobie de ces boues de vidange avec les déchets solides de marché fermentescibles. Que ce soit pour les boues de vidange des fosses septiques ou les déchets de marché fermentescibles, des échantillons représentatifs ont été utilisés. L'échantillonnage a été réalisé à Bujumbura (Burundi). Sachant que les boues de vidange constituent une bonne source de biomasse et que les déchets de marché fermentescibles constituent leur source de nourriture, un critère « rapport: MVS F.S /MOV déchets » qui n’est rien d’autre que le rapport biomasse-substrat a été fixé pour évaluer de manière quantitative l’intérêt de leur co-digestion. Cinq scénarii ont été formulés : MVS F.S /MOV déchets = 0,3; MVS F.S /MOV déchets = 0,5; MVS F.S /MOV déchets = 1 ; MVS F.S /MOV déchets = 1,5; MVS F.S /MOV déchets = 2. Le meilleur scénario (MVS F.S /MOV déchets = 0,3) a permis une amélioration de rendement de 737% de production de biogaz par rapport à la digestion des boues de vidange seules, soit 12,6 m3 biogaz/m3 de mélange gadoues-déchets après 38 jours de digestion. La température étant été fixé à 30°C. La composition du biogaz produit est de 65,6% CH4 de moyenne contre 34,4% de CO2 de moyenne. Le rapport MVS F.S /MOV déchets = 0,3 a été donc considéré optimal pour une bonne gestion de ces déchets de nature diverse. Il permet aussi d’apporter une valeur ajoutée quant à la solution au problème de crise énergétique qui est aussi de grande envergure au Burundi. En définitive, cette recherche démontre que les déchets (boues de vidange des F.S et déchets de marché fermentescibles) peuvent être considérés comme une ressource et non comme un problème. Leur co-traitement permettrait, tout en réduisant les nuisances associées à ces déchets, de produire une énergie valorisable et de fournir in fine un produit compostable de meilleure qualité. Mots clés: Fosses septiques; Boues de vidange; Caractérisation; Biomasse épuratrice; Potentiel méthanogène; Co-digestion anaérobie; Déchets solides organiques; Valorisation énergétique. [less ▲]

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See detailMonitoring and Measuring the biomass of the floating macrophytes by numerical image processing: Case duckweeds (Lemna minor) in Waste Stablisation Ponds
Tangou Tabou, Thierry ULg; Musibono Eyul"Anki, Dieudonné; Vasel, Jean-Luc ULg

Poster (2011, August)

In hot countries temperature conditions allow the use of various WSP technologies, including floating macrophytes. We studied duckweeds and they have been used for industrial or domestic waste water ... [more ▼]

In hot countries temperature conditions allow the use of various WSP technologies, including floating macrophytes. We studied duckweeds and they have been used for industrial or domestic waste water treatment. However, the vegetable carpet formed on the water surface must be managed in order to maintain a good efficiency. The duckweeds must be harvested regularly. Otherwise when the biomass is getting too large there is some overlap, mortality increases, and dead cells sink and degrade at the bottom creating a new pollution. In addition, a hazardous harvest of the lenses can involve the reduction in the capacity of purification and also support the development of algae. We tried to monitor the biomass and the environmental parameters of the system (luminosity, temperature, pH, nitrogen, phosphorus, alkalinity, COD…) as well. Indeed, the duckweed biomass measurements were carried out by many researchers (Köner and Vermaat, 1998; Caicédo et al., 2000; Rhamani and Sternberg, 1999; Edwards et al., 1992;…) according mainly to two methods, : the measurement of fresh or dry weight. It appears that these two methods present disadvantages especially for rather long experiments. If the last one is more reliable but destructive, the first on the other hand is less destructive but less accurate and not very reproducible. In the present work, we considered numerical image processing by adapted soft wares, namely: ACDsee® and Image Pro-Plus®. The purpose of this study is thus to establish the surface-biomass relationship for a possible comparison of the resulting biomasses by image and weighing [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailMODELLING OF BACTERIAL SULPHATE REDUCTION IN ANAEROBIC PONDS : KINETIC INVESTIGATIONS
Harerimana, Casimir ULg; Vasel, Jean-Luc ULg; Jupsin, Hugues ULg et al

in Australian Water Association (2011)

The aim of the study was first to develop a simple and practical model of anaerobic digestion including sulphate-reduction in anaerobic ponds. The basic microbiology of our model consists of three steps ... [more ▼]

The aim of the study was first to develop a simple and practical model of anaerobic digestion including sulphate-reduction in anaerobic ponds. The basic microbiology of our model consists of three steps, namely, acidogenesis, methanogenesis, and sulphate reduction. This model includes multiple reaction stoichiometry and substrate utilization kinetics. The second aim was to determine some kinetic parameters associated with this model. The values of these parameters for sulfidogenic bacteria are used in the anaerobic pond model to describe the sulphate reduction processes and to evaluate the risk of odour generation. [less ▲]

Detailed reference viewed: 95 (4 ULg)
Peer Reviewed
See detailSome influences of sediments in aerated lagoons and waste stabilization ponds
Chabir, D.; El Ouarghi, H.; Brostaux, Yves ULg et al

in Water Science & Technology (2000), 42(10), 237-246

Respirometric tests have been undertaken on sediments in aerated lagoons and waste stabilization ponds to quantify their oxygen demand and to determine the main factors governing the process. Factors such ... [more ▼]

Respirometric tests have been undertaken on sediments in aerated lagoons and waste stabilization ponds to quantify their oxygen demand and to determine the main factors governing the process. Factors such as seasonal variations, temperature, substrate, sediment layer thickness, density of macro-invertebrates and suspended sediments were investigated. The results showed that temperature and substrate concentration are the main factors that influence sediment oxygen demand; followed by spatial heterogeneity and resuspension of sediments, whereas the density of macro-invertebrates could have an effect in summer (hot season). Sediment layer thickness had no effect. A model of sediment oxygen demand is developed for the two main factors (temperature and substrate) with an r2 of 0.98. [less ▲]

Detailed reference viewed: 61 (12 ULg)
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See detailL'environnement
Andre, Philippe ULg; Boreux, Jean-Jacques ULg; Hanson, Alain ULg et al

in Nguyen, Long-Den; Tsalkovitch, Gérard (Eds.) La mesure et l'instrumentation. Etat de l'art et perspectives. (1995)

Il s'agit du chapitre 14 d'un ouvrage collectif consacré à la mesure et à l'instrumentation. Ce chapitre présente plusieurs aspects de la démarche de la mesure dans l'environnement. Il explicite les ... [more ▼]

Il s'agit du chapitre 14 d'un ouvrage collectif consacré à la mesure et à l'instrumentation. Ce chapitre présente plusieurs aspects de la démarche de la mesure dans l'environnement. Il explicite les aspects méthodologiques propres à l'environnement et les méthodes de mesure qui en découlent, notamment les bio-capteurs, les bio-indicateurs, l'utilisation de l'homme comme instrument de mesure, … Il balaye les différents secteurs de l'environnement -air, eau, odeur- et montre comment le modèle et la théorie de l'analyse des systèmes peuvent être considérés comme des outils performants de surveillance d'atmosphères polluées ou de confort thermique dans les bâtiments. [less ▲]

Detailed reference viewed: 43 (13 ULg)
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Peer Reviewed
See detailBase de calcul pour le dimensionnement d'une tour de refroidissement à tirage naturel
Nicolas, Jacques ULg; Vasel, Jean-Luc ULg

in European Journal of Mechanical and Environmental Engineering (1992), 37

Le but de cet article est de fournir de façon exhaustive l'ensemble des relations qui permettent le calcul des transferts thermiques dans une tour de refroidissemenmt à contrecourant et à tirage naturel ... [more ▼]

Le but de cet article est de fournir de façon exhaustive l'ensemble des relations qui permettent le calcul des transferts thermiques dans une tour de refroidissemenmt à contrecourant et à tirage naturel. L'article se base sur les approches classiques décrites dans la littérature (Merkel, Chilton, Braun, ...), mais en uniformisant les symboles et les unités, de façon à fournir en un seul texte tous les éléments qui permettent de modéliser, pour des besoins de contrôle ou de dimensionnement, une tour de refroidissement et d'en estimer les performances.Quelques pratiques d'utilisation de ces relations sont étudiées, ainsi qu'une confrontation de différentes méthodes de résolution sur un même exemple. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailModélisation des échanges thermiques et de la circulation d'air dans un lit bactérien
Nicolas, Jacques ULg; Vasel, Jean-Luc ULg

in Revue des Sciences de l'Eau = Journal of Water Science (1990), 3(3), 303-324

The temperature is one of the main parameters governing the biological reactions in a trickling filter. The present model proposes a set of equations applicable for the determination of a temperature ... [more ▼]

The temperature is one of the main parameters governing the biological reactions in a trickling filter. The present model proposes a set of equations applicable for the determination of a temperature profile, and therefore of an average temperature, inside the trickling filter, when the flowrate and the temperature at entry of the liquid, the ambient air conditions (temperature and humidity) and the thermal exchange coefficients of the tower are known. Moreover, the airflow induced by natural draft is also computed when the head loss coefficients in the media and at entry are known. Beside this formulation, the first results of modal fitting on pilot plants are discussed. With few further developments, the method could be useful for the optimization of the operating temperature in a trickling filter which guarantees a sufficient airflow rate in the tower. [less ▲]

Detailed reference viewed: 53 (3 ULg)