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Décomposition des matières organiques et stabilisation des métaux lourds dans les sédiments de dragage
No full textCe travail de thèse sinscrit dans le cadre du procédé NOVOSOL (développé par le groupe Solvay) qui vise la décomposition des matières organiques et la stabilisation des métaux lourds dans les sédiments de dragage par phosphatation. Lobjectif essentiel est la compréhension des mécanismes de stabilisation des polluants métalliques et la production de résidus à propriétés contrôlées pour à terme, favoriser la valorisation matière de ces résidus traités. Le procédé de traitement comporte les étapes de traitement chimique de phosphatation de séchage et de calcination des sédiments phosphatés. Un accent particulier a été porté sur lévaluation du procédé par la méthode dextraction séquentielle et par des tests de lixiviation. Concernant la matière organique, les résultats obtenus lors de cette thèse ont permis de déterminer les cinétiques de décomposition de ces composés de même que leur famille chimique en fonction des différentes conditions expérimentales. En ce qui concerne les métaux lourds, les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence le mécanisme de dissolutionprécipitation qui gouverne la formation de phosphates insolubles. Ce sont ces phosphates qui sont à lorigine de la stabilisation des métaux. Dautre part une étude cinétique détaillée à permis de bien mettre en évidence les interactions des métaux avec les phosphates. Cette stabilisation des métaux lourds confirmée par les tests de lixiviation et par lextraction séquentielle (méthode Teissier) a été renforcée par la calcination entre 400 et 1000°C. La calcination sest traduite par trois résultats essentiels, la dégradation des matières organiques, la cristallisation et le frittage (densification) des phases minérales phosphatées pour les rendre insolubles, et le contrôle des propriétés finales (densité et surface spécifique) des résidus solides en fonction des conditions expérimentales. Une des originalités de cette thèse est la mise en évidence par lextraction séquentielle de la répartition des métaux lourds et du phosphate dans cinq fractions respectives du sédiment. Cela a permis de mieux comprendre les processus de stabilisation observés et par conséquent daméliorer le traitement de stabilisation
Modèle d\u27état de cylindre généralisé et la quantification de sténoses artérielles en imagerie 3D
No full textDans cette thèse, nous nous intéressons à l\u27utilisation d\u27un modèle d\u27état de cylindre généralisé pour l\u27analyse semi-automatique d\u27images vasculaires tridimensionnelles. Ce modèle est utilisé à deux niveaux : pour la segmentation des images et pour la quantification du degré de sténose. Le modèle est incorporé dans une stratégie de suivi de structures tubulaires fondée sur l\u27estimateur d\u27état de Kalman, associée à la segmentation de contours plans par l\u27algorithme d\u27ensembles de niveaux dit "fast marching".L\u27interprétation du modèle comme objet géométrique continu donne accès aux formules analytiques utilisées pour la quantification, notamment diamètres et aires transversales.L\u27algorithme a été évalué sur une base de 6 fantômes physiques imagés en angiographie tomo-densitométrique et par résonance magnétique
Traitement de boues par friture : des mécanismes physiques à l\u27éco-conception d\u27un procédé
No full textLe procédé de séchage par friture consiste à mettre en contact une phase solide humide divisée (la boue d\u27épuration) et une phase liquide non miscible (une huile alimentaire usagée), chauffée entre 120 et 180 C, pour obtenir un solide granulaire stable, hygiénisé et valorisable notamment comme combustible. Une étude expérimentale à l\u27échelle du laboratoire a permis d\u27identifier les différents mécanismes de transfert de chaleur et de masse mis en jeu lors de l\u27opération de friture de boue et d\u27optimiser les paramètres opératoires. Aux temps courts, les phénomènes limitants sont d\u27origine thermique. Aux temps longs, la limitation des transferts provient du transport d\u27huile au sein de la matrice poreuse puis du transfert de matière en phase vapeur. Une Analyse de Cycle de Vie (ACV) a été mise en uvre pour évaluer les performances environnementales d\u27une filière thermique " séchage + incinération " de valorisation des boues. Le scénario de référence fait appel à un séchage par contact avec agitation tandis que le scénario alternatif prévoit un séchage par friture. Parmi les quatre catégories d\u27impact retenues, le séchage par friture s\u27avère extrêmement performant en terme de consommation des ressources non renouvelables et d\u27impact sur le changement climatique. Enfin, la simulation d\u27un procédé continu, fonctionnant sur la base d\u27une production d\u27une tonne par heure de boues auto-combustibles, avec différents systèmes de récupération de l\u27énergie contenue dans les buées a été réalisée à l\u27aide d\u27un logiciel du commerce. Ce dimensionnement a servi de base à une évaluation économique des coûts d\u27investissement et de fonctionnement de l\u27installation
Conception et mise en uvre d\u27un environnement logiciel de manipulation et d\u27accès à des données réparties. Application aux grilles d\u27images médicales : le système DSEM/DM2
No full textLa vision que nous défendons est celle de grilles biomédicales partenaires des systèmes médicaux (hôpitaux), à la fois fournisseuses de puissance de calcul et plates-formes de partage d\u27informations. Nous proposons une architecture logicielle de partage d\u27images médicales réparties à grande échelle. S\u27appuyant sur l\u27existence a priori d\u27une infrastructure de grille, nous proposons une architecture multi-couche d\u27entités logicielles communicantes (DSE : Distributed Systems Engines). Fondée sur une modélisation hiérarchique sémantique, cette architecture permet de concevoir et de déployer des applications réparties performantes, fortement extensibles et ouvertes, capables d\u27assurer l\u27interface entre grille, systèmes de stockage de données et plates-formes logicielles locales (propres aux entités de santé) et dispositifs d\u27acquisition d\u27images, tout en garantissant à chaque entité une maîtrise complète de ses données dont elle reste propriétaire
La conception et la réalisation d\u27un concordancier électronique pour l\u27arabe
No full textDans cette thèse nous abordons la réalisation des concordances électroniques de larabe, du point de vue du traitement automatique des langue (TAL). Lorganisation du texte en listes de mots, de contextes et de fréquences suscite lintérêt des chercheurs en sciences de linformation, en indexation, en lexicographie, en didactique, en dictionnairique, en stylistiqueLes méthodes classiques de parcours de surfaces (KWIC) utilisés pour la réalisation des concordances ne donnent pas de résultats satisfaisants sur larabe. Notre langue sémitique est hautement flexionnelle, agglutinante et non-vocalisée, elle contient des formes graphiques complexes muettes aux recherches de surfaces. Lanalyse morpho-syntaxique (AM) sest imposée pour la distinction des mots dans leurs contextes et pour offrir de nouveaux critères pour lorganisation et lexploration des index. Mais avant, nous devons définir un lexique pour le TAL de larabe. La dissymétrie entre la génération et lanalyse du mot arabe exclut lutilisation directe des dictionnaires traditionnels et impose dassocier à chaque entrée des spécificateurs morpho-syntaxiques. Cette association a été réalisé dans DIINAR.1 « DIctionnaire INformatisé de lArabe version 1 », qui sappuie sur les analyseurs et les générateurs dévelopés grâce au modèle SAMIA « Synthèse et Analyse Morphologique Informatisées de lArabe » notamment notre analyseur AraMorph. Avec lambiguïté née dans la langue arabe, une concordance automatique doit répondre à plusieurs heuristiques pour réduire la multiplicité des solutions et doit rester interactive et assister linévitable intervention experte. Cette thèse comporte une collection des ressources originales pour le TAL de larabe. Les listes des particules arabes et leurs matrices de compatibilités, une liste de fréquence de mots et de racines établies pour une recherche en psycholinguistique et une application directe du concordancier à une étude de corpus journalistique contemporain
Contribution à l\u27étude des contacts élasto-plastiques - effet d\u27un chargement normal et tangentiel
No full textLobjectif du travail présenté était de développer une méthode alternative à la méthode des éléments finis pour le calcul dun contact roulant élasto-plastique avec frottement. Le modèle semi-analytique tri-dimensionnel proposé est construit à partir dun modèle existant. On a dabord remplacé le module initial de résolution du problème de contact par un module basé sur les méthodes du gradient conjugué (GC) et des transformées de Fourier discrètes (DC-FFT). On a ensuite introduit les effets tangentiels dans le module élasto-plastique pour étudier le cas dun chargement normal et tangentiel combiné. Dans le même temps nous avons amélioré les procédures numériques en particulier par lutilisation dun algorithme de "return mapping" avec un prédicteur élastique et un correcteur plastique pour le module élasto-plastique.La méthode est limitée au cas des petites déformations ce qui permet toutefois de traiter les problèmes de contact pour les matériaux à haute limite délasticité (une pression de Hertz de 8 GPa produit une déformation plastique équivalente de 2% pour lacier 100Cr6 et un contact sphère/sphère).Le modèle semi-analytique 3D a été validé par comparaison avec des simulations éléments finis. Lavantage principal de cette méthode sur les méthodes Eléments Finis conventionnelles est la diminution significative des temps de calcul, rendant possible létude de contacts tri-dimensionnels en régime transitoire même si des rugosités et/ou indents sont présents. Les moyens permettant ce gain de temps sont (i) la limitation du maillage volumique aux seules zones déformées plastiquement permettant ainsi une grande économie de mémoire, et (ii) lutilisation des méthodes accélératrices GC et DC-FFT pour le calcul des contraintes et des déformations plastiques. Létat des contraintes après un chargement vertical puis après décharge a été étudié dans le cas dun problème avec et sans frottement. La contribution de la plasticité a été identifiée
Définition d\u27un système générique de partage de données entre systèmes existants
No full textLe travail de ma thèse s\u27inscrit dans la problématique de l\u27intégration de bases de données et de la confidentialité des données échangées. Le but est de résoudre les problèmes liés à la création des schémas médiateurs. Nous avons proposé une solution qui génère une vue unifiée de différentes bases de données en minimisant au maximum les interventions manuelles. Pour ce faire nous décrivons en premier chaque schéma à intégrer à l\u27aide de termes issus d\u27une ontologie. Cette description crée pour chaque base de données un document XML. Ces documents sont ensuite utilisés pour la création du schéma médiateur et des règles de correspondances. Afin d\u27exploiter le schéma médiateur nous avons créé un médiateur qui permet aux utilisateurs d\u27interroger les différentes bases de données via la vue unifiée. Afin d\u27alléger le processus de saisie des données nous avons utilisé le système DRUID qui permet aux utilisateurs de saisir les données sous forme de documents qui seront ensuite traités pour alimenter les bases de données. Afin de gérer la confidentialité dans la saisie et la consultation des données nous avons proposé d\u27utiliser des modèles de documents (DTD) pour chaque profil utilisateur, que ce soit pour les documents en écriture ou en lecture. Ces DTD sont générés automatiquement à partir du schéma de la base de données et modifiées ensuite pour chaque type d\u27utilisateur à partir des droits sur la base de données. Notre solution a été appliquée dans le domaine médical en consultant un dossier médical réparti
Caractérisation thermique de produits de l\u27état liquide à l\u27état solide
No full textCe travail consiste à concevoir et à réaliser un dispositif expérimental permettant la détermination simultanée de propriétés thermophysiques de produits (eau, paraffine et n-hexadecane) caractérisant son état liquide et solide ainsi que le changement de phase. Les propriétés considérées sont les conductivités thermiques et les capacités thermiques massiques dans les états solides et liquides, la température et la chaleur latente de changement de phase. Ces propriétés sont déterminées grâce à la méthode de Levenberg-Marquardt. Cette technique, qui est une amélioration de la méthode de Gauss, est largement employée dans des problèmes d\u27estimation des paramètres. On utilise des mesures transitoires des températures aux interfaces du produit pour identifier les propriétés recherchées. Préalablement, une analyse des coefficients de sensibilité apporte des informations essentielles à la mise au point de l\u27algorithme d\u27identification
Systèmes autonomes pour la gestion de la qualité de service
No full textDans tout système, les applications sont en compétition pour l\u27utilisation d\u27une quantité limitée de ressources. L\u27allocation des ressources vise alors à maximiser la Qualité de Service (QoS) globale du système formé par l\u27ensemble des applications à gérer. En général, c\u27est une mesure de la qualité du service rendu, l\u27utilité, qui doit être maximisée pour optimiser la QoS. Ce problème est NP-difficile et doit pourtant être résolu dynamiquement. Cette thèse propose deux approches pour gérer la QoS d\u27un ensemble d\u27applications de manière autonome, c\u27est-à-dire sans intervention extérieure. La première approche s\u27appuie sur des heuristiques et une description très détaillée de l\u27environnement (le contexte d\u27exécution) et des applications (comprenant leurs besoins en ressources). A partir de ces informations, un planning précis de l\u27utilisation des différentes ressources est construit dynamiquement pour contrôler l\u27exécution des applications. L\u27approche propose une combinaison originale de propriétés avec, entre autres, la garantie du respect des échéances de bout en bout, l\u27admission en ligne, la gestion de plusieurs ressources et la synchronisation d\u27applications distribuées. La seconde approche s\u27appuie sur une technique d\u27apprentissage pour la recherche continue du meilleur ``point de fonctionnement`` des applications du système. De cette manière, le système s\u27adapte en permanence à son contexte d\u27exécution. D\u27autre part, seule une description de très haut niveau du système est requise par cette approche, ce qui limite la quantité d\u27information à fournir, donc allège la charge du concepteur des applications
Etude et caractérisation d\u27un capteur en silicium amorphe hydrogéné déposé directement sur circuit intégré pour la détection de particules et de rayonnements
No full textPour les futures expériences de physique des hautes énergies au laboratoire européen de physique des particules (CERN), des technologies de détection alternatives aux détecteurs silicium actuels seront nécessaires. Le travail effectué dans cette thèse présente les performances et les limitations d\u27une nouvelle technologie de détection. Celle-ci est basée sur la déposition d\u27un capteur en silicium amorphe hydrogéné directement sur circuit intégré, présentant ainsi un haut degré d\u27intégration. Le travail présenté comprend l\u27optimisation et le développement de circuits intégrés pour la caractérisation de cette technologie dite " Thin-Film on ASIC ". L\u27interface entre le capteur déposé et le circuit intégré a été caractérisée pour comprendre en détail la méthode de segmentation du détecteur. L\u27induction d\u27un signal par le passage d\u27une particule chargée ou d\u27un rayonnement au travers du capteur a été démontrée et étudiée. La vitesse et l\u27amplitude du signal induit, ainsi que la résistance à de hauts niveaux de radiations ont été particulièrement appréciées. Le travail présenté démontre la faisabilité du concept de détection proposé et d\u27intéressantes propriétés de cette technologie pour diverses applications de détection, mais révèlent cependant différentes limitations pour d\u27éventuelles applications pour la physique des particules