PARTIELS :

Sommaire :

v     Questions pour le 26 MARS 1997 DEUST

v     Questions pour le 25 MARS 1998 DEUST

v     Partiel du 31 mars 1999 DEUST

v     Partiels 1999 DEUST AGRO-RESSOURCES

v     Partiels 2000 DEUST AGRO-RESSOURCES

v     Partiels 2001 DEUST AGRO-RESSOURCES

v     Partiels 2002 DEUST AGRO-RESSOURCES

v     Partiels 2003 DEUST AGRO-RESSOURCES

v     Partiels 2004 DEUST AGRO-RESSOURCES

 

v     Partiel du 30 avril 1998 MST AGRODEVELOPPEMENT

v     Partiel du 23 septembre 1998 MST AGRODEVELOPPEMENT

v     Partiel du 4 mai 1999 MST AGRODEVELOPPEMENT

v     Partiel du 18 avril 2000 MST AGRODEVELOPPEMENT

v     Partiel du 27 avril 2001 MST AGRODEVELOPPEMENT

v     Partiel du 18 avril 2002 MST AGRODEVELOPPEMENT

v     Partiel du 9 avril 2003 MST AGRODEVELOPPEMENT

 

 

            TAI 2004

 

 

 

 

QUESTIONS POUR LE 26 MARS 1997

 durée : 2 heures

SCIENCES de l’ENVIRONNEMENT (SEA)

VALORISATION NON ALIMENTAIRE DE LA BIOMASSE (VNAB)

 

THEMES :                                                                            

            Vous devez faire une synthèse sur les thèmes suivants, développez les informations nécessaires pour votre argumentation en SEA et en VNAB ?

 

            a) Les organismes génétiquement modifiés (OGM) et la biodiversité : exemple de vnab ?

            b) La vache folle et le prion.:

            c) L’agriculture biologique : impact sur les IAA.

            d) Les biocarburants (notions de QEN, de carbone " fossile " et " végétal ")

            e) Internalisation des coûts externes : exemple, principe, prospective.

            f) Les produits naturels : comment les définir en fonction des matières premières et en fonction de leur mode de production (biosynthèse, bioconversion, trituration et conditionnement) ?

            pour information voir le décret 92-814 du 17 août 1992

PROBLÈME :

            Une levurerie souhaite traiter ses effluents par fermentation anaérobie.

            1°) Décrivez le procédé ?

            2°) Explicitez l'équation chimique bilan de la fermentation du glucose et expliquez pourquoi le BG s'enrichit en CH4 ?

            3°) Évaluez la production énergétique potentielle en fonction des données suivantes ?

                        en m3 de CH4 par jour

                        en TEP par jour

                        en litre de gas oil par jour

Caractéristiques de l'effluent :

DBO5                         19 800 mg/l

DCO                           26 400 mg/l

pH                              5,5 à 6

MS                             4 %

Température             35 °C

Débit                          75 m3.h-1

Densité                      1

Données :

PCI du méthane = 35,83 MJ.m-3

1 TEP = 4,18.104 MJ = 50,18 MJ.kg-1     

1 litre de gas oil fourni 35,5 MJ

                        La moitié de la MS est assimilée à du glucose (C6H12O6) et l'autre est un mélange protéique dont la productivité obtenue en laboratoire est de 587 l BG /kg MS détruite. Ce BG contient 84 % de CH4. Celui issue du glucose contient 60 % de CH4. Le rendement global moyen du transfert de pollution de la phase liquide vers la phase gazeuse est estimé à 80%.

            4°) Quelle est le volume des fermenteurs si le temps de séjour hydraulique est de 4 jours ? Prévoir 10% de volume en plus pour tenir compte du hold up gazeux et de la zone d'expansion gazeuse (mousse). Calculez la productivité du fermenteur en VVJ?

            5°)       Quelle est la pollution résiduelle ?

                        Quelle(s) solution(s) proposez-vous ?

NOTATION :Thèmes = 12 pts     Problème = 8 pts               

Partiel du 25 MARS 1998 durée : 2 heures

I - THEMES :                                                                 

a - Définissez la problématique des biocarburants : QEN -TIPP - pollutions.

b - Explicitez 2 principes de la VNAB et 2 des SEA.

c - Visite du GIE " DE BROC " : Citez les caractéristiques innovantes de cette entreprise.

II - Problème :               La plupart des questions sont indépendantes.

         Les élevages porcins présentent des nuisances.

1 - Lesquelles ? Comment y remédier ?

2 - Nous nous proposons de traiter les lisiers par une fermentation anaérobie mésophile. Décrivez le procédé .

3 - La matière organique du lisier peut-être assimilée à un mélange d’hydrates de carbone de formule brute C6H10O5. Ecrire et équilibrer l’équation chimique (C6H10O5 + H2O) bilan de la méthanisation de ces hydrates si la teneur théorique en méthane est de 50 % en volume. Calculez la productivité théorique en m3 de biogaz par kg d’hydrates de carbone.

4 - En réalité le biogaz produit a une teneur de 67 % en CH4.

         Expliquez pourquoi le méthane se substitue au gaz carbonique ?

5 - Effet de la méthanisation sur la composition du lisier de porcs :

 Paramètres

Concentration

en g.l-1

 

 

 lisier brut

lisier méthanisé

Matière Sèche Totale

Matière En Suspension

Matière Organique : MO

N Kj

NH4+

DCO

DBO5 

50,9

39,7

36,3

4,7

2,2

47,3

19,6 

32,1

22,9

19,2

4,4

2,5

26,1

7,5 

         Que signifie les 4 derniers paramètres de ce tableau ?

         Que signifie le rapport des 2 derniers paramètres ?

         Quel est le " taux " de réduction de la MO ?

Sachant que les normes de rejet dans la nature des eaux " usées " sont :

MES

30 mg.l-1

DBO5

40 mg.l-1

DCO

120 mg.l-1

Quelles méthodes proposeriez-vous pour atteindre ces normes ?

6 - Sachant qu’un porc à l’engraissage produit 6 kg de lisier brut par jour, calculez pour un élevage de 10 000 porcs le volume du fermenteur si le temps de séjour hydraulique est de 5 jours et le hold up gazeux de 10 % en plus ?

         Densité du lisier = 1.

7 - Calculez l’énergie brute produite si la productivité du substrat est de 569 l de biogaz à 67 % de CH4 par kg de MO détruite (voir le tableau de la question 5)?

         en Nm3 de biogaz par jour,

         en Nm3 de méthane par jour,

         en joule par jour,

         en litre d’équivalent gazoil par jour, sachant :

                   PCI du méthane pur = 35,83 MJ.Nm-3 = 50,18 MJ.kg-1

                   PCI du gasoil = 35,5 MJ.l-1

Barème de notation :        Thèmes :     a = 2, b = 2, c = 2 points.

                                      Problème :   1°), 2°), 4°), = 1 point chacune.

                                                        3°), 6°) = 2 points chacune.

                                                        7°) = 3 points.

                                                        5°) = 4 points.

Partiel du 31 mars 1999 durée : 2 heures

I - Thèmes :

Vous devez préparer des notes de synthèse pour l’encadrement de votre entreprise sur les sujets suivants. Quelle sera pour trois d’entre eux, au choix, la trame de votre propos et les idées principales à retenir.

 a - La dioxine.

b - Les études épidémiologiques.

c - La norme NF environnement.

d - Les ICPE.

e - Les différentes VNAB du lactosérum

f - Les caractéristiques innovantes du GIE " DE BROC ".

II - Problème :                       La plupart des questions sont indépendantes.

Analyse du document ci-joint (2 feuilles recto) de l’AFME aujourd’hui ADEME sur les conserveries de BONDUELLE à RENESCURE :

1 - Qu’est ce qu’un traitement aérobie, une méthanisation, un lagunage aéré ?

2 - Que signifie : DCO, MES, TEP, l’acidogénèse.?

3 - Pourquoi faut-il recycler les boues décantées vers les fermenteurs ?

4 - Calculez le temps de séjour de l’effluent dans les fermenteurs de volume total 5 000 m3?

5 - Calculez le % de méthane dans le biogaz et le PCI du méthane à partir du bilan énergétique .?.

Exprimez ce dernier en MJ.Nm-3 ?

 6 - Quelle est la consommation moyenne en kWh électrique pour éliminer 1 kg de DCO par lagunage aéré et par méthanisation ? Quelle est la production totale en kWh chaleur du méthane produit ?

Sachant qu'une TEP équivaut à 11 625 kWh chaleur et à 4 500 kWh électrique, calculez la production électrique annuelle par co-génération à partir du méthane produit ?

A quoi pourrait servir la seconde forme d'énergie produite lors de la production d'électricité.

Etablissez un bilan complet sur l'énergie électrique lorsque on remplace le lagunage aéré par la méthanisation ?

 Barème de notation :

            Thèmes :          3 x 3 points.

            Problème :       1°), 2°) = 2 points chacune.

                                   3°), 4°) , 5°) = 1 point chacune.

                                   6°) = 4 points.

Partiel du mardi 4 mai 1999 - 2 heures - aucun document autorisé

l’analyse de sol ci-jointe est à rendre dûment complétée.

Thèmes : agricultures - étude des sols - compostage - eau - biocarburants.

1 Donner la signification des symboles suivants et leur domaine d’utilisation :

            k1

            k2

            CAH

            méq

            CEC

            DBO5

            DCO

2 Quelles sont les différentes formes d’agriculture ?

            Construisez votre synthèse en suivant l’évolution de la prise de conscience écologique de l’agriculture de 1930 à nos jours puis par votre propre prospective jusque en 2020.

3 Définissez la problématique des biocarburants :

QEN - TIPP - cycle du C - pollutions ?

Décrivez quelques biocarburants ?

4 Problème :

            Exploiter l’analyse de sol ci-jointe puis la compléter en indiquant sur un document annexe vos éléments de calculs et toutes indications permettant de les comprendre.

            Vous devez restituer cette analyse dûment complétée.

            a) Etablir un bilan sur la MO de ce sol et calculer la quantité de MO nécessaire pour rétablir sa teneur sur 1 ha (densité du sol = 2,5.).

            b) Quel serait le pH KCl " normal " de ce sol ?

             A quoi servent les 2 pH ?

            c) Calculer la teneur en ion potassium échangeable de ce sol sachant que les masses atomiques sont : K = 39,1 et O = 16.

             Exprimez [K+]         ®        en mole par kg de sol.

                                               ®        en méq / 100 g de sol

                                               ®        en % de la CEC

            d) Calculez et compléter l’analyse :

®        la somme des cations en méq/100g.

®        le taux de saturation de la CEC en %.

®        les coordonnées exactes du point représentant ce sol dans le triangle de texture ?

®        positionner ce point ?

Notations : 1 = 3 pts 2 = 3 pts 3 = 4 pts a) = 3 pts b) = 1 pt c) = 3 pts d) = 3 pts

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