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L'eau dans votre process industriel optimisation des traitements primaires et secondaires

  • 1. Gembloux, 27 mars 2018 L’eau dans votre process industriel : Prenez-en le contrôle pour réduire vos coûts et gérer les risques !
  • 2. Optimisation des traitements primaires et secondaires Performance des traitements tertiaires et quaternaires, innovations technologiques Traitements en cours de process : récupération et revalorisation des molécules d’intérêt Analyse des risques écologiques des rejets
  • 3. Optimisation des traitements primaires et secondaires Performance des traitements tertiaires et quaternaires, innovations technologiques Traitements en cours de process : récupération et revalorisation des molécules d’intérêt Analyse des risques écologiques des rejets
  • 4. UCL – ICTEAM : Groupe de recherche en commande des procédés UMONS : Départements d’électricité et de chimie/science des matériaux ULB : Transferts, interfaces et procédés
  • 5. GROUPE DE RECHERCHE EN COMMANDE DES PROCÉDÉS ICTEAM UCL Prof. Denis Dochain Vers une meilleure compréhension et une gestion intégrée des systèmes de traitement des eaux usées L’eau dans votre process industriel : Prenez-en le contrôle pour réduire vos coûts et gérer les risques !
  • 6. DOMAINES DE COMPÉTENCES ü Modélisation et identification des systèmes dynamiques ü Surveillance et commande des systèmes ü Environnement ü Pharmaceutique ü Agro-alimentaire ü …
  • 7. EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation)
  • 8. Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation) Quelques années plus tard… EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE
  • 9. Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation) EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE Quelques années plus tard…
  • 10. Test de traçage à nouveau volume actif … et le modèle « colle » aux données expérimentales Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation) EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE
  • 11. Mesures EXEMPLE N°2 : SURVEILLANCE EN TEMPS RÉEL D’UNE STATION D’ÉPURATION
  • 12. EXEMPLE N°3 : GESTION INTÉGRÉE DES EAUX USÉES DU BASSIN DE LA SEINE
  • 13. PROF. DENIS DOCHAIN denis.dochain@uclouvain.be +32 10 47 23 78 http://perso.uclouvain.be/denis.dochain/ @ GROUPE DE RECHERCHE EN COMMANDE DES PROCÉDÉS ICTEAM UCL
  • 14. Dr. Ir. Laurent Dewasme Chargé de recherche Automatique L’eau dans votre process industriel : Prenez-en le contrôle pour réduire vos coûts et gérer les risques ! Prof. Anne-Lise Hantson Chargée de cours Génie des procédés chimiques et biochimiques DÉPARTEMENTS D’ÉLECTRICITÉ ET DE CHIMIE/SCIENCE DES MATÉRIAUX FACULTÉ POLYTECHNIQUE
  • 15. DOMAINES DE COMPÉTENCES ü Développement de procédés chimiques et biochimiques d’élimination de (micro)polluants organiques et inorganiques ü Développement de méthodes analytiques de suivi de l’efficacité du procédé ü Modélisation et optimisation de procédés chimiques et biochimiques de traitement des polluants ü Pharmaceutique ü Agro-alimentaire ü Environnemental INSTITUTION NOM DU DEPARTMENT/ LABO
  • 16. EXEMPLE RÉCENT DE COLLABORATION 3. Simulation et dimensionnement 1. Formulations photocatalytiques, cinétiques de photodégradation & analyse des sous-produits (effet perturbateur endocrinien) Montée en échelle 2. Photoréacteur d’élimination des micropolluants organiques Formulation photocatalytique supportée sélectionnée
  • 17. PHARMAFUN (Eurotransbio): Développement d’un nouveau procédé de traitement des PPCP en sortie de STEP municipales et industrielles Essais sur biofiltre/mycoréacteur 2.Modélisation mathématique 3.Validations expérimentales 4.Résultats et perspectives - Preuve du potentiel des mycoréacteurs - Know-how important acquis par les partenaires - Futurs projets? DLX dt dL -= )(n DPDP KP P k dt dP in -+ + -= max EXEMPLE RÉCENT DE COLLABORATION
  • 18. • Mise au point de procédés de traitement chimique et biochimique de pollutions organiques à l’échelle laboratoire • Dimensionnement, modélisation, optimisation et scale-up de procédés sur base de données expérimentales • Développement et validation de méthodes analytiques de contrôle de l’efficacité du traitement (élimination des composés-cibles et minéralisation des composés organiques) • Cibles: industries pharma & agro, sociétés de production d’eau, constructeurs de réacteurs, groupes de consultance, etc… • Compétences: chimie analytique, (bio)chimie des procédés, automatique industrielle, contrôle. OFFRE DE SERVICES FORMATION, AUDIT/ANALYSE, RECHERCHE, …
  • 19. PROF. ANNE-LISE HANTSON Chargée de Cours anne-lise.hantson@umons.ac.be +32 65 37 44 19 RISKS (Institut de Recherche en Sciences et Management des Risques) 56, Rue de l’Epargne, 7000 Mons https://web.umons.ac.be/risques/fr/ UMONS @
  • 20. DR. IR. LAURENT DEWASME Chargé de Recherche laurent.dewasme@umons.ac.be +32 65 37 41 35 BIOSCIENCES (Institut de Recherche des Biosciences) Chemin du Champ de Mars, 7000 Mons https://web.umons.ac.be/biosciences/fr/ UMONS @
  • 21. TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS Ecole polytechnique de Bruxelles UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES Prof. Frédéric Debaste Chargé de cours Modélisation et optimisation de procédés L’eau dans votre process industriel : Prenez-en le contrôle pour réduire vos coûts et gérer les risques !
  • 22. DOMAINES DE COMPÉTENCES Etude de procédés : ü Absorption gaz-liquide ü Cristallisation ü Evaporation ü Transformation enzymatique ü Séparation membranaire ü Environnement (air, eau) ü Pharmaceutique ü Agro-alimentaire ü Chimie de base ü Pétrochimie UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES ECOLE POLYTECHNIQUE DE BRUXELLES/TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS
  • 23. EXEMPLE RÉCENT DE COLLABORATION Situation ü Installation d’ozonation existante ü Nouvelles normes microbiologiques en vue Livrables ü Prévision des conditions problématiques ü Pistes pour assurer le fonctionnement UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES ECOLE POLYTECHNIQUE DE BRUXELLES/TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS Projet ü Modéliser le fonctionnement de l’installation ü Intégrer les cinétiques relatives aux nouvelles normes Questions du partenaire industriel ü L’installation existante peut-être répondre à la nouvelle norme ? ü Si non, dans quels cas de figures ? ü Comment y remédier à moindre coût ?
  • 24. Valorisation par l’entreprise ü Confirmation du bon fonctionnement du procédé même avec les nouvelles normes, dans la majorité des situations ü Proposition d’intensification dans des situations plus compliquées • Augmentation de la concentration en ozone au besoin. • Adaptation opératoire simple, sans surcout d’investissement Résultats ü Cartographie de l’écoulement ü Prédiction de l’exposition des micro- organismes et de leur élimination ü Simulateur pour toutes conditions (température, débit, …) UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES ECOLE POLYTECHNIQUE DE BRUXELLES/TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS Le simulateur est un outil d’aide à la décision EXEMPLE RÉCENT DE COLLABORATION
  • 25. AUTRE EXEMPLE Aération d’une carrière ü Pour éviter des développements de bactéries anaérobies ü Modélisation de l’écoulement et du transfert de matière ü Réduction drastique des coûts de développement et des coûts d’investissement UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES ECOLE POLYTECHNIQUE DE BRUXELLES/TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS Projet à venir : Traitement enzymatique des fractions grasses dans les eaux usées en vue d’une valorisation des molécules produites Nous cherchons des parrains pour fournir des cas d’applications réels
  • 26. OFFRE DE SERVICES DÉVELOPPEMENT DE SIMULATEURS, TROUBLESHOOTING DE PROCÉDÉS, AMÉLIORATION/OPTIMISATION DE PROCÉDÉS, … UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES ECOLE POLYTECHNIQUE DE BRUXELLES/TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS Analyse de l’écoulement ü Expérimentale in situ (essai de traceur) ü Expérimentale ex situ (maquette froide) ü Numérique (mécanique des fluides numériques) Analyse des transferts de chaleur et de matière ü Expérimentale (pilotes) ü Numérique (mécanique des fluides numériques) ü Mathématique (couplage transfert réaction) Modélisation intégrée ü Conception de simulateurs ü Identification de worst case ü Optimisation de procédés ü Scale-up
  • 27. PROF. FRÉDÉRIC DEBASTE Chargé de cours fdebaste@ulb.ac.be +32 (2) 650 67 56 Photo orateur TRANSFERTS, INTERFACES ET PROCÉDÉS Avenue F.D. Roosevelt, 50 B-1050 Bruxelles www.tips-ulb.be UNIVERSITE LIBRE DE BRUXELLES @ @fdebaste