Gembloux, 27 mars 2018
L’eau dans votre process industriel :
Prenez-en le contrôle pour réduire vos coûts et gérer les risques !
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
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
UCL – ICTEAM :
Groupe de
recherche en
commande des
procédés
UMONS :
Départements
d’électricité et de
chimie/science des
matériaux
ULB :
Transferts,
interfaces et
procédés
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 !
DOMAINES DE COMPÉTENCES
ü Modélisation et identification des
systèmes dynamiques
ü Surveillance et commande des
systèmes
ü Environnement
ü Pharmaceutique
ü Agro-alimentaire
ü …
EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE
Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation)
Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation)
Quelques années plus tard…
EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE
Modèle simple : 2 réactions en cascade (acidogénèse + méthanisation)
EXEMPLE N°1 : MODÈLE PRÉDICTIF POUR LA DIGESTION ANAÉROBIE
Quelques années plus tard…
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
Mesures
EXEMPLE N°2 : SURVEILLANCE EN TEMPS RÉEL D’UNE STATION D’ÉPURATION
EXEMPLE N°3 : GESTION INTÉGRÉE DES EAUX USÉES DU BASSIN DE LA SEINE
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
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
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
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
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
• 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, …
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
@
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
@
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 !
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
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 ?
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
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
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
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

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

  • 1.
    Gembloux, 27 mars2018 L’eau dans votre process industriel : Prenez-en le contrôle pour réduire vos coûts et gérer les risques !
  • 2.
    Optimisation des traitements primaireset 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 etsecondaires 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 RECHERCHEEN 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 üModélisation 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 ànouveau 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 [email protected] +3210 47 23 78 http://perso.uclouvain.be/denis.dochain/ @ GROUPE DE RECHERCHE EN COMMANDE DES PROCÉDÉS ICTEAM UCL
  • 14.
    Dr. Ir. LaurentDewasme 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 üDéveloppement 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 DECOLLABORATION 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’unnouveau 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 aupoint 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 Chargéede Cours [email protected] +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. LAURENTDEWASME Chargé de Recherche [email protected] +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 ETPROCÉDÉS 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 Etudede 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 DECOLLABORATION 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 üConfirmation 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’unecarrière 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 DÉVELOPPEMENTDE 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 Chargéde cours [email protected] +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