L'eau dans votre process industriel Un événement organisé par le Réseau LIEU, le 27 mars 2018 à Gembloux. UCL – ICTEAM : Groupe de recherche en commande des procédés UMONS : Départements d’électricité et de chimie/science des matériaux ULB : Transferts, interfaces et procédés

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