Génie des procédés biologiques
Le génie des procédés biologiques traite des transformations de la matière par voie biologique.
Les procédés biologiques permettent d’éliminer les matières dissoutes biodégradables (substrat) des eaux usées. Le substrat est utilisé en tant que nutriment par les micro-organismes et transformé en biomasse, dioxyde de carbone et en eau dans des conditions aérobies.
Traitement biologique, aérobie de l'eau avec application du procédé à biofilm: lit bactérien
Contenu didactique/essais
- mode de fonctionnement d’un lit bactérien
- enregistrement des profils de concentration
- établissement d’un état de fonctionnement stable
- identification des grandeurs influentes suivantes
- débit de la recirculation
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- débit de la recirculation
Réacteur biologique séquentiel
Contenu didactique/essais
- mode opératoire du procédé SBR
- élimination de l’azote par nitrification et dénitrification
- influence de la forme du cycle sur le résultat de l’épuration
- enregistrement et interprétation des courbes de concentration dans le temps
- détermination des taux de conversion
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Station d’épuration à l’échelle du laboratoire: dégradation biologique aérobie des matières organiques, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- apprentissage du procédé à boues activées
- mode de fonctionnement de la nitrification et de la dénitrification en amont
- établissement d’un état de fonctionnement stable
- identification des grandeurs influentes suivantes
- taux de reflux de boues de retour
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- taux de reflux de boues de retour
Réacteur submergé aérobie
Contenu didactique/essais
- influence de la vitesse du gaz dans le tube vide:
- teneur en gaz
- coefficient de transfert de masse
- temps de mélange
- vitesse du liquide dans le tube vide
Contrairement aux procédés aérobies, la dégradation anaérobie des matières organiques est réalisée en absence d’oxygène. Les micro-organismes anaérobies utilisent les matières organiques en tant que nutriment et, de cette façon, les dégradent. Le produit généré est le biogaz, composé essentiellement de méthane (60%) et de dioxyde de carbone (35%).
Dégradation anaérobie des matières organiques dans un réservoir de mélange et un réacteur UASB pour la production de biogaz
Contenu didactique/essais
- apprentissage du traitement anaérobie de l’eau
- influence de la température et du pH sur la dégradation anaérobie
- mode de fonctionnement d’un réacteur UASB
- comparaison entre les modes de fonctionnement en une et en deux étapes
- observation et optimisation des conditions de fonctionnement
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Transformation discontinue de matières premières biologiques contenant de l'amidon en éthanol, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- apprentissage des différentes étapes et des composants de l’installation nécessaires pour la production d’éthanol
- mise en pâte par injection de vapeur
- fluidification par utilisation d’alpha-amylase
- saccharification par utilisation de gluco-amylase
- fermentation: conversion du sucre en éthanol par cultures de levures dans des conditions anaérobies
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Dégradation continue des matières organiques à deux étapes. Première étape: l'hydrolyse et l'acidification, deuxième étape: dégradation anaérobie, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- établissement d’un état de fonctionnement stable
- influence des différentes grandeurs de processus sur la génération de biogaz
- température
- substrat
- charge volumétrique
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