Présentation du laboratoire

Description succincte :

Le laboratoire, composé de quatre équipes de recherche, a comme orientation fondamentale :

  • L’Approfondissement de la connaissance des phénomènes et mécanismes fondamentaux, physiques, chimiques et biologiques, qui sont à la base des opérations unitaires mises en jeu dans les procédés.
  • Le Développement de modèles globaux en tenant compte des phénomènes de transfert afin de disposer d’outils de dimensionnement et d’optimisation.
  • Etude des différents modèles proposés par la littérature (la description des phénomènes de transfert intervenant dans les biofilm,... etc.) et développement des modèles globaux, en tenant compte des phénomènes de transfert.
  • La Conception et le développement de nouveaux procédés (biologiques, électrochimiques, photo catalytique,..)
  • Contribution à une meilleure efficacité des procédés existants, conception et développement d’outils de mesure.
  • Mise au point d’une approche mathématique capable de décrire au mieux nos systèmes et les simuler.
  • Etude expérimentale de la dépollution biologique d’une eau contaminée et comparaison des résultats expérimentaux avec la simulation numérique.

Thèmes mis en œuvre :

Equipe 1

  1. hèmes de recherche et application :
    • Etude des phénomènes et mécanismes intervenant dans les procédés d’oxydations chimique et photochimique, application des catalyseurs d’oxydation (Types : TiO2), utilisation de supports solides de séparation et d’adsorption ;
    • Application de catalyseurs spécifiques de photoxydation, recherche d’induction de supports catalytiques ;
    • Modélisation globale avec couplages des phénomènes de transfert pour disposer d’outils de dimensionnement, simulation et optimisation ;
    • Mise en œuvre d’un réacteur compact haute performance, essais de stabilisation des paramètres de fonctionnement en continu ;
    • Développement d’un nouveau système de bioréacteurs à cellules immobilisées et à membrane permettant le traitement et le recyclage des eaux usées ;
    • Mise au point de procédés d’extraction et de purification de substances par pervaporation et adsorption sur supports solides ; Séparation sur membrane ;
    • Valorisation de la biomasse végétale, notamment de plantes aromatiques et formulation de produits alimentaires.
  2. Thèmes d’application :
    • Application des bioréacteurs aux traitements des eaux usées industriels ;
    • Application de la photocatalyse au traitement des eaux polluées par des substances organiques ;
    • Couplage des procédés de traitement des eaux (bioréacteurs, photoréacteur,..)
    • Dialyse ionique ;
    • Valorisation de la biomasse végétale.

Equipe 2.

  1. Thèmes de recherche et application :
    • Phénomènes de transfert : Cas des réacteurs biologiques ;
    • Hydrodynamique et transfert de matière dans un système tri phasique gaz/solide/liquide ;
    • Gestion et propositions de traitement des effluents liquides : Cas des effluents hospitaliers ;
    • Evaluation et gestion des rejets urbains de centre d’enfouissement technique.

    Avec comme objectif :

    • Approfondissement théorique avec une compréhension des différents mécanismes liés aux phénomènes de transfert de matière dans les bios réacteurs tri phasiques G- L- S ;
    • Modélisation et étude des différents modèles proposés par la littérature relatifs à la description des phénomènes de transfert intervenant dans le bio film entourant les particules qui constituent la phase solide des systèmes tri phasiques étudiés.

Sur cette base il sera possible de proposer une approche mathématique capable de décrire au mieux nos systèmes et les simuler
en nous basant sur les études expérimentales que l’on effectue.

Equipe 3.

  1. Thèmes de recherche et application :
    • Poursuite des travaux sur le dessalement des eaux saumâtres et de mer par osmose inverse, par précipitation et échange d’ions ;
    • Poursuite des travaux sur le traitement des eaux usées en vue de leur réutilisation par couplage de divers procédés de séparation ;
    • Finalisation des travaux sur la corrosion des aciers en milieux salins ;
    • Poursuite des travaux sur les capteurs de gaz (Couches minces - élaboration – caractérisation) ;
    • Poursuite des travaux sur bioréacteurs à membranes ;
    • Initier des travaux sur les énergies renouvelables – développement de piles à combustibles (de seconde génération).
    • Initier les travaux sur le captage de gaz carbonique par absorption et réactions chimiques.

Equipe 4.

  1. Thèmes de recherche et application :
    • Valorisation des algues marines et des résidus et déchets végétaux
    • Application des matériaux élaborés au traitement des effluents aqueux chargés de substances indésirables (organiques et minérales)
    • Elimination des hydrocarbures persistants par voie biologique (bioaugmentation)
    • Traitement des effluents aqueux par couplage de procédés (adsorption-photocatalyse,...)

Mots clés : Ressources (eau, matières premières) ; Pollution ; Environnement ; Dessalement ;
Epuration ; Valorisation ; Phénomènes de transfert ; Ecoulements poly phasiques ; Modélisation ;
Extraction ; Optimisation ; Energie renouvelables ; Charbon actif ; précurseurs lignocellulosiques ;
activation ; adsorption ; biodégradation ; films bactériens ; hydrocarbures ; métaux lourds, Fluidisation,
transport de suspension, bio réacteurs, Milieux poreux et dispersés, fluidisation tri phasique.

Objectifs atteints (recherche, formation, autres) :

  • Mise au point de quelques procédés de traitement de la pollution des eaux ;
  • Exploitation de modèles mathématiques de traitement des données expérimentales ;
  • Elaboration et caractérisation de quelques supports d’adsorption ;
  • Evaluation de l’impact de la pollution chimique dans le milieu agricole ;
  • Initiation aux méthodes de recherche des candidats au magister et au doctorat ;
  • Séminaire de formation doctorale (LMD) ;
  • Publication des travaux de recherche ;
  • Participation aux séminaires et congrès pour exposer les résultats de recherche des différentes équipes du laboratoire ;
  • Finalisation de thèses de doctorat et de magister.

Objectifs restant à réaliser :

  • Étude expérimentale des phénomènes de transfert en lit transporté ;
  • Étude expérimentale de l’adsorption de différents solutés sur un lit fixe ;
  • Etude et analyse du couplage des procédés d’adsorption et de biodégradation (organiques) /et bioaccumulation (métaux) ;
  • Etude comparative de l’adsorption et de la bioadsorption menées en batch et dans des réacteurs alimentés en continu ;
  • Application des procédés électrochimiques et couplage avec un procédé biologique ;
  • Application au traitement des eaux industrielles ;
  • Conduite des essais en bioréacteur à cellules immobilisées sur divers supports ;
  • Synthèse de membrane polymériques, application aux procédés de séparation (pervaporation) et essais en bioréacteur ;
  • Réalisation d’un pilote de pile à combustible ;
  • Traitement des résultats ;
  • Poursuite des travaux antérieurs en vue de leur finalisation ;
  • Simulation et modélisation des procédés ;
  • Rédaction de rapports de recherche et diffusion des résultats ;
  • Communications et publications.

Difficultés rencontrées :

  • Manque d’espace dans les locaux provisoirement attribués ;
  • Les infrastructures ne disposent pas d’alimentation en gaz et air comprimé ;
  • La paillasse unique dont dispose chaque équipe s’avère inadaptée pour des travaux scientifiques ;
  • Difficultés de montage de bancs d’essai
  • Cohabitation chercheurs et responsable d’équipe ;
  • Conditions de sécurité non réunies (pas de hotte, pas d’aérateur, ...) ;
  • Difficultés relatives aux formalités d’utilisation du budget de fonctionnement et d’équipement ;
  • L’appel d’offres précédent n’est pas encore concrétisé depuis deux ans, d’où des difficultés de tous ordres.