Traitement biologique d'effluents aqueux industriels - Mise au point de tests batchs de fermentation anaérobie

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Traitement biologique d’effluents aqueux industriels - Mise au point de tests batchs de fermentation anaérobie

Face au besoin urgent de préserver nos ressources en eau et de limiter les sources d’émission de pollution, le traitement de l’eau constitue un des défis majeurs à relever dans la gestion des effluents industriels.

Dans ce cadre, IFPEN propose une étude permettant de développer nos connaissances sur le traitement biologique par voie anaérobie d’effluents aqueux issus d’un procédé IFPEN de production de de biocarburants. Ce traitement, qui constitue la première brique de la chaîne, permet d’éliminer une partie des polluants organiques présents dans ces effluents aqueux, en produisant du biogaz. Cette étude est de mettre au point la méthodologie analytique permettant d’une part de caractériser l’activité des micro-organismes utilisés pour ce traitement et d’autre part de caractériser la digestibilité de la biomasse.

Objectifs du stage :

Cette étude a pour double objectifs de mettre au point l’acquisition de données expérimentales clefs et leur interprétation approfondie dans le cadre d’un traitement anaérobie appliqué à des eaux de process chargées en matières organiques.

Cette étude s’articule en trois volets principaux :

• Tâche 1 : Mise au point des tests batchs de fermentation anaérobie visant à déterminer l’activité des micro-organismes permettant la décomposition de la matière organique fermentescible. Il s’agira de définir le ou les substrat(s) modèle ainsi que les conditions opératoires de ces tests.
• Tâche 2 : Mise au point des tests batchs de fermentation anaérobie visant à caractériser la biodégradabilité des effluents aqueux à traiter. Il s’agit là aussi, de faire une étude paramétrique  des conditions opératoires du test pour un effluent aqueux choisi, afin de définir les conditions opératoires optimales.
• Tâche 3 : Caractérisation de différents échantillons aqueux incluant le test de biodégradabilité défini au cours de la tâche 2. Cette tâche englobe un volet analytique complet permettant d’identifier et quantifier les impuretés présentes en début et fin de test, pour essayer de corréler les résultats de tests de biodégradabilité avec la conversion mesurée des différents polluants organiques.

Profil recherché :

Langue Française ou Anglaise, curiosité scientifique, enthousiasme, autonomie, rigueur.

• Solides connaissances en Génie des procédés.
  
• Des connaissances en Génie de l’eau et/ou Environnement seront un plus

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Context :

Major research and training player in the fields of energy, transport and the environment, IFP Energies nouvelles (IFPEN) is committed for many years to provide innovative solutions for the development of a sustainable energy mix aiming at increasing energy efficiency, reducing CO₂ and pollutant emissions, improving the environmental footprint of industry and transport while meeting the global demand for mobility, energy and products for the chemicals sector. With the urgent need to protect our water resources and to reduce pollution sources, water treatment represents a major challenge in the industrial waste management. In this context, IFPEN intends to carry out a study to develop knowledge about anaerobic biological treatment of aqueous streams coming from a IFPEN process for fuels production.

Description :

This internship follows a dual objective: getting key experimental data and achieving an in-depth understanding of an anaerobic treatment of process water products having a high organic matter content.

This study will be organized into three main parts:

• Task 1: Development of anaerobic fermentation batch tests aimed at determining the activity of micro-organisms enabling the decomposition of fermentable organic matter. This will involve defining the model substrate(s) and the operating conditions for these tests.
• Task 2: Development of anaerobic fermentation batch tests aimed at characterizing the biodegradability of the aqueous effluents to be treated. This also involves a parametric study of the test operating conditions for a chosen aqueous effluent, in order to define the optimum operating conditions.
• Task 3: Characterization of various aqueous samples including the biodegradability test defined during task 2. This task includes a complete set of analysis to identify and quantify the impurities present at the start and end of the test, in an attempt to correlate the biodegradability test results with the measured conversion of the various organic pollutants.

Required profile :

English or French, scientific curiosity, enthusiasm, autonomy, rigor.

• Strong background in Process engineering.
  
• Knowledge in Water treatment and/or Environment engineering would be a plus.