Procédés Membranaires

Bioréacteur à membranes

Caractérisation de membranes et Eau potable

Industrialisation de procédés et CFD

Propriétés de Transport et Métrologie

Traitement des effluents

Intensification de procédés

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Présentation


L'Equipe Procédés Membranaires (EPM) consacre ses activités à des recherches appliquées et à leur transfert vers le monde industriel où interfèrent les exigences scientifiques, économiques et celles de la confidentialité des sujets traités.
Ses activités sont en forte progression et couvrent un large spectre : depuis la conception de nouvelles membranes et modules jusqu'au développement et à l'installation de nouveaux procédés membranaires industriels. L'objectif principal de l'équipe Procédés Membranaires est d'améliorer l'efficacité de ces procédés limitée par le colmatage et le coût de mise en œuvre, tout en apportant des solutions innovantes dans le traitement d’effluents spécifiques et la purification de composés de haute valeur ajoutée.
L’optimisation des procédés membranaires passe par une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeu. Les activités de l’EPM se divisent en 6 axes de recherche inter-agissant entre eux :

    - Bioréacteur à membranes (Benoit Marrot)
    - Caractérisation de membranes et Eau potable (Yvan Wyart)
    - Industrialisation de procédés et CFD (Philippe Moulin)
    - Propriétés de Transport et Métrologie (Jean Philippe Bonnet)
    - Traitement des effluents (Emilie Carretier)
    - Intensification de procédés (Mathias Monnot)


Pour plus d'information, cliquer sur les images ci-dessous !
Toute évolution des procédés ne peut reposer que sur la connaissance approfondie des problématiques qui les génèrent et des choix qui peuvent en découler. Les problématiques scientifiques évoquées sont complexes et multiples. Dans ce cadre, les activités de recherche sont pour la majorité en partenariat avec un industriel dans le cadre d’un contrat de collaboration de recherche. A partir d’une idée développée au laboratoire ou d’une problématique industrielle), il s’agit ici de travailler en partenariat industriels-EPM dans un cadre réaliste de variables opératoires. 

Responsable

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Doctorants, Post-Doctorants et CDD

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Equipements

Plate forme de 20 pilotes de filtration
1 pilote de perméation gazeuse
2 pilote de pervaporation
1 OI haute pression, NF,
3 pilotes de screening
9 pilotes de MF-UF
1 BRM
1 station de production d'eau potable 20m3.J-1
1 unité de purification d'eau 240m3.J-1
1 BRM industriel
1 pilote multi scales MF-UF

Partenaires industriels et académiques

Dernières Publications de l'équipe

  • C. Savaro, J.P. Bonnet, M.V. Johansson, P. Perrier, I. Graur, et al.. Gas permeability in rarefied flow conditions for characterization of mineral membrane support. European Journal of Mechanics - B/Fluids, Elsevier, 2020, 79, pp.44-53. ⟨10.1016/j.euromechflu.2019.07.005⟩. ⟨hal-02335012⟩ Plus de détails...
  • Martin Victor Johansson, Fabrice Testa, Pierre Perrier, Jérôme Vicente, Jean Philippe Bonnet, et al.. Determination of an effective pore dimension for microporous media. International Journal of Heat and Mass Transfer, Elsevier, 2019, 142, pp.118412. ⟨10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.07.062⟩. ⟨hal-02196396⟩ Plus de détails...
  • Xueru Yan, Stéphane Anguille, Marc Bendahan, Philippe Moulin. Ionic liquids combined with membrane separation processes: A review. Separation and Purification Technology, Elsevier, 2019, 222, pp.230-253. ⟨10.1016/j.seppur.2019.03.103⟩. ⟨hal-02119807⟩ Plus de détails...
  • Thomas La Rocca, Emilie Carretier, Didier Dhaler, Eric Louradour, Thien Truong, et al.. Purification of Pharmaceutical Solvents by Pervaporation through Hybrid Silica Membranes. Membranes, MDPI, 2019, 9 (7), pp.76. ⟨10.3390/membranes9070076⟩. ⟨hal-02335018⟩ Plus de détails...
  • R Mao, N. Fedorczak, G. Ciraolo, H. Bufferand, Y. Marandet, et al.. Impact of alternative divertor configuration on plasma detachment: pure Deuterium simulations with SolEdge2D-EIRENE edge transport code for HL-2M scenario. Nuclear Fusion, 2019. ⟨hal-02370418⟩ Plus de détails...
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Rencontres scientifiques

Soutenances de thèses et HDR

Mardi 10 Décembre 2019 - L'ultrafiltration pour une meilleure maîtrise de la qualité de l'eau dans les écloseries et nurseries conchylicoles / Soutenance de thèse de Clémence CORDIER
Doctorant : Clémence CORDIER                   
  
Date de la soutenance :  Mardi 10 Décembre 2019 à 10:00 , amphithéâtre du  Cerege - Technopôle de l'Arbois-Méditerranée

Résumé de la thèse :
La profession conchylicole est une activité phare du littoral français. Les écloseries et nurseries, qui produisent des huîtres au stade naissain pour les vendre aux professionnels proposent une méthode de culture alternative en conditions contrôlées avec la possibilité de maîtriser la qualité des eaux entrantes et sortantes. Au sein de ces établissements, le traitement de l'eau devient donc un sujet essentiel pour le maintien d'huîtres géniteurs, les élevages larvaires et la production de microalgues fourrages. L'objectif de la thèse est de développer l'ultrafiltration pour le traitement de l'eau dans ces structures avec le but d'éliminer en amont les agents pathogènes et les parasites pour la pérennisation des espèces et des cultures, mais aussi pour le traitement de l'eau en aval qui doit aussi viser l'inactivation de tout matériel biologique non endémique dans les zones de production concernées. La fiabilité et la robustesse de l'ultrafiltration ont été éprouvées à l'échelle semi industrielle et validées sur les différentes matrices testées en optimisant les conditions opératoires, de nettoyage mais aussi par l'utilisation d'un rétrolavage essoré. Une biosécurisation des élevages est réalisée avec (i) la protection des animaux du stade larvaire à adulte vis-à-vis d'agents pathogènes (virus OsHV1 et bactérie Vibrio aestuarianus) (ii) la rétention des gamètes d'huîtres dans les effluents, potentiellement à risque pour le milieu marin, (iii) la mise en place d'un circuit d'eau purifiée réutilisée au sein même des structures conchylicoles. La production d'algues a également été améliorée par l'ultrafiltration permettant d'envisager un transfert de technologie vers l'industrie.    

Mots clés : Ultrafiltration, Conchyliculture, Biosécurisation, Réutilisation des eaux
Jury
Directeur de these M. Philippe MOULIN Université Aix Marseille - M2P2
CoDirecteur de these M. Christophe STAVRAKAKIS Plateforme expérimentale Mollusques Marins de Bouin - Ifremer
Rapporteur Mme Camille SAUREL DTU Aqua - Danish Shellfish Centre
Rapporteur M. Romain KAPEL LRGP
Examinateur Mme Emmanuelle ROQUE D'ORBCASTEL Laboratoire Environnement Ressources Languedoc Roussillon - Ifremer
Examinateur M. Anthony MASSé Gepea
28 Février 2019 - Développement du Procédé de Pervaporation : Application à la Régénération de Solvants / Soutenance de thèse Thomas LA ROCCA
Doctorant : Thomas LA ROCCA

Date de la soutenance :  Jeudi 28 Février 2019 à 10h / Grand Amphithéâtre du CEREGE, site de l'Arbois

Résumé de la thèse
Cette étude se consacre au développement du procédé de pervaporation appliqué à la purification et à la régénération de solvants, principalement utilisés dans l’industrie pharmaceutique. Ce travail repose sur un triptyque : (i) le développement de membranes industrielles baptisées HybSi® et la compréhension du transfert de matière, (ii) l’utilisation de la spectroscopie proche infrarouge (PIR) pour le pilotage en ligne de la pervaporation et, (iii) la conception de la première unité semi-industrielle afin de faire le lien entre l’échelle laboratoire et industrielle. 
Des expériences de purification de solvants à partir de mélanges hydro-organiques complexes, ont été menées afin de mettre en évidence les paramètres influents sur la performance. La température à un effet important sur le flux et la sélectivité tout comme le type et le nombre de composés présents. La spectroscopie PIR présente une grande précision même à très faibles concentrations et une excellente reproductibilité permettant ainsi de piloter le procédé. Enfin, la mise en eau et les premiers tests de déshydratation sur le pilote semi-industriel ont conforté l’intérêt du positionnement sur site industriel de la pervaporation.

Mots-clés : Purification/Régénération organique, Pervaporation, Membrane HybSi®, Spectroscopie PIR, Pilote semi-industriel 

Jury:
Patrick BOURSEAU Prof. Université Bretagne Sud, GEPEA, Rapporteur
Emilie CARRETIER HDR Aix-Marseille Université, M2P2, Co-Directrice
Catherine CHARCOSSET Directrice de Recherche Université Lyon 1, CNRS, Présidente
Didier DHALER, Resp. R&D, Membre Invité, Orelis Environnement
Martial ETIENNE, Resp. R&D, Membre Invité, Sanofi Chimie
Eric FAVRE, Prof. Université de Lorraine, ENSIC, Rapporteur
Philippe MOULIN, Prof. Aix-Marseille Université, Directeur