Jan Günther

Les bioréacteurs de grandes dimensions sont le siège d’hétérogénéités issues des phénomènes de transfert (zones mortes, gradient locaux de concentrations en substrats, en produits…). Des écarts sont très souvent constatés entre les résultats établis sur pilote de laboratoire et les performances des bioréacteurs industriels. Un des facteurs clés du changement d’échelle du laboratoire à l’échelle industrielle réside dans la maîtrise des phénomènes de transfert dont le mélange, qui impacte directement le comportement des microorganismes.
Il s’agit aujourd’hui de coupler deux approches avec le développement d’un modèle hybride biologique et physique intégrant les dynamiques de réponse microbienne aux dynamiques de fluctuations de l’environnement observées dans les réacteurs de grande échelle.

http://projet-futurol.com

Le projet DIAMETHA est un partenariat entre le CRITT GPTE, le LISBP, le LAAS, l’ADEME, deux industriels Valbio et Proserpol et une PME Solagro .
L’objectif du projet consiste à développer une méthodologie générale permettant de caractériser les résidus organiques vis-à-vis de leur traitabilité en digestion anaérobie et de proposer une stratégie optimale de démarrage et de conduite d’un méthaniseur via un simulateur. Cette méthodologie repose sur l’utilisation couplée :
- d’une technique expérimentale permettant d’évaluer les potentiels méthanogènes des substrats et les cinétiques de production de biogaz,
- d’une modélisation des cinétiques réactionnelles tenant comptes des mécanismes clé permettant de simuler les réactions et bioréactions,
- de protocoles expérimentaux permettant de découpler et de caractériser les différents mécanismes mis en jeu,
- d’une technique d’identification des constants stœchiométriques et cinétiques à partir des résultats expérimentaux.


Mots clés : Traitement de l’eau, Méthanisation, Modélisation et Simulation numérique.

Projet Membranéo :

L'objectif est de faire progresser les procédés de traitement des eaux utilisant des technologies membranaires, en particulier les bioréacteurs à membrane selon la configuration développée par la société Polymem ( http://www.polymem.fr/ ). L'évaluation économique visant à la réduction des couts de fonctionnement de ce procédé s'appuie sur la confrontation des données sur des performances de filtration, sur les conditions hydrodynamiques de fonctionnement et sur les caractéristiques chimiques et rhéologiques du milieu biologique

-> Définition et optimisation de procédés (échelle laboratoire et pilote semi industriel sur site), Phénomènes de transferts, techniques membranaires Génie hydraulique, Techniques analytiques (DCO, COT, MES, MVS, granulométrie).

-> Rhéologie et maitrise des transfert, Rhéologie et structure des agrégats biologiques.

Ce projet est financé par la région Midi Pyrénées et labélisé au pôle Agrimip Innovation

Doctorat de génie microbiologique et enzymatique, LISBP, INSA Toulouse dans l'équipe Transfert, Interface, Mélange du Pr. Ph. Schmitz: « Caractérisation et optimisation des phénomènes de transfert dans un double bioréacteur à membranes».
Financement : Bourse de site / MESR (ministérielle).

-> optimisation de procédés de séparation membranaire (échelle laboratoire), Phénomènes de transferts, Mécanique des fluides numériques, Génie hydraulique, Techniques analytiques (spectrophotométrie, dosages enzymatiques, granulométrie, microscopie).

-> Génie des Bioréacteurs, Ecologie microbienne, Physiologie microbienne, Fermentation.

Ce projet à fait l'objet de 4 publications dans des journaux internationaux ainsi que de nombreuses communications en congrès scientifique.