Minimisation des consommations d'eau dans les industries agro-alimentaires par le développement de l'analyse Pinch massique

par Keivan Nemati-Amirkolaii

Projet de thèse en Génie des aliments

Sous la direction de Marie-laure Lameloise et de Hedi Mohamed Romdhana.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé (Paris ; 2015-....) , en partenariat avec GENIAL - Ingénierie Procédés Aliments - UMR AGROPARISTECH/INRA (laboratoire) et de AgroParisTech (France) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-02-2018 .


  • Résumé

    L'analyse Pinch appliquée à l'eau permet d'identifier des projets conduisant à une utilisation minimale de l'eau dans les procédés ainsi que la minimisation des rejets liquides chargés en polluants. Sur le plan économique, il est intéressant de réduire les investissements nécessaires à l'accroissement du tempo de production de l'usine par simple économie d'eau ou la simple réduction des effluents à traiter. Une telle analyse peut être appliquée à la plupart des procédés dans l'industrie agroalimentaire où il y a une grande consommation d'eau propre et de production d'eaux usées. Ce travail de thèse fait partie d'un programme de recherche plus étendu qui s'intitule « minimisation des consommations d'eau dans les industries agro-alimentaires par le développement d'une approche intégrée associant empreinte eau et Pinch massique ». Ce projet financé par l'ANR (Agence Nationale de Recherche) est coordonné par AgroParisTech et regroupe également un institut de recherche (IRSTEA), un développeur de logiciel de génie des procédés (ProSim S.A.) et 6 centres d'expertise agroalimentaire (ACTALIA, ITERG, CTCPA, UNGDA, IFV et CRITT). Le travail du présent doctorat consiste à développer un outil d'analyse, d'optimisation et de conception de réseaux hydrauliques en se basant sur la méthode de pincement massique. L'outil s'adresse aux réseaux hydrauliques contenant un seul ou plusieurs polluants. La prise en compte de contraintes de pureté pour plusieurs polluants nécessite la mise en œuvre d'outils mathématiques récents tels que l'optimisation multi-objectifs. Ce travail devrait, au final, initier une méthodologie générique et démontrer son applicabilité et les bénéfices dans l'industrie agroalimentaire. L'outil d'analyse sera implémenté dans un logiciel de simulation de procédé en collaboration avec ProSim S.A.

  • Titre traduit

    Minimization of water consumption in agro-food industries by developing of mass pinch analysis


  • Résumé

    The Pinch analysis applied to water makes it possible to identify projects leading to minimal use of water in the overall plant and the minimization of liquid effluents. Economically, it is interesting to reduce the investments required to increase the production tempo of the plant by saving water and by reducing the effluent to be treated. Such analysis can be applied to the most processes in the agro-food industries including a high consumption of water and production of wastewater. This thesis work is part of a research program entitled "minimization of water consumption in agro-food industries by developing a combined approach integrating water footprint and pinch methods". This project is supported by the French Research Agency (ANR) and coordinated by AgroParisTech and includes a research institute (IRSTEA), an engineering software company (ProSim S.A.) and 6 engineering centers (ACTALIA, ITERG, CTCPA, UNGDA, IFV and CRITT). A new generic method for water/wastewater minimization and water network design, based on water pinch analysis, will be developed. It has to be suitable to agro-food processes and will have to handle either single- or multi-contaminant flow. Taking into account purity constraints for several pollutants requires the use of recent mathematical tools such as multi-objective optimization. This work should ultimately initiate a generic methodology and demonstrate its feasibility and benefits in the agro-food industry. The water Pinch tool will be implemented in a process simulation software with the collaboration of ProSim S.A.