Traitement de l'eau industrielle : évaluation de l'efficacité du procédé par Flottation pour prétraiter des effluents aqueux agroalimentaires, en amont de systèmes de filtration membranaire

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. 

IFPEN met à disposition de ses chercheurs un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants.

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.

Traitement de l’eau industrielle : évaluation de l’efficacité du procédé par Flottation pour prétraiter des effluents aqueux agroalimentaires, en amont de systèmes de filtration membranaire

L’accès durable à l’eau est un enjeu vital pour l’industrie agroalimentaire (IAA), grande consommatrice d’eau « potable ». La réutilisation des effluents dans ce secteur pour lequel la réglementation a été assouplie dernièrement, permet de diminuer les consommations d’eau. Mais des traitements poussés sont alors nécessaires pour assurer à la fois la qualité de l’eau et la sécurité sanitaire des produits transformés. Les procédés membranaires (micro- (MF), ultra- (UF), nanofiltration (NF), osmose inverse (OI)) largement utilisés et efficaces se confrontent aux charges organiques élevées de ce type d’effluents qui engendrent un risque accru de colmatage.

Cela entraine une dégradation des performances, une augmentation des fréquences de rétrolavage et, dans certains cas, une détérioration de la membrane, d’où une augmentation effective du coût énergétique d’exploitation. Le choix de la chaine de traitement s’avère alors primordiale afin de répondre aux spécifications requises en gardant un cout énergétique raisonnable. L’optimisation du prétraitement en amont peut être une alternative très efficace dans ce cadre.

Le stage proposé par IFPEN est en collaboration avec l’UMR SayFood d’INRAE.

L’UMR SayFood est équipée de systèmes de filtration membranaire, de MF à OI, dédiés au traitement des effluents issus des IAA et s'investit dans des travaux R&D dans ce domaine depuis de longues années. Récemment elle a coordonné un projet ANR sur la minimisation des consommations d’eau dans les IAA (ANR-17-CE10-0015, https://minimeau.fr).

De son coté, IFPEN a développé un procédé de Flottation avancée qui vise à prétraiter les effluents en amont des membranes afin de limiter le colmatage et ainsi améliorer l’efficacité et minimiser le coût énergétique de traitement.  

IFPEN et INRAE proposent donc un stage en deux étapes.

Lors de la première étape à IFPEN, les travaux consisteront en la caractérisation physico-chimique d’effluents agroalimentaires provenant d’une usine de transformation de légumes fournis par INRAE, d’essais en laboratoire de prétraitement des effluents combinant une évaluation de produits clarifiants (floculants et/ou coagulants) et des tests de Flottation avancée avec différents paramètres opératoires (mode fonctionnement en gaz induit ou bullage, temps de traitement). Des tests de filtration « petite échelle » seront également réalisés afin d’observer l’impact du prétraitement et ainsi préparer les tests « grande échelle » à INRAE.

Les travaux du stage seront poursuivis dans la halle technologique de l’UMR SayFood. Des essais seront menés sur un pilote d’osmose inverse représentatif de l’échelle industrielle, avec des effluents ayant subi différents types de prétraitements, notamment celui par Flottation préalablement étudié à l'IFPEN.

L’objectif, in fine, est d’observer et quantifier l’apport du prétraitement par Flottation, et comparer son bénéfice en termes de gain en efficacité et gain énergétique au regard d’autres prétraitements. A ce titre, une revue bibliographique pourra compléter les travaux expérimentaux.

Profil recherché :

Ce stage de 5 à 6 mois s’adresse à un étudiant ingénieur ou M2 génie des procédés / Chimie / Physique / Physico-Chimie.

Département IFPEN : Physico-chimie des interfaces et des fluides complexes
Date : à partir de Février 2026 (Les dates exactes seront à définir avec le (la) stagiaire, en cohérence avec le bon déroulement du stage).

Ce stage se déroulera sur deux sites : principalement à IFPEN sur le site de Rueil Malmaison (92) avec idéalement environ 4 à 5 semaines dans les locaux d’INRAE – UMR SayFood à Palaiseau (91) sur la deuxième moitié de stage. 
Rémunération : 1130 €/mois (brut)