Renseignements d'identification

Année d'études :
Master 5

Acronyme :
TLU51REPRO

Nombre de crédits ECTS :
11 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
134h

Liste des activités d'apprentissage:

Activité d'apprentissage	Volume horaire	ECTS	Présence obligatoire
TL51OUTSEG Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux	26	2	NON
TL51OUTEA Opérations unitaires du traitement des eaux	26	2	NON
TL51RENV Régulation environnementale	52	4	NON
TL51LAAE Laboratoire d'analyses environnementales	30	3	OUI

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel est capable de :

• ARES. 1 Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes
• ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
• ARES. 1.3 Concevoir, développer et améliorer des produits, processus et systèmes techniques
• ARES. 1.4 Modéliser, calculer et dimensionner des systèmes
• ARES. 1.5 Sélectionner et exploiter les logiciels et outils conceptuels les plus appropriés pour résoudre une tâche spécifique
• ARES. 2 Concevoir et gérer des projets de recherche appliquée
• ARES. 2.1 Réunir les informations nécessaires au développement de projets de recherche
• ARES. 2.3 Mener des études expérimentales, en évaluer les résultats et en tirer des conclusions
• ARES. 2.4 Valider les performances et certifier les résultats en fonction des objectifs attendus
• ARES. 3 Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la chimie
• ARES. 3.1 Rédiger, présenter, discuter, et argumenter des rapports techniques et expérimentaux, protocoles, synthèses bibliographiques, résultats d’analyses, bilans ou autres documents scientifiques.
• ARES. 3.2 Sélectionner des matières premières et des matériaux, innover, améliorer, modéliser et schématiser des protocoles, modes opératoires, dispositifs d’analyse, des installations de production / séparation / purification / stockage / transfert.
• ARES. 3.3 Dimensionner, modéliser, extrapoler, à partir de l’échelle de laboratoire, en installations pilotes et/ou industrielles les procédés de synthèse, de formulation, de transformation, ….
• ARES. 4.1 Planifier le travail en respectant les délais et contraintes du secteur professionnel (sécurité …)
• ARES. 4.3 Travailler en autonomie et en équipe dans le respect de la culture d’entreprise
• ARES. 5 Entreprendre et innover, dans le cadre de projets personnels ou par l’initiative et l’implication au sein de l’entreprise

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux

• Mathématiques, Phénomènes de transport et Opérations unitaires du Génie Chimique.

Opérations unitaires du traitement des eaux

• Mathématiques, Phénomènes de transport et Opérations unitaires du Génie Chimique.

Régulation environnementale

• • Connaissance et maitrise en Chimie :
    • des règles de nomenclature,
    • des réactions acide-base (calcul de pH, préparation de solution tampon,...),
    • des équations d'oxydoréduction (détermination du nombre d'oxydation, équilibre d'une réaction,...),
    • des constantes d'équilibres (constante d'acidité, constante de complexation, constante réactionnelle,...),
    • de l'utilisation des standards internes,
    • de la classification des méthodes analytiques, des étapes d'une analyse (choix de la méthode, échantillonnage, préparation, analyse et interprétation des résultats), l'évaluation des mérites d'une technique (Sensibilité, Spécificité - Sélectivité, Exactitude, Précision, Zone de linéarité, Limite de détection et de quantification, Domaine dynamique linéaire) et des calculs d'incertitudes (instrumental et statistique),
    • des principes de la chromatographie (liquide et gaz), des grandeurs de rétention (temps de rétention, résolution, HEPT, efficacité,...), des termes de l'équation de Van Deemter, des systèmes d'injections (manuel, automatique, boucle d'injection, split, splitless et on-column), des détecteurs FID et TCD,
    • des électrodes (indicatrice, de référence et auxiliaire),
    • des techniques potentiométriques, électrogravimétriques, coulométriques, électrogravimétriques, analyse coulométriques et ampérométriques,
    • de la loi de Beer-Lambert (limitations chimique, physique et chimique), fluorescence, SAM, SAAF, SAEF (principe + sources lumineuses, matériel optique et détecteurs, élargissement des raies (effet Doppler, Lorentz et Stark) et interférences spectrales.
  • Maitrise en Mathématique :
    • des règles de proportionnalité, système métrique, utilisation de machines à calculer,
    • de la construction et la lecture d'un graphique, résolution et mise en graphique d’équation du 1er degré,
    • de la résolution d’un système de 2 équations à 2 inconnues,
    • des propriétés des exposants, fonctions logarithme et exponentielle.
  • Maitrise en Informatique :
    • de l'utilisation d’un logiciel de traitement de données (type "Excel" ; écart- type, régression linéaire et fonctions statistiques),
    • de l'utilisation d'un logiciel de traitement de texte (type "Word").Connaissance et maitrise de la chimie analytique de base (réactions acide-base, rédox, complexométrie,…..)et des méthodes analytiques non instrumentales (volumétrique et gravimétrique) et instrumentales(GC-FID, GC-TCD, LC, SAAF, SAM, SEAF, Fluorimétrie et potentiométrie).

Laboratoire d'analyses environnementales

• • Connaissance et maitrise en Chimie :
    • des règles de nomenclature,
    • des réactions acide-base (calcul de pH, préparation de solution tampon,...),
    • des équations d'oxydoréduction (détermination du nombre d'oxydation, équilibre d'une réaction,...),
    • des constantes d'équilibres (constante d'acidité, constante de complexation, constante réactionnelle,...),
    • de l'utilisation des standards internes,
    • de la classification des méthodes analytiques, des étapes d'une analyse (choix de la méthode, échantillonnage, préparation, analyse et interprétation des résultats), l'évaluation des mérites d'une technique (Sensibilité, Spécificité - Sélectivité, Exactitude, Précision, Zone de linéarité, Limite de détection et de quantification, Domaine dynamique linéaire) et des calculs d'incertitudes (instrumental et statistique),
    • des principes de la chromatographie (liquide et gaz), des grandeurs de rétention (temps de rétention, résolution, HEPT, efficacité,...), des termes de l'équation de Van Deemter, des systèmes d'injections (manuel, automatique, boucle d'injection, split, splitless et on-column), des détecteurs FID et TCD,
    • des électrodes (indicatrice, de référence et auxiliaire),
    • des techniques potentiométriques, électrogravimétriques, coulométriques, électrogravimétriques, analyse coulométriques et ampérométriques,
    • de la loi de Beer-Lambert (limitations chimique, physique et chimique), fluorescence, SAM, SAAF, SAEF (principe + sources lumineuses, matériel optique et détecteurs, élargissement des raies (effet Doppler, Lorentz et Stark) et interférences spectrales.
  • Connaissance et maitrise des méthodes analytiques non instrumentales (volumétrique et gravimétrique):
    • utilisation du matériel de laboratoire (burette, matras, balance analytique,...),
    • choix d'un indicateur,
    • calibration et utilisation d'un pH mètre,
    • réalisation de prises par double pesée,
    • réalisation de pesée à poids constant.
  • Connaissance et maitrise des méthodes analytiques instrumentales : 
    • Chromatographie (GC-FID, GC-TCD, IC et HPLC),
    • Spectroscopie (SAM, SAAF, SEAF et Fluorimétrie).
  • Maitrise en Mathématique :
    • des règles de proportionnalité, système métrique, utilisation de machines à calculer,
    • de la construction et la lecture d'un graphique, résolution et mise en graphique d’équation du 1er degré,
    • de la résolution d’un système de 2 équations à 2 inconnues,
    • des propriétés des exposants, fonctions logarithme et exponentielle.
  • Maitrise en Informatique :
    • de l'utilisation d’un logiciel de traitement de données (type "Excel" ; écart- type, régression linéaire et fonctions statistiques),
    • de l'utilisation d'un logiciel de traitement de texte (type "Word").

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux

Objectifs :

• Présenter le principe et les différentes opérations de traitement et de gestion des sols pollués.
  Présenter le principe et les différentes opérations de traitement des effluents gazeux industriels. 

Contenu :

• Traitement des sols pollués 

  1. Généralités sur les sols.
  2. Législation des sols pollués en Région Bruxelles Capitale.
  3. Généralités et prétraitements des sols pollués.
  4. Traitements thermiques
  5. Traitements physiques.
  6. Traitements biologiques.
  7. Traitements physiques.

  Traitement des effluents gazeux

  1. Généralités.
  2. Dépoussiérage.
  3. Absorption chimique.
  4. Oxydation.

Opérations unitaires du traitement des eaux

Objectifs :

• Présenter les principes et les différentes opérations unitaires du traitement des eaux usées et des boues d’épuration.

Contenu :

• 1. Généralités, cycle de l’eau et types d’eau
  2. Caractérisation des eaux
  3. Introduction au traitement des eaux et prétraitements
  4. Traitement primaire
  5. Traitement secondaire
  6. Traitement des boues d’épuration.

  Visites d'usine (présences obligatoires)

Régulation environnementale

Objectifs :

• Pouvoir expliquer les techniques d'analyses vues en cours ainsi que les avantages/inconvénient/limitations de ces techniques, les solutions mise en place pour limiter les interférences et améliorer les résultats.

Contenu :

• Cours transmissif et débat/discussion sur des enjeux écologiques

Laboratoire d'analyses environnementales

Objectifs :

• Établir le protocole complet d'une procédure d’échantillonnage en vue de quantifier un ou plusieurs analytes (en incluant la validation de la technique d'analyse)

Contenu :

• Participation à un des projets de recherche en cours au sein du laboratoire

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux

• Cours ex-cathedra (présentation powerpoint et vidéos). Résolution d'exercices de dimensionnement.

Opérations unitaires du traitement des eaux

• Cours ex-cathedra (présentation powerpoint et vidéos). Résolution d'exercices de dimensionnement.

Régulation environnementale

• Activités et méthodes d'apprentissage

  Présentation Power-Point (cours transmissif) en parallèle avec des études de cas.

  Usage de l'IA pendant cette activités d'apprentissage : 

  Attention, l'utilisation de l'IA pour produire, rédiger et/ou analyser le contenu d'une production est interdit (niveau 4).

  L'IA peut cependant être utilisée comme outil pendant cette activité d'apprentissage. Cette utilisation est cependant restreinte et impose à l'étudiant de :

  1. fournir un document annexe reprenant les échanges réalisés avec l'IA (niveau 1 et 2)
  2. fournir un document avec le suivi des modifications réalisées (niveau 3).

  Les tâches exhaustives pouvant être prises en charge par l'IA sont les suivantes :

  • Après avoir utilisé votre esprit critique et vos connaissances, vous pouvez utiliser l'IA comme assistante aux activités préalables à votre production (niveau 1) pour :
    • rechercher des informations permettant de favoriser l'inspiration, générer des idées et faciliter la démarche de recherche,
    • donner des idées de thématiques à aborder en lien avec le sujet.

  L'étudiant fournira un document annexe reprenant :

  1. son travail de réflexion personnel (avant utilisation de l'IA)
  2. les questions posées à l'IA et les réponses qu'elle a fournie à ces questions
  3. la nouvelle structure du travail produite par l'étudiant avec l'aide de l'IA
  • Après avoir prévu votre plan de travail, vous pouvez utiliser l'IA comme assistant à l'organisation/la révision/la relecture d'une production (niveau 2) pour :
    • obtenir un retour critique sur votre production,
    • donner des pistes d'amélioration de la formulation et de la mise en forme,
    • mettre en évidence des fautes d'orthographe sans les corriger,
    • indiquer des éléments incorrects dans votre réflexion.

  L'étudiant fournira un document annexe reprenant :

  1. la production qu'il a soumis à l'IA,
  2. les questions posées à l'IA pour obtenir ces retours,
  3. un résumé des changements majeurs qu'il a appliqués sur sa production.
  • Après avoir réalisé sa production, l'étudiant peut la soumettre à l'IA pour une dernière vérification afin que l'IA participe partiellement à sa production (niveau 3) en :
    • reformulant/réécrivant des parties de la production de l'étudiant,
    • corrigeant l'orthographe.

  L'étudiant doit retranscrire l'ensemble de ces changements dans son outil de traitement de texte (type "Word") en activant le "suivi des modifications"

  • L'utilisation de l'IA pour élaborer une production complète (niveau 4) est interdite.

   

Laboratoire d'analyses environnementales

• Activités et méthodes d'apprentissage

  Réaliser une analyse quantitative sur un échantillon complexe :

  1. Choisir la méthode
  2. Obtenir et stocker un échantillon représentatif
  3. Préparer un échantillon de laboratoire
  4. Effectuer une prise adéquate
  5. Mettre en phase et conditionner
  6. Éliminer les interférences
  7. Mesurer une grandeur proportionnelle à la quantité d’analyte
  8. Calculer les résultats
  9. Estimer la fiabilité des résultats/Evaluer les mérites d’une méthode

  Usage de l'IA pendant cette activités d'apprentissage : 

  Attention, l'utilisation de l'IA pour produire, rédiger et/ou analyser le contenu d'une production est interdit (niveau 4).

  L'IA peut cependant être utilisée comme outil pendant cette activité d'apprentissage. Cette utilisation est cependant restreinte et impose à l'étudiant de :

  1. fournir un document annexe reprenant les échanges réalisés avec l'IA (niveau 1 et 2)
  2. fournir un document avec le suivi des modifications réalisées (niveau 3).

  Les tâches exhaustives pouvant être prises en charge par l'IA sont les suivantes :

  • Après avoir utilisé votre esprit critique et vos connaissances, vous pouvez utiliser l'IA comme assistante aux activités préalables à votre production (niveau 1) pour :
    • rechercher des informations permettant de favoriser l'inspiration, générer des idées et faciliter la démarche de recherche,
    • donner des idées de thématiques à aborder en lien avec le sujet.

  L'étudiant fournira un document annexe reprenant :

  1. son travail de réflexion personnel (avant utilisation de l'IA)
  2. les questions posées à l'IA et les réponses qu'elle a fournie à ces questions
  3. la nouvelle structure du travail produite par l'étudiant avec l'aide de l'IA
  • Après avoir prévu votre plan de travail, vous pouvez utiliser l'IA comme assistant à l'organisation/la révision/la relecture d'une production (niveau 2) pour :
    • obtenir un retour critique sur votre production,
    • donner des pistes d'amélioration de la formulation et de la mise en forme,
    • mettre en évidence des fautes d'orthographe sans les corriger,
    • indiquer des éléments incorrects dans votre réflexion.

  L'étudiant fournira un document annexe reprenant :

  1. la production qu'il a soumis à l'IA,
  2. les questions posées à l'IA pour obtenir ces retours,
  3. un résumé des changements majeurs qu'il a appliqués sur sa production.
  • Après avoir réalisé sa production, l'étudiant peut la soumettre à l'IA pour une dernière vérification afin que l'IA participe partiellement à sa production (niveau 3) en :
    • reformulant/réécrivant des parties de la production de l'étudiant,
    • corrigeant l'orthographe.

  L'étudiant doit retranscrire l'ensemble de ces changements dans son outil de traitement de texte (type "Word") en activant le "suivi des modifications"

  • L'utilisation de l'IA pour élaborer une production complète (niveau 4) est interdite.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux

• - Expliquer le principe général et la technologie des procédés de traitement physique, chimique, thermique et biologique des sols pollués et des effluents gazeux industriels.
  - Proposer, ayant connaissance de l’état de pollution d’un site industriel, les solutions les plus adaptées pour assainir le site ou empêcher la pollution de se propager.  

Opérations unitaires du traitement des eaux

• - Caractériser, par les grandeurs appropriées, la pollution d’une eau résiduaire urbaine.  - Expliquer le principe général et la technologie des opérations unitaires de traitement physique, chimique et biologique des eaux usées urbaines et des boues d'épuration.
    - Dimensionner les principaux ouvrages de traitement des eaux usées pour atteindre les rendements épuratoires attendus.  - Retracer le flow-sheet complet d’une station d’épuration des eaux usées. 

Régulation environnementale

• • Réaliser une recherche portant sur l'adaptation des méthodes de suivi et d'analyse à un cas réel.
  • Organiser le travail selon un planning prédéfini.
  • Être capable d'analyser de manière critique des données complexe et de s'assurer de leur validité.

Laboratoire d'analyses environnementales

• • Réaliser un projet portant sur l'adaptation des méthodes analytiques à un cas réel.
  • Rédiger un protocole complet, compréhensible et utilisable par autrui en l'état.
  • Organiser le travail selon un planning prédéfini.
  • Être capable d'analyser de manière critique les résultats et de s'assurer de leur validité.
  • Communiquer les informations et les résultats nécessaires à la réalisation de diverses manipulations.
  • Rédiger un rapport dans le strict respect des consignes et dans les délais prévus (planning) , en intégrant toutes les informations utiles à la compréhension du dit rapport.

Description des supports de cours indispensables :

Description	Accès à la source	Url
Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux
Notes de cours (présentation powerpoint) et vidéos. Notes de visites.	Ce support de cours est disponible sur le campus numérique
Opérations unitaires du traitement des eaux
Notes de cours (présentation powerpoint) et vidéos.	Ce support de cours est disponible sur le campus numérique
Régulation environnementale
	Ce support de cours est disponible sur le campus numérique	https://elearning.cnldb.be/course/view.php?id=1991
Laboratoire d'analyses environnementales
	Ce support de cours est disponible sur le campus numérique	https://elearning.cnldb.be/course/view.php?id=1991

Description des références et des supports :

Description	Accès à la source	Url
Opérations unitaires du traitement des sols et des effluents gazeux
Opérations unitaires du traitement des eaux
Régulation environnementale
« Analyse chimique quantitative de Vogel », Menham, Denney, Barnes et Thomas, Dunod, 2005	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Analyse chimique”, Rouessac et Dunod, 2004.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Electrochimie : des concepts aux applications », Miomandre, Sadki, Audebert et Méallet-Renault, De boeck, 2006.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Principes d’analyse instrumentale », Skoog, Holler et Nieman, De Boeck, 2003.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
Laboratoire d'analyses environnementales
« Analyse chimique quantitative de Vogel », Menham, Denney, Barnes et Thomas, Dunod, 2005	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Analyse chimique”, Rouessac et Dunod, 2004.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Basic concepts of analytical chemistry », S.M. Khopkar, New Age Science, 2009.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Chimie analytique », Skoog, West, Holler et Crouch, De Boeck, 2014.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque
« Principes d’analyse instrumentale », Skoog, Holler et Nieman, De Boeck, 2003.	Ce support de cours est disponible en bibliothèque

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :