Une purification poussée est nécessaire pour produire une eau potable fiable et savoureuse. La purification consiste en une série de processus, et l'adoucissement de l'eau est une étape importante dans le traitement de l'eau. Actuellement, la plupart des procédés d'adoucissement de l'eau utilisent un type spécifique de réacteur d'adoucissement, appelés réacteurs à lit fluidisé liquide-solide (LSF). On estime que des millions de mètres cubes d'eau par an sont adoucis grâce à cette approche.

L'étude récente, publié dans la revue Sciences du génie chimique : X , a utilisé des simulations informatiques de pointe ainsi que des données expérimentales pour examiner la dynamique des fluides dans ces réacteurs d'adoucissement.

Traditionnellement, on a pensé que ces réacteurs présentent un comportement homogène, où les grains à l'intérieur du réacteur sont uniformément dispersés dans tout le fluide sans espaces observables.

Cependant, l'équipe de recherche, qui comprenait des chercheurs de l'Université d'Eindhoven, Université de Delft, Reine Marie, Université des sciences appliquées d'Utrecht et entreprise du cycle de l'eau Waternet, ont découvert que ces lits granulaires de réacteur d'adoucissement avaient plutôt une structure hétérogène avec des vides locaux et des instabilités.

Il est prévu que ces résultats permettront d'optimiser et d'améliorer les procédés actuels d'adoucissement de l'eau potable, car l'hétérogénéité observée affecte la cristallisation et les réactions chimiques associées au processus de ramollissement de manière inattendue. À son tour, cela pourrait conduire à la production d'eau potable adoucie de haute qualité à moindre coût, et avec CO réduit 2 émissions.

Offrir aux étudiants une expérience de recherche

Deux étudiants de premier cycle en génie chimique de Queen Mary, Jamila Rahman et Phoebe Berhanu, sont co-auteurs de l'article et ont participé à la réalisation des expériences, dans le cadre de leur année de placement industriel à Waternet Amsterdam l'année dernière.

Le Dr Edo Boek a ajouté :« C'est excitant de voir qu'au sein de la première cohorte de notre nouveau programme de génie chimique, nous avons pu offrir à nos étudiants la possibilité de devenir co-auteurs d'une étude publiée avec comité de lecture, ainsi que leur fournir une expérience industrielle vitale."

Nous avons parlé à Jamila et Phoebe de leur expérience de stage industriel chez Waternet et de ce que cela fait de contribuer à un document de recherche publié.

Comment vous êtes-vous impliqué dans la recherche ?

"Nous étions auparavant au courant du projet en raison de notre module d'apprentissage par problèmes dans le cadre du cours. Cependant, c'est l'enthousiasme d'Onno Kramer (Waternet et TU Delft) face à la lacune de cette science qui nous a vraiment attiré. Nous avons commencé par des discussions sur les méthodes de quantification et la portée de cette idée a finalement conduit à cet article publié. »

Pouvez-vous nous en dire un peu plus sur votre stage industriel ?

"Le stage industriel a commencé par nous familiariser avec les colonnes de fluidisation de l'Université d'Utrecht, nous avons passé ce temps à travailler avec d'autres stagiaires, tester le flux et le comportement des particules de plusieurs types de particules, noter toute différence dans les motifs de vide visibles. Cela a naturellement évolué vers le développement de nos propres projets personnels pour Waternet, tout en travaillant avec Onno sur son doctorat. théorie. Il prévoyait de démontrer que les systèmes de fluidisation liquide-solide étaient généralement hétérogènes et non homogènes, comme indiqué dans de nombreux articles de la littérature. Onno était un superviseur flexible et compréhensif qui nous a permis de développer nos capacités d'apprentissage indépendant, nous donnant la liberté de poser des questions et de recevoir les réponses dans la mesure du possible, même quand ce n'était pas lié à la tâche."

Quelles compétences pensez-vous que ce projet vous a aidé à développer?

« Nous avons développé des compétences professionnelles en communication ainsi qu'en résolution de conflits. Nous avons également appris à travailler de manière indépendante car nous ne recevrions pas d'instructions simples et il était de notre responsabilité de définir et de naviguer dans nos projets. Par conséquent, nous avons appris à prendre nos responsabilités et à prendre des mesures proactives."

Phoebe :"J'ai travaillé sur la filtration rapide sur sable (RSF) et le fonctionnement des particules au sein de Waternet et du Royaume-Uni. Je pense que pendant cette période, j'ai développé mes compétences de recherche indépendantes, et ma compréhension de la façon de résumer de grandes quantités de texte et de son importance."

Jamila :"Je me suis concentré sur l'utilisation d'ImageJ (un logiciel utilisé pour traiter et analyser des images scientifiques) et son importance pour comprendre la taille des particules et son implication dans son comportement de fluidisation. Les principales compétences que j'ai acquises étaient l'analyse détaillée et la résolution de problèmes."

Quel impact pensez-vous que cette recherche aura?

"Cette recherche montre explicitement que le mélange hétérogène est le cas habituel, pas homogène. Cela ouvrira la voie à des calculs de quantité plus productifs et à des procédés adaptés à un usage industriel, ce qui signifie qu'il sera à la fois rentable et entraînera moins de déchets potentiels. Pour nous, cette recherche a vraiment démontré, à nous-mêmes surtout que si nous nous appliquons, nous pouvons atteindre, si nous ouvrons notre esprit à de nouvelles opportunités, nous pouvons être guidés vers de nouvelles aventures."

Qu'avez-vous le plus apprécié dans votre stage ?

"Nous avons apprécié la culture de travailler dans une grande entreprise, de rencontrer des gens intéressants avec des années d'expertise dans le domaine derrière eux, d'avoir la flexibilité d'être créatif et innovant. Comme nous sommes allés à l'étranger pour ce stage, voyager en Europe et explorer les Pays-Bas a également été un moment fort!"

Comment pensez-vous que votre stage vous aidera dans votre carrière/études ultérieures ?

« Jusqu'à présent, ce stage est devenu un sujet de discussion intéressant dans presque tous nos entretiens. Le fait que nous soyons allés à l'étranger pour notre stage nous distingue vraiment des autres candidats. Il indique également notre capacité à travailler avec succès dans un environnement industriel et professionnel. Aussi, nous avons connu deux styles de management au cours de notre passage chez Waternet, à la fois différents et uniques qui, espérons-le, nous prépareront à devenir nous-mêmes des managers ou des superviseurs dans le futur."