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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Frédéric Monette


PLAN DE COURS

Hiver 2025
CTN764 : Fondements des procédés et processus en génie de l'environnement (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 25,0 % 35,0 % 40,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure : de définir les notions de base relatives aux principaux procédés et processus du domaine du génie de l’environnement; d’appliquer ces notions à la résolution de problèmes en génie de l’environnement.

Physico-chimie et microbiologie des principaux processus en génie de l’environnement; notions de base en chimie des eaux; notions de base de thermodynamique, énergie; interactions physico-chimiques contaminant-sol; caractérisation des sols; biorestauration; facteurs environnementaux; ordre de réaction; calculs de réacteurs; principes de bases (physique, chimique et biologique) des procédés en génie de l’environnement; critères de sélection des procédés; contaminants naturels, anthropiques et xénobiotiques; données et normes existantes dans le monde.



Objectifs du cours

Au terme de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure :

♦ de définir les notions de base relatives aux principaux procédés et processus du domaine du génie de l’environnement.

  • Connaître la législation environnementale en vigueur au Québec.
  • Comprendre le domaine du génie de l’environnement (avoir une vue d’ensemble des principes scientifiques appliqués au domaine de l’environnement).
  • Comprendre les problèmes environnementaux liés aux activités humaines.
  • Connaître les principes biologiques, microbiologiques, physiques et chimiques sur lesquels sont fondés certains procédés utilisés en génie de l’environnement.
  • Connaître les principales réactions physico-chimiques qui interviennent en génie de l’environnement.
  • Résoudre des problèmes sur les principes de bases du génie de l'environnement.

♦ d’appliquer ces notions à la résolution de problèmes en génie de l’environnement.

  • Être en mesure de concevoir et dimensionner une chaîne de traitement d’eau face à une problématique particulière. Les traitements peuvant être basés sur des principes physico-chimiques (oxydation, précipitation, coagulation-floculation, filtration, échange d’ions, adsorption) ou encore biologique (traitement aérobie, anaérobie).
  • Être en mesure de concevoir et dimensionner des traitements biologiques ou chimiques des sols.
  • Comprendre le contexte industriel du génie de l'environnement.



Stratégies pédagogiques
  • Environ 39 heures d'enseignement magistral (3 heures par semaine) dont trois visites (usines et laboratoire).

  • Travaux pratiques visant à compléter ou mettre en application les concepts fondamentaux vues en classe. Une approche pédagogique active sera privilégiée.

  • Deux projets thématiques réalisés en équipe dans le cadre des séances de travaux pratiques (durée totale 24 heures) feront l’objet d’ateliers, visant à intégrer transversalement les concepts fondamentaux vues en classe ou lors des périodes de travaux pratiques.

  • Un examen final permettra aux étudiants de prendre conscience de l'état d'avancement de leurs connaissances/compétences, de leur progrès et de leur réussite.




Utilisation d’appareils électroniques

Aucun appareil électronique particulier requis.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité



Cours

La matière de ce cours, subdivisée en groupes de sujets, est la suivante (les durées indiquées sont approximatives) :

Contenus traités dans le cours

Heures

Introduction. Problèmes environnementaux liés aux activités humaines (pollution de l'eau, de l'air et des sols). Principaux contaminants. Caractérisation des effluents. Chimie de l’eau, des sols et de l'atmosphère. Cinétique et ordre des réactions. Calcul de réacteurs. Exigences règlementaires  Principes de chimie organique et inorganique.

9h

Procédés physico-chimiques utilisés dans le traitement des eaux : flottation, sédimentation, coagulation, filtration, désinfection, précipitation, adsorption, échanges ioniques, évaporation, combustion-incinération, stabilisation-solidification. Notions de base de thermodynamique et d'énergie.

9h

Procédés microbiologiques : biomasse (libre ou fixée). Nitrification/Dénitrification. Biodégradation (aérobie et anaérobie). Biorestauration. Objectifs de traitement et optimisation. Conception et dimensionnement. Simulation des procédés à l’aide de logiciels.

12h

Visites industrielles.

9h

Total

39h

 




Laboratoires et travaux pratiques

Des séances de travaux pratiques auront lieu chaque semaine. Des exercices de mise en application des concepts vus au cours théorique précédent seront réalisés par les étudiants.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Aucun en particulier, sauf indication spécifique de l'enseignant.




Évaluation

La note globale est la résultante des évaluations durant le trimestre (examens, travaux) selon les pondérations suivantes :

 

Activité

Description

%

Projet thématique 1

Système de traitement physico-chimique

35

Projet thématique 2

Système de traitement biologique

35

Examen final

Procédés et processus en génie de l'environnement

30

Total

100

 

 




Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Par souci d’équité, tout retard dans la remise d’un devoir entraînera automatiquement une pénalité de 10% par jour sur le réssultat final de ce travail.




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

La documentation nécessaire au cours sera indiquée en classe.




Ouvrages de références

Davis, M. et S. Masten. 2022. Principles of Environmental Engineering and Science. 6e edition. McGraw-Hill. 1072 p.Indi

Gray, N.F. 2004. Biology of Wastewater Treatment. 2nd edition. Imperial College Press. 1444 p.

Sawyer, C.N., McCarty, P.L. et G.F. Parkin. 2005. Chemistry for environmental engineering and science. 5th edition. McGraw-Hill. 752 p.

Wang , L.K., Ivanov, V., Tay, JH. et YT. Hung. 2010. Environmental Biotechnology. Human Press. 818 p.

Mitchell, R. et JD. Gu. 2010. Environmental Microbiology. 2nd édition. Wiley-Blackwell.   363 p.

Stanley, E. M. 2008. Fundamentals of Environmental Chemistry. CRC Press. 3rd edition 1264 p.

Epstein, E. 2011. Industrial Composting : Envronmental Engineering Facilities Management. CRC Press Taylor & Francis Group. 334 p.

Lester, J.N. et J.W. Birkett. 2018. Microbiology and Chemistry for Environmental Scientists and Engineers. 1st edition, CRC Press. 398 p.

Vernon L. Snoeyink et D. Jenkins. 1991. Water Chemistry. 1st edition, John Wiley & Sons, Inc. 496 p.

Coca-Prados , J. et G. Gutiérrez-Cervello. 2011. Water Purification and Management. Springer. 242 p.

Baruth, E.E. 2004. Water Treatment Plant Design. 4th edition. McGraw-Hill. 972 p.

Lin, S.D. et C. Lee. 2007. Water and Wastewater Calculations Manual. 2nd edition. McGraw-Hill. 945 p.

Davis, M. 2019. Water and Wastewater Engineering : Design principles and practice. 2nd edition. McGraw-Hill. 1344 p.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Moodle du cours (Environnement numérique d'apprentissage de l'ÉTS).