PROCDS INDUSTRIELS

Le dessalement de leau

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labor par: Khaled Ben Assa & Bilel Gharsalli5/23/12

Plan de Lxpos:

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Introduction Diffrents systmes de dessalement Principales tapes dans le procd de dessalement par Osmose Inverse conomie du dessalement Les inconvnients du dessalement Diffusion

Introduction

Le dessalement de l'eau (galement appel dessalage ou dsalinisation) est un processus qui permet d'obtenir de l'eau douce partir d'une eau saumtre ou sale (eau de mer notamment ou forage). Ce procd est ncessaire parce que dune part, dans de nombreuses rgions du monde, les sources d'eau douces sont inexistantes ou deviennent insuffisantes au regard de la croissance dmographique ou de la production industrielle; D'autre part, il est souvent rentable de combiner la production d'eau douce avec une autre activit (notamment la production d'nergie, car la vapeur disponible la sortie des turbines, et perdue dans une usine classique, est 5/23/12

Diffrents systmes de dessalementLes systmes dedessalementse caractrisent par leur rendement et le taux de sel rsiduel. Les systmes les plus utiliss sont:

Osmose inverse Multi-effets Compression de vapeur Distillation lectrolyse Units 5/23/12 mobiles de dessalement

1 - Osmose Inversecette techniquemembranairerepose sur une ultrafiltration sous pression au travers de membranes dont les pores qui sont des 'trous' si petits que mme les sels sont retenus. Cette technique, en plein essor (cot nergtique moyen ( 4-5 kWh/m) est un systme 5/23/12 prouv ayant montr sa fiabilit.

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Principales tapes dans le procd de dessalement par Osmose InverseLes 6 principales tapes sont:

Filtration Chloration Anticalcaire Dchloration Dessalement par osmoseur Dsinfection.5/23/12

2 - Distillation multiples effetsLe distillateur est constitu de plusieurs vaporateurs en srie que lon appelleeffets. La vapeur issue du premier effet se condense au niveau du second effet et lnergie libre par la condensation sert vaporer leau de mer qui sy trouve. Le troisime vaporateur joue le rle de condenseur pour les vapeurs issues du second effet et ainsi de suite. La vapeur du dernier effet sert rchauffer leau dalimentation du premier effet. En labsence de pertes calorifiques, on peut donc rutiliser la chaleur latente une infinit de fois: plus il y a deffets, plus le cot nergtique sera faible. En ralit, il y a toujours des pertes et le nombre deffets est limit par des contraintes techniques et conomiques. les principaux problmes de ce procds sont lentartrage et lacorrosion, 5/23/12

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3 - Compression de vapeurCe procd dit Flash consiste maintenir l'eau sous pression pendant toute la dure du chauffage; lorsqu'elle atteint une temprature de l'ordre de 120C, elle est introduite dans une enceinte (ou tage) o rgne une pression rduite. Il en rsulte une vaporisation instantane par dtente appele Flash. Une fraction de l'eau s'vapore puis va se condenser sur les tubes condenseurs placs en haut de l'enceinte, et l'eau liquide est recueillie dans des rceptacles en dessous des tubes. C'est l'eau de mer chaude qui se refroidit pour fournir la chaleur de vaporisation, l'bullition s'arrte quand l'eau de mer a atteint la temprature d'bullition correspondant la pression rgnant dans l'tage considr. Le phnomne de flash est reproduit ensuite dans un deuxime tage o rgne une pression encore plus faible. La vaporisation de l'eau est 5/23/12 ainsi ralise par dtentes successives dans une srie

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4 Compression de vapeurLe dessalement par compression de vapeur consiste mettre sous pression la vapeur deau de mer, pour la rchauffer, avant de la rintroduire dans la mme enceinte pour la condenser en faisant vaporer une autre quantit deau de mer. il fournit une eau pure; cot nergtique moyen ( 5 kWh/m).5/23/12

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5 - DistillationPar dpression: ce systme bas sur le fait que la temprature d'vaporationdpend de lapressionfournit une eau trs pure; cot nergtique faible ( 2 3 kWh/m). Il est utilis pour de petites units. Par four solaire: concentre en une zone restreinte les rayons calorifiques, grce un miroir parabolique, pour 5/23/12 porter haute temprature llment

6 - lectrolyseon applique uncourant lectriquequi fait migrer lesionsvers leslectrodes. Systme trs rentable pour les faibles concentrations, l'nergie mettre en jeu dpend de la concentration en sel. Dans llectrodialyse, on intercale alternativement des membranes filtrantes soit impermables aux anions et permables aux cations, soit impermables aux cations et permables aux anions. On obtient ainsi une srie de compartiments forte concentration de sels et dautres faible 5/23/12

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7 - Units mobiles de dessalementLa ville de Yokohama a prsent en juin 2009 un camion quip d'un dispositif membrane osmose inverse, capable de dessaler de l'eau de mer ou de potabiliser de l'eau douce issue d'une rivire ou d'un lac. L'eau douce est pure 15 fois plus vite qu'avec dautres procds (les mmes que ceux qui produisent lenatt; haricots ferments trs apprcis au Japon). Un traitement auchloreet l'ozoneconclut le processus. L'nergie ncessaire au dessalement est entirement fournie par une petiteolienneet despanneaux solairesqui alimentent aussi desbatteriespermettant une autonomie de 24 heures. 3 litres d'eau de mer fournissent un litre potable. Lecamionpeut fournir 5/23/12 de l'eau 3 500 personnes par jour. La saumure peut

conomie du dessalementLedessalementde l'eau de mer est un enjeu important pour l'avenir des rgionsarides. Moyennant un cot de production pouvant descendre environ 0,5 $ par m pour les projets rcents (par osmose inverse et toutes charges comprises: cot d'exploitation, amortissement de l'installation, bnfice de l'oprateur), il est possible de rsoudre les problmes de manqued'eau potabledans de nombreux pays. Dans le cas d'une utilisation pour la consommation humaine, le dessalement d'eau de mer est une technique aujourd'hui fiable et moins onreuse que la technique dite de recyclage des eaux uses. Il devient mme rentable dans des pays dvelopps ne manquant gnralement pas d'eau, 5/23/12

De ce fait, cette activit est en trs forte croissance. La capacit installe chaque anne augmente en moyenne de plus de 10% par an. Les techniques dites thermiques (par vaporation) reprsentaient il y a encore quelques annes la principale technologie employe, mais l'osmose inverse, du fait d'une fiabilit accrue et de sa faible consommation lectrique (4 5 kWh/m), permet des cots trs bas, ce qui lui donne aujourd'hui 50% de la part de 5/23/12

Les inconvnients du dessalementDans tous les cas appart Lunit mobile de dessalement, ces procds produit unesaumuredont il faut se dbarrasser, ce qui n'est pas un problme en bord demerl o le courant est important, mais peut l'tre l'intrieur des terres, et dans certains cosystmes comme leslagons, baies, lagunes Cot nergtique encore lev Rejet dessaumuresconcentres au double de la salinit naturelle en mer ou injectes dans le sol; Rejet d'eaux chaudes en mer dans le cas de la distillation; Emploi de produits chimiques pour nettoyer les 5/23/12

DiffusionLes pays utilisant la technologie de dessalement de leau de mer sont surtout situs auMoyenOrient(mirats arabes unis: usine de Jebel Ali , la plus grande du monde avec une capacit de l'ordre de 900 000 m3/jour, usine deFujarah;Arabie saoudite: usine deJubail). Ces tats qui ont d'importantes ressources en combustibles fossiles utilisent majoritairement le procd de vaporisation. Les autres pays ont davantage dvelopp l'osmose inverse.Isral: usine dAshkelon;Syrie: usine dAmman;Tunisie: usine deDjerba), en Amrique latine (Mexico,Chili: usine deMinera Escondida), enEspagne(usine deCarboneras,Balares: usine de Baya de Palma). Lestats-Unissont placs en deuxime position derrire le Moyen-Orient pour le filtrage deaux 5/23/12

L'Algrieen a construit un peu partout sur son territoire et projette de construire une des plus grandes usines de dessalement d'eau de mer au monde Magtaa (Oran) d'une capacit de 500 000 m/jour. Le constructeur de l'installation sera un groupe singapourien.

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