Conclusion

7. Conclusion



 

Pour conclure ce dimensionnement, nous allons réaliser la comparaison des deux meilleurs scénari d'agencements et envisager les problèmes liés à leur mise en place :

On donc faire le bilan des divers résultats de ces deux simulations :

 

Ce qu'on regarde tout d'abord ce sont les différentiels de pressions osmotiques, on remarque que le scénario 4 respecte bien des valeurs raisonnables : le maximum étant de moins de 50 Bars. Par contre, le scénario 5, tout en restant dans des valeurs correcte de pression, a un maximum plus haut à 62 Bars.

En ce qui concerne les surfaces membranaires, on note qu'entre le scénario 4 et 5, on a près de 35 % de diminution. Or on sait que les membranes vont représenter 30 % du coût de l'usine, ce qui n'est tout de même pas négligeable.

Ensuite, la salinité totale en sortie est moins élevé dans notre dernier scénario, cependant il est plus pertinent de traiter la concentration de chaque ion comme on va le voir par la suite.

Enfin, le rendement est assez similaire sur ces deux procédés, avec un faible avantage pour le dernier scénario. Cependant étant donné que la station va produire 110 000 m3/j , 1 % représente environ 3000 m3/j , donc un débit considérable à ne pas négliger. 

 

On s'intéresse maintenant à la concentration de chaque ions dans l'eau sortant du procédé. On note que pour chaque ion, la concentration dans le dernier agencement offre les meilleurs résultats. C'est important quand on regarde les ions posant des problèmes tels que le Bore et le Brome, ce perméat global sera plus aisé à traiter.

 

Malgré le fait que les pressions osmotiques soient plus élevées dans le scénario 5, les puissances de pompes ne le reflètent pas ... En effet, comme on a réussi à placer de façon intelligente les pompe ssur des courants de débits plus faibles, les puissances sont diminuées.

 

En terme de coûts économiques, nous n'avons malheureusement pas beaucoup d'éléments pour faire une estimation précise. Nous nous sommes basés sur une donnée fournie par Mr PONTALIER ( Maître de Conférence à l'ENSIACET ) à savoir qu'un atelier de production traitant 25 m3/h (soit 600 m3/j) revient à 200 000 euros avec 30 % du coût imputé aux membranes.

Après, extrapolation on trouve :

  • 59 M€ pour l'atelier de dessalement
  • 18 M€ pour les membranes

Voici comment vont se répartir les coûts opératoires pendant le fonctionnement de l'usine :

(source : présentation ppt "les grandes stations de dessalement : aspects techniques et économiques" M. ZAARA, RMSU MEDA Water Program)

 

L'énergie électrique consommée par les pompes représente presque la moitié des dépenses en fonctionnement. Ensuite, l'entretient des procédé va représenter une part non négligéable de dépenses. Nous ne l'avons pas évoqué précédemment, mais les membranes d'osmose inverse et de nanofiltration s'encrassent rapidement et se colmatent, réduisant ainsi le taux de conversion global du procédé. Il va donc falloir mettre en place de phase de retro lavage des membranes pour éviter ces pertes de rendement. 

 

Il convient également de souligner un problème qui n'a pas été encore évoqué : les ions Bromates. Ils peuvent se former dans les eaux salées avec de fortes concentrations en Bromure. Ces ions sont dangereux pour l'homme car ils sont cancérigènes et sont susceptible de provoquer des tumeur des reins.

 

Un autre point qu'il nous semble important d'aborder dans cette conclusion est la possible valorisation des effluents. En effet, nous avons vu que nos rejets de saumures pouvaient atteindre des valeurs  de salinité telles que 130 g/L. Dans chacun de nos scénarii , on a regardé si l'on pouvait tirer des bénéfices de ces effluents, en s'interessant notemment à la précipitation. Cette étude n'est pas aboutie puisque nous n'avons pas eu les réponses, ni les données nécessaires. Cependant, si par un quelconque procédé, il était possible de faire précipiter certains sels, la revente ensuite serait une manne économique pour la station de dessalement. Nous avons pour ces raisons laissé les calculs de produits de solubilité sur notre feuille de dimensionnement, en espérant qu'elles pourront être utiles.

 

Un élément que nous n'avons pu approfondir aussi, par manque de temps et de connaissance sur le sujet, concerne la récupération d'énergie. En effet, les pressions mises en oeuvre sont très élevées et comme il y a seulement 5 Bars de perte de charge entre l'alimentation et le rétentat, on retrouve ces pressions dans les rétentats. On peut donc imaginer d'installer des organes de récupération d'énergie sur ces courants. Ils auront le rôle de convertir l'énergie sous forme de pression en énergie électrique, et ainsi d'alléger les dépenses énergétiques du procédé. On peut citer parmi eux la turbine à roue Pelton qui est largement utilisée et qui présente un rendement proche de 90 %. Des installations de ce type sont en place dans l'usine de Barcelone et permettent une économie d'énergie.

 

 

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