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Osmose de l'eau d'un puit  (Lu 46711 fois)

Xavier

  • Messages: 797
Attention dans ce que je te proposais il y avait une différence fondamentale entre 1 et 2.
En 1 tu osmoses à partir de l'eau de l'aquarium + appoint d'eau de puit avec recyclage du concentrat alors qu'en 2 tu ne travailles qu'avec de l'eau de puit.
Celà dit vu ton installation actuelle la solution 1 me parait assez délicate à mettre en oeuvre.

Une alternative qui me semble intéressante (mais qui a un coût) serait la suivante :
- installer une petite cuve d'une cinquantaine de litres sous l'aquarium. Dans cette cuve tu renvois l'eau du trop plein de ton aquarium (soit environ 15L/h sachant que tu entres aujourd'hui 17l/h et que tu as des pertes par évaporation).

- installer des contacts à niveau en haut et en bas de la cuve, le haut démarre la pompe et le bas l'arrête.

- installer une petite pompe (type booster) qui vient pomper dans la cuve pour alimenter un petit osmoseur.

- l'eau osmosée produite est directement renvoyée vers ta décantation.

- 1/3 du concentrat de ce petit osmoseur est renvoyé à l'égout et le reste vers la petite cuve. Avec ce ratio là tu peux considérer qu'en moyenne l'eau qui traversera cet osmoseur sera environ 4-5 fois plus chargée que celle de ton bac soit quelque chose de comparable à l'eau que tu utilises actuellement pour produire ton eau osmosée (en jouant sur le ratio que tu renvoies à l'égout par rapport à celui que tu recycles, tu peux ajuster ce paramètre).

- bilan sur ce petit osmoseur : 15L/h tombent dans le système. Environ 11-12 L/h sont renvoyés vers le bac sous forme d'eau osmosée et 3 ou 4 sont envoyés à l'égout.

- bilan sur l'ensemble du bac :
a) tu sors 3-4 L/h à l'égout via le recyclage de l'eau du bac;
b) tu perds 2L/h sous forme d'évaporation

Il te faut donc ajouter 5 à 6L/h d'eau osmosée neuve (au lieu des 17 précédents) soit une division de la consommation d'eau par 2 à 3.

oui, Anthon,
tu as sûrement raison, mais il faudrait que tu voies le dessous de mon bac...
entre la décant qui est énorme (200 litres),  l'osmoseur à bocaux, lle départ à l'égout, et le "petit matériel" (forme pudique pour b....l)  il ne reste pratiquement plus de place...
justement, je mon idée était d'épurer l'eau du puits dans un petit local (en construction) pas loin du puits,
et de passer en sous-terrain (sur 15 mètres) deux  tuyaux, un pour l'eau neuve et l'autre pour recycler le trop plein du bac.

cela dit, merci de tes suggestions, il faut que je compile tout ça  :sr:

cordialement

Xavier

Xavier

  • Messages: 797

Il existe plusieurs qualité de membranes, 50 et 100nm je croit. Les osmoseurs tres bon marché sont souvent en 100nm. Avec eux il est difficile d'avoir un taux de NO3 faible si on part de haut. Il ne faut pas espérer descendre sous 10-20mg/l en partant de 50-100 apres quelques mois d'utilisation. Ils sont souvent en 1 ou 2 corps, soit juste la membrane (1 corps) soit un filtre et la membrane.
Les osmoseurs milieu de gamme (150-400€) sont en 50nm, souvent avec plusieurs pre-filtre (mecanique, charbon, ...) et comportent au moins 3 corps. La notion est souvent 'eludé' sur les site marchand.
Les 3 modeles Tunze semblent ok, avec peut etre une reserve sur le premier dans ton usage a cause du filtre meca leger et indissociable du filtre charbon .



j'ai enquété chez Filmtec qui est -je pense- le fabricant majeur au niveau mondial de membranes d'osmose inverse, et dans le format qui nous intéresse, ils ne font qu'une seule qualité de membrane qui est dite pour eau potable...c'est la membrane que j'utilise...
c'est vrai qu'en Amérique du nord, tu peux acheter l'eau osmosée en bouteille, comme de l'eau minérale en France, et ils la boivent directement, les canadiens... :ooo:
conclusion, je n'ai pas de piste pour une membrane plus fine.
je fais tenter d'interroger TUNZE, mais il est difficile de faire la part des arguments commerciaux....

cordialement

Xavier :sr:

Anthon

  • Messages: 346
liste de fabricants de membranes : http://rightwatersolutions.com/membranes.htm
Recherche nourriture vivante : cf. ici

fmagnier

  • MH
  • Messages: 3124
  • Un méchant romain
Lien interessant.
On y trouve un tableau qui peut expliquer bien des choses :
Typical Reverse Osmosis Contaminant Rejection:

  Sodium 85%-93%   Iron 85%-93%
  Aluminum 96%-99%   Magnesium 96%-98%
  Lead 96%-99%   Zinc 98%-99%
  Copper 98%-99%   Chloride 87%-93%
  Arsenic 94%-96%   Nitrate 60%-92%
  Mercury 96%-98%   Silicate 85%-90%
  Sulfate 96%-98%   Cyanide 86%-92%
  Calcium 96%-98%   Sulphite 98%-99%
  Phosphate 96%-99%   Bacteria 99% +
  Potassium 85%-93%   Manganese 95%-98%
  Fluoride 87%-93%   Ammonium 86%-92%
  Nickel 98%-99%   Barium 96%-98%
  Silver 93%-98%   Chromium 96%-98%
  Bicarbonate 90%-95%
Citation
Nitrate : 60-92%. Comme j'imagine que l'on ne doit pas etre loin du pire cas, 5mg/l de nitrate en sortie ne sont finalement pas forcement une anomalie.


Cyberfish

  • MH
  • Messages: 7081
Je ne comprends pas bien le tableau. Les pourcentages sont ce qui passe ou ce qui est arrêté parce quand je vois pour les bactéries (enfin c'est ce que je considère avec bacteria mais je me trompe peut être) qu'il y a 99% et +, je me dis que les chiffres correspondent à ce qui est arrêté (car l'osmoseur doit normalement bloquer toutes les bactéries et tous les virus).
Autre question, qu'en est il des matières organiques et des substances carbonnées (qui seraient éventuellement relachées par une cuve en plastique non alimentaire) et des pesticides et autres substances nocives relarguées par les toits et la pollution atmosphérique.
Pour moi l'osmoseur doit relacher de l'eau quasi pure.
Cyberfish
Retrouvez toutes mes expériences aquariophiles sur mon site : http://cyberfish.fr

fmagnier

  • MH
  • Messages: 3124
  • Un méchant romain
C'est ce qui est rejeté. Donc dans l'eau 'osmosée' tu retrouve entre 1 (sans doute les limites de mesure) et 40% des taux que tu a dans l'eau d'entrée.
Dans le cas d'une eau bien nitrée, 50mg/l, en prenant le pire cas tu a 40% de 50mg/l dans l'eau osmosée. Soit 20mg/l. En prenant un cas median tu a 10mg/l. Xavier dit avoir une eau pollué, donc autours de 50mg/l je suppose. Il ne me semble pas anormal qu'il retrouve 5mg/l en sortie d'osmoseur.
Autre question, qu'en est il des matières organiques et des substances carbonnées (qui seraient éventuellement relachées par une cuve en plastique non alimentaire) et des pesticides et autres substances nocives relarguées par les toits et la pollution atmosphérique.
Citation
Je n'ai pas trouvé de chiffres sur les substances organiques. Etant des molecules assez grosses je pencherai pour une bonne performance. Le site me fait douter car il parle de plusieurs etape de filtration sur charbon.
Depending on the system you have, the raw tap water
1) flows through a 5-micron particle filter to remove rust, dust and other sediments,
2) flows into a carbon briquette cartridge filter, which removes 98% of the chlorine and organic chemical,
3) flows through a carbon block filter to filter multi-chemical compounds and suspended solids,
4) flows through a reverse osmosis membrane (TFC) that separates 95-99% of the dissolved contiminants from the water molecules, which are washed down the drain,
5) flows through a small carbon filter to remove the remaining trace of chemicals, taste and odor (see Flow Chart), and
6) flows into a tank for storage. Inside the tank is a balloon -like rubber diaphragm, pre-charged with 7-10 pounds of air. As the tank fills, the air pressure increases and pushes the water out when the faucet is opened.
Citation
De plus, si j'ai bien compris, le chlore et tout les oxydants abiment la membrane et diminuent ses performances. Comme un grande partie des desinfectants sont des oxydants :(
Pour moi l'osmoseur doit relacher de l'eau quasi pure.
Citation
Non, j'en ai bien peur. Bien plus pure que l'eau en entrée, mais pas totalement. Pour une eau pure, j'ai peur qu'il faille se tourner vers des installation plus lourde comme celle que l'on trouve dans l'industrie. De memoire ce sont des serie de filtres (sable, charbon, membrane) et de traitements chimiques (resines, adsorbtion, osmose inverse). De memoire, l'installation du labo de microelectronique donnait de l'eau pure a 99.9%, jusqu'a ce que le fait de l'utiliser a l'air libre la contamine. J'imagine que comme partout chaque 9 multiplie le prix par 10.
Pour notre usage, 95% doivent etre suffisant.


Anthon

  • Messages: 346
J'imagine que comme partout chaque 9 multiplie le prix par 10.
Pour notre usage, 95% doivent etre suffisant.

Pour le cas aquariophile, à supposer qu'on souhaite améliorer la qualité de l'eau osmosée produite, 2 solutions me semblent envisageable de manière raisonnable (mais on est vraiment dans des consommations luxueuses) :
1) emploi de 2 osmoseurs en série (on fait traverser l'eau osmosée du premier osmoseur dans un deuxième osmoseur (avec pompe booster, recyclage du concentart du 2eme etage, ...)
1) emploi de résines échangeuses (kati-ani par exemple) pour traiter l'eau osmosée préalablement.

Si le problème vient spécifiquement des nitrates, on peut envisager un passage sur résines spécifiques des nitrates avant osmose.
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
Pour le cas aquariophile, à supposer qu'on souhaite améliorer la qualité de l'eau osmosée produite, 2 solutions me semblent envisageable de manière raisonnable (mais on est vraiment dans des consommations luxueuses) :
1) emploi de 2 osmoseurs en série (on fait traverser l'eau osmosée du premier osmoseur dans un deuxième osmoseur (avec pompe booster, recyclage du concentart du 2eme etage, ...)
1) emploi de résines échangeuses (kati-ani par exemple) pour traiter l'eau osmosée préalablement.

Si le problème vient spécifiquement des nitrates, on peut envisager un passage sur résines spécifiques des nitrates avant osmose.

je partage ton avis, l'emploi de deux membranes en série me parait une idée à creuser, et le fait de cycler le concentrat de la deuxième pour rincer la première  aussi. simplement, pour recycler les concentrats, il faut être certain que le système ne diverge pas. calcul à faire...

pour ce qui est des résines kati-ani qui se régénèrent à l'acide chloridrique, je suis plus réservé, au double point de vue écologique, et économique....
c'est très cher, et il faut voir le cout d'usage, en plus que fait on de l'acide chloridrique après la régénération????

j'aurai plutôt penché sur un gros dénitrateur fait maison, (sur le concept cité plus précédemment, qui s'alimente au glucose et rejette de l'azote gazeux) qui tourne sur la réserve d'eau avant osmose, et qui peut être controlé pour éviter tout risque, mais à ce stade ça reste une intuition qui doit encore être évaluée sur papier avant d'être expérimentée. ça suppose sûrement d'investir dans un controleur de potentiel redox pour être maitrisé, mais si ça marche, le cout de production est presque nul  :oui:  :-D

je n'ai toujours pas les mesures de l'eau de mon puits. cette semaine, s'il fait beau...

merci pour les liens très intéressants, Anthon, de la lecture en perspective...
comme je vise une solution économiquement censée, ça limite un peu les choix techniques...

cordialement

Xavier

Nota: bon sang, qui a changé les smiloissons de place, umanimo? en tout cas, bravo, il y en a plusieurs nouveaux qui sont très sympas !

Anthon

  • Messages: 346
je partage ton avis, l'emploi de deux membranes en série me parait une idée à creuser, et le fait de cycler le concentrat de la deuxième pour rincer la première  aussi. simplement, pour recycler les concentrats, il faut être certain que le système ne diverge pas. calcul à faire...
Le concentrat de la 2eme membrane sera nettement moins concentré que l'eau brute.

Hypothèse dans un cas très défavorable :
Sélectivité moyenne de la membrane 1 de 80% et de la membrane 2 : de 99%
% de perméat : 30% pour la première membrane / 40% pour la deuxième membrane.

avant recyclage du concentrat de la 2eme membrane :
Pour 100L d'eau entrant avec une salinité de 100 -> on obtient 30L d'eau avec une salinité de 20 à faire traverser à travers la 2ème membrane.

A la sortie de cette membrane on obtient 12L d'eau osmosée avec une salinité de 0,2 et 18L de concentrat avec une salinité de 33. Renvoyer ce concentrat au niveau de l'eau brute de la première membrane revient àdiluer cette eau brute.

pour ce qui est des résines kati-ani qui se régénèrent à l'acide chloridrique, je suis plus réservé, au double point de vue écologique, et économique....
c'est très cher, et il faut voir le cout d'usage, en plus que fait on de l'acide chloridrique après la régénération????
Citation
Pour le cout écologique rien à redire. Pour le coût économique il faut voir qu'on déminéralise une eau déjà osmosée donc les régénérations sont très espacées.

j'aurai plutôt penché sur un gros dénitrateur fait maison, (sur le concept cité plus précédemment, qui s'alimente au glucose et rejette de l'azote gazeux) qui tourne sur la réserve d'eau avant osmose, et qui peut être controlé pour éviter tout risque, mais à ce stade ça reste une intuition qui doit encore être évaluée sur papier avant d'être expérimentée. ça suppose sûrement d'investir dans un controleur de potentiel redox pour être maitrisé, mais si ça marche, le cout de production est presque nul  :oui:  :-D
Citation
A etudier en effet

merci pour les liens très intéressants, Anthon, de la lecture en perspective...
comme je vise une solution économiquement censée, ça limite un peu les choix techniques...
Citation
Je suis coincé à la maison pour quelques semaines sans rien à faire ou presque suite à une méchante cascade au ski  :boulet:. Si tu me donne toutes les billes pour ton projet, je veux bien regarder de mon côté ce qui semble économiquement et techniquement intéressant.
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
Le concentrat de la 2eme membrane sera nettement moins concentré que l'eau brute.

Hypothèse dans un cas très défavorable :
Sélectivité moyenne de la membrane 1 de 80% et de la membrane 2 : de 99%
% de perméat : 30% pour la première membrane / 40% pour la deuxième membrane.

avant recyclage du concentrat de la 2eme membrane :
Pour 100L d'eau entrant avec une salinité de 100 -> on obtient 30L d'eau avec une salinité de 20 à faire traverser à travers la 2ème membrane.

A la sortie de cette membrane on obtient 12L d'eau osmosée avec une salinité de 0,2 et 18L de concentrat avec une salinité de 33. Renvoyer ce concentrat au niveau de l'eau brute de la première membrane revient àdiluer cette eau brute.
Pour le cout écologique rien à redire. Pour le coût économique il faut voir qu'on déminéralise une eau déjà osmosée donc les régénérations sont très espacées.
A etudier en effet
Je suis coincé à la maison pour quelques semaines sans rien à faire ou presque suite à une méchante cascade au ski  :boulet:. Si tu me donne toutes les billes pour ton projet, je veux bien regarder de mon côté ce qui semble économiquement et techniquement intéressant.

merci de ta proposition, Anthon,  :-p

je crois que nous partageons les mêmes idées.

moi aussi je suis coincé à la maison jusqu'en juillet, :-/ et j'ai donné jusqu'à présent dans ce fil quasiment toutes les billes que j'ai, qui ne sont que quelques idées, consolidées et modulées dans ce fil.

cela dit, j'espère bien passer au stade pratique pour l'été, alors si ça t'intéresse aussi, bien sur que je suis d'accord pour en discuter et partager ici l'expérience...peut être aboutir à un projet d'article commun pour aquagora  le portail...

cordialement

Xavier   :-)

Cyberfish

  • MH
  • Messages: 7081
Si je comprends bien le problème est avant tout l'élimination des nitrates contenus dans l'eau du puit. Je me demande donc si tu ne peux pas bricoler un filtre aquaponique qui diminuera leur teneur avant de le traiter à l'osmoseur. Je pense qu'en s'y prenant bien on arriverait à baisser assez fortement ces teneurs.
Cyberfish
Retrouvez toutes mes expériences aquariophiles sur mon site : http://cyberfish.fr

Xavier

  • Messages: 797
Si je comprends bien le problème est avant tout l'élimination des nitrates contenus dans l'eau du puit. Je me demande donc si tu ne peux pas bricoler un filtre aquaponique qui diminuera leur teneur avant de le traiter à l'osmoseur. Je pense qu'en s'y prenant bien on arriverait à baisser assez fortement ces teneurs.

oui, et si tu as des idées et/ou des liens/docs sur ton filtre aquaponique, bienvenu  :-)

cordialement


Xavier

Anthon

  • Messages: 346
oui, et si tu as des idées et/ou des liens/docs sur ton filtre aquaponique, bienvenu  :-)

cordialement


Xavier

Un tel système peut-il fonctionner en automne et en hiver ?
Recherche nourriture vivante : cf. ici

didier95

  • Messages: 303
Bonsoir,

filtre aquaponique

Un filtre de ce type fonctionne toute l'année pourvu qu"il y ai de la lumière et une température correcte, le principe c'est l'élimination des nitrates par des plantes, un filtre planté en somme.

D95

Xavier

  • Messages: 797
Bonsoir,

filtre aquaponique

Un filtre de ce type fonctionne toute l'année pourvu qu"il y ai de la lumière et une température correcte, le principe c'est l'élimination des nitrates par des plantes, un filtre planté en somme.

D95

oui, dans ce cas, ça fait partie des options, mais je crains en effet qu'en hiver, l'efficacité soit moindre (lumière, températures plus basses...)

Anthon

  • Messages: 346
Si le filtre est en extérieur, tu peux tabler sur une activité négligeable plusieurs mois dans l'année.

A propos as tu idée de la constance des paramètres physico-chimiques de ton puit (en particulier différence entre temps sec et temps humide). As tu beaucoup de voisins qui font du jardinage ou de l'agriculture ?
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Cyberfish

  • MH
  • Messages: 7081
Pour l'hivers ça implique d'avoir un éclairage et un chauffage. Tout va donc dépendre de l'emplacement choisi pour le placer (à moins d'avoir des espèces adaptées mais je ne sais pas lesquelles).
Malheureusement je n'ai perso pas beaucoup d'info précise car j'avais seulement commencé à m'y intéressé sur feu-FA.
Par contre certains avait de bonnes expériences.
J'ouvre un topic sur la question pour ne pas polluer ici. Simplement, je peux déjà te conseiller tout ce qui est plantes flottantes : pistia, salvinia que tu peux mettre en surface de ton bac pour aspirer nitrates et phosphates.
Cyberfish
Retrouvez toutes mes expériences aquariophiles sur mon site : http://cyberfish.fr

Anthon

  • Messages: 346
Pour t'aider dans la définition de la meilleure solution te concernant, je te propose de reprendre le projet en considérant les données de base suivantes (merci de corriger celles qui ne correspondent pas à ton cas) :

eau potable
4 €/m3

électricité (abonnement tempo)
moyenne annuelle sur 365 jours : 0,078€/kWh
moyenne hors jours rouges : 0,059€/kWh

moyenne annuelle heures creuses (8h/jour) : 0,058€/kWh
moyenne annuelle heures creuses hors jours rouges (8h/jour) : 0,051€/kWh

membranes retenues
FILMTEC TFC disponibles sur le site Europeen Tradinghttp://www.dow.com/liquidseps/prod/tw30_1812100.htm

consommation d'eau actuelle
L'ajout de 380L/semaine d'eau osmosée à 4mg/L de NO3 permet de compenser l'évaporation et de maintenir le bac de 1100 litres (volume net d'eau, décantation incluse) à 10mg/L (conso d'eau osmosée : 20m3/an)

Evaporation : 10L/jour

Objectif à terme : NO3 dans le bac <5mg/L
Objectif nouvelle installation : 500L/semaine d'eau osmosée <1mg/L en NO3

caractéristiques de l'eau du puit
GH :24°All
KH : 15°All
pH : 7,5
NO3 : 50mg/L
PO4 : 1mg/L
conductivité : 730µS/cm
températures été et hiver (température moyenne) : 10°C constants

caractéristiques de  l'eau de ville
GH : 20°All
KH : 14°All
pH : 8,0
NO3 : 40mg/L
PO4 : 0,5mg/L
conductivité : 570µS/cm
températures été : 15°C / hiver : 10°C

caractéristiques de l'aquarium
GH 3°All
KH 2°All
pH 6,3
NO3 10 à 20mg/L, à réduire à 5mg/L max
PO4 : 0,5 à 2 mg/L à réduire sous 0,5mg/L
conductivité <200µS/cm
température moyenne : 30°C

Edité compte tenu des précisions de Xavier
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
Si le filtre est en extérieur, tu peux tabler sur une activité négligeable plusieurs mois dans l'année.


comme j'ai dit au préaalable, je suis en train de rénover en dur un abri de jardin de 15 m2 avec des combles au dessus qui pourront certainement recevoir les différents réservoirs d'eau. à ce stade, je pense que trois à cinq réservoirs distincts seront utiles (eau brute du puits, eau dénitratée, premiere osmose, seconde osmose, concentrat éventuel pour arroser le jardin, et l'eau non potable de la maison...) les volumes respectifs des réservoirs restent à estimer...
A propos as tu idée de la constance des paramètres physico-chimiques de ton puits (en particulier différence entre temps sec et temps humide). As tu beaucoup de voisins qui font du jardinage ou de l'agriculture ?
Citation

autour de mon village, ce n'est que des champs, et effectivement à certaines périodes de l'année, les tracteurs qui font de l'épandage d'engrais et de produits divers sont légion...
cependant, ils épandent de préférence quand il n'y a pas de pluie prévue, de façon à améliorer le rendement  :-D

l'influence sur les paramètres de l'eau de la nappe est donc fortement moyennée...:ouf:

cordialement

Xavier

Xavier

  • Messages: 797
Pour l'hivers ça implique d'avoir un éclairage et un chauffage. Tout va donc dépendre de l'emplacement choisi pour le placer (à moins d'avoir des espèces adaptées mais je ne sais pas lesquelles).
Malheureusement je n'ai perso pas beaucoup d'info précise car j'avais seulement commencé à m'y intéressé sur feu-FA.
Par contre certains avait de bonnes expériences.
J'ouvre un topic sur la question pour ne pas polluer ici. Simplement, je peux déjà te conseiller tout ce qui est plantes flottantes : pistia, salvinia que tu peux mettre en surface de ton bac pour aspirer nitrates et phosphates.

l'emplacement sera plutôt du genre serre froide, avec mise hors gel par isolement et électricité, mais je ne vais pas dépenser d'électricité (ou le moins possible) pour économiser l'eau...

cordialement

Xavier

Anthon

  • Messages: 346
Bilan sur le système actuel

Eau produite directement depuis le réseau d'eau potable traversant un osmoseur.

consommation d'eau de ville
Volume osmosé : 300L/semaine
Hypothèse : 1 L d'eau osmosée produit pour 4 litres rejetés

Consommation totale :
300 L (eau osmosée) + 300 x 4 L (concentrat) = 1500 L d'eau de ville consommés par semaine.
Coût : 1500L/1000 x 4 = 6euros /semaine soit 52x6 = 312 €/an
Consommation d'eau annuelle : 78m3

Consommation électrique
0kWh/an --> coût nul

investissement
1 osmoseur 100 Gpd : 55€ sur ET
prévoir environ 10 préfiltres /an (capacité d'un préfiltre : environ 9m3 d'eau brute : coût : 8,3€ x 9 = 75€)

Variante : remplacer les préfiltres par des bocaux de charbon (indispensable car membrane sensible au chlore) et de filtre sédiments 5µm : coût = 2x12,2€ (durée de vie : 5 ans) + 4 préfiltres 5µm/an (4x 2,30€) + 4 charbons /an (4x5,30€)

hypothèse : durée de vie de la membrane : 2 ans

Coût total/an

Eau et consommables :
eau : 312€/an
préfiltres CA et 5µm : 75€/an (variante : 30€/an)

Equipements
membrane : 55/2 = 22,5€/an
(variante : bocaux : 2x12,2/5=5€/an)

total
409€/an (soit : 26€/m3 d'eau osmosée)

Variante : 347€/an (soit 22€/m3 d'eau osmosée)


Remarques sur le système actuel et sur ces valeurs
- La variante avec les bocaux au lieu du préfiltre unique est payée en quelques mois compte tenu des consommations de Xavier.

- les consommations de préfiltres ont été estimées selon les données des matériels disponibles sur le site europeen-trading.com de même que le coût du matériel.

- Si on considère les débits théoriques, la membrane est largement surdimensionnée par rapport aux besoins réels de Xavier. Ce surdimensionnement est indispensable compte tenu de la température réelle de l'eau (inférieure à 25°C), de la pression disponible sur le réseau et de la salinité élevée de l'eau de ville.
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
Pour t'aider dans la définition de la meilleure solution te concernant, je te propose de reprendre le projet en considérant les données de base suivantes (merci de corriger celles qui ne correspondent pas à ton cas) :

eau potable
4 €/m3

électricité
0,10€/kWh
ce n'est qu'une valeur moyenne, en réalité je suis abonné tempo voir http://particuliers.edf.fr/index.php4?coe_i_id=141090&onglet=2, tu cliques sur "en savoir plus"
et donc 300 jours par an, c'est moitié prix, par contre 22 jours (de pointe, quand il fait le plus froid) par an c'est 5 fois plus cher....
il y aura donc intétêt d'utiliser cette ressource le plus finement possible, mais il y a des possibilités d'automatiser,
car on connait le tarif du jour et le tarif du lendemain.
avec les prévisions météos à huit jours et un système expert aux petits oignons, il y a de quoi économiser  :-D
membranes retenues
FILMTEC TFC disponibles sur le site Europeen Tradinghttp://www.dow.com/liquidseps/prod/tw30_1812100.htm

Citation

oui, mais fmagnier faisait remarquer qu'il devait exister des membranes meilleures (50 nm au lieu de 100 nm comme diamètre de filtration.... ce n'est pas le cas chez Filmtec, et des membranes meilleures seraient assurément beaucoup plus chères... j'aurais donc tendance à rester sur le choix ET qui est le plus économique, même en utilisant deux membranes successivement, pour avoir de meilleurs taux de réjection....(choix à confirmer par l'expérience bien sûr)


consommation d'eau actuelle
L'ajout de 300L/semaine d'eau osmosée à 4mg/L de NO3 permet de compenser l'évaporation et de maintenir le bac de 1100 litres ? (volume net d'eau, décantation incluse) à 10mg/L.

Citation

pas tout à fait: en fait, c'est le fait que je n'arrive pas à produire de l'eau osmosée à mieux que 3 à 5 mg/l de NO3 qui a tendance à augmenter le volume nécessaire pour les changements. en fait, je viserais NO3 << 5 mg/l dans mon bac, ce qui est impossible si je n'arrive pas à produire de l'eau osmosée << 1 mg/l de NO3.
ma consommation actuelle atteint 100 m3/an d'eau de conduite (donc 400 euros/an) pour un résultat qui ne me satisfait pas :-(
je pense dimensionner le projet pour produire 4 à 500 litres d'eau osmosée << 1 mg/l de NO3 par semaine, et cela pour un cout bien moindre. :ange:


caractéristiques de l'eau du puits
Citation
  Tmoy= 10°C; EC 730 microSiemens/cm; PH 7,5; GH 24; KH 15; NO3: 50 mg/l; PO4: 1 mg/l


caractéristiques de  l'eau de ville/b]
Citation
  Thiv= 10°C; Tété = 15°C; EC 570 microSiemens/cm; PH 8,0; GH 20; KH 14; NO3: 40mg/l; PO4: 0,5 mg/l


caractéristiques de l'aquarium
Citation
  Tmoy= 30°C; EC  < 200 microSiemens/cm; PH 6,3; GH 3; KH 2;NO3: 10 à 20 mg/l à réduire au dessous de 5mg/l; PO4: 0,5 à 2 mg/l à réduire en dessous de 0,5 mg/l


Citation

Voilà, j'ai profité du beau temps cet après midi pour entrouvrir mon puits, et faire les mesures  :ooo: :ooo: :ooo:
ce qui donne une base aux évaluations du projet.
j'ajouterais que pour les préfiltres, j'utilise les préfiltres à bocaux 10 pouces de ET, avec les recharges antisédiments 5 microns et Charbon qui ont une capacité de 20 m3 pour un prix très modique.
je pense ajouter en tête de l'installation une décantation et préfiltre 25 microns.

je te poste un synoptique que je suis en train de mettre au propre sur la base des données ci-dessus.

cordialement

Xavier

Xavier

  • Messages: 797

Remarques sur le système actuel et sur ces valeurs
- La variante avec les bocaux au lieu du préfiltre unique est payée en quelques mois compte tenu des consommations de Xavier.

- les consommations de préfiltres ont été estimées selon les données des matériels disponibles sur le site europeen-trading.com de même que le coût du matériel.

- Si on considère les débits théoriques, la membrane est largement surdimensionnée par rapport aux besoins réels de Xavier. Ce surdimensionnement est indispensable compte tenu de la température réelle de l'eau (inférieure à 25°C), de la pression disponible sur le réseau et de la salinité élevée de l'eau de ville.

merci, Anthon, mais nos posts se sont croisés, donc une ou deux corrections, de prime abord:
j'en suis plutôt à 100 m3d'eau de conduite depuis un an...
j'ai depuis l'origine des préfiltres en bocaux 10 pouces d'ET, et l'osmoseur n'est pas à acheter, (j'en ai déjà trois...) il suffit d'acheter la membrane de rechange sur le même site.
une membrane ne dure pas deux ans, mais six mois environ (10 000 litres produits théoriquement, ma membrane actuelle est à 12000, mon critère de changement est EC>30)
la consommation électrique n'est pas si nulle que ça, parce qu'il faut quand même chauffer les 400 litres d'eau par semaine de 10 à 30 °C,
vue la chaleur massique de l'eau liquide de 4180 J/kg/K, ça fait dans les 10 kWh par semaine, soient quelques 500 kWh par an qui pourraient majoritairement être fournis par le soleil...

enfin, l'évaporation de mon bac est plutôt de 10 litres par jour, parce que la galerie est semi-ouverte...donc fermée la plupart du temps.

cordialement

Xavier

Xavier

  • Messages: 797
bon, voilà, Anthon, c'est évidemment un premier jet, mais ça donne un truc comme ça:



j'ai chiffré un ordre de grandeur des débits à envisager,
il faut bien cinq réservoirs (à dimensionner, le plus gros est le dernier, qui pourrait sans doute être enterré.


une des questions qui restent est de savoir si un fonctionnement continu est préférable à un fonctionnement séquencé dans lequels toutes les pompes ne fonctionneraient pas tout le temps.
la question du dénitrateur capable de manger 3 grammes par heure de NO3 hiver comme été se pose aussi.
le concentrat du second osmoseur est recyclé à l'entrée du premier,
alors que celui du premier est rejeté vers l'arosage du jardin, la consommation d'eau non potable, voire un puisard, et donc in fine dans la nappe phréatique..

la seconde membrane devrait travailler relax, donc durer bien plus longtemps que la première...

le réglage des ratios production / concentrat reste aussi à affiner, vu le prix de l'eau primaire du système...

la question de la position d'un adoucisseur ménager (à régénération NaCl) reste aussi posée quand à son positionnement, et à son dimensionnement.

matière à réflexion, en tous cas...

cordialement

Xavier  :-)

Anthon

  • Messages: 346
Modifications des performances actuelles compte-tenu de tes précisions :

Bilan sur le système actuel

Eau produite directement depuis le réseau d'eau potable traversant un osmoseur.

consommation d'eau de ville
Consommation d'eau annuelle : 100m3
Consommation d'eau osmosée correspondante : environ 20m3

Consommation électrique
Pour osmoser : 0kWh/an
Pour chauffer 20m3 de 10 à 30°C : E=4,18*20000*(30-10)=1672000 kJ
Or 1kWh=3600 kJ d'où une consommation électrique pour chauffer l'eau de 465 kWh

investissement gros matériel (déjà acheté par Xavier)
1 osmoseur 100 Gpd : 55€ sur ET
2 bocaux 10" : 2 x 12,2€

consommables
5 préfiltres 5µm/an (capacité d'un préfiltre : 20m3) 5x 2,30€
5 charbons /an : 5x5,30€
2 membranes /an : 2x48€ (prix hors promo)

Coût total/an

Eau, énergie et consommables :
eau : 400€/an
électricité : 465 kWh/an x 0,06 €/kWh (moyenne hors jours rouges) = 27€
consommables : 134€/an

Equipements
12,2€x2 / 5 ans (bocaux)
(55-48)€/5 ans (osmoseur sans membrane)
total : 6€/an

total
567€/an soit 28,35€/m3 (soit 0,03 €/L)
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
Modifications des performances actuelles compte-tenu de tes précisions :

Bilan sur le système actuel

Eau produite directement depuis le réseau d'eau potable traversant un osmoseur.

consommation d'eau de ville
Consommation d'eau annuelle : 100m3
Consommation d'eau osmosée correspondante : environ 20m3

Consommation électrique
Pour osmoser : 0kWh/an
Pour chauffer 20m3 de 10 à 30°C : E=4,18*20000*(30-10)=1672000 kJ
Or 1kWh=3600 kJ d'où une consommation électrique pour chauffer l'eau de 465 kWh

investissement gros matériel (déjà acheté par Xavier)
1 osmoseur 100 Gpd : 55€ sur ET
2 bocaux 10" : 2 x 12,2€

consommables
5 préfiltres 5µm/an (capacité d'un préfiltre : 20m3) 5x 2,30€
5 charbons /an : 5x5,30€
2 membranes /an : 2x48€ (prix hors promo)

Coût total/an

Eau, énergie et consommables :
eau : 400€/an
électricité : 465 kWh/an x 0,06 €/kWh (moyenne hors jours rouges) = 27€
consommables : 134€/an

Equipements
12,2€x2 / 5 ans (bocaux)
(55-48)€/5 ans (osmoseur sans membrane)
total : 6€/an

total
567€/an soit 28,35€/m3 (soit 0,03 €/L)


Salut Anthon,
à quelques nuances du second ordre près -les bocaux et l'osmoseur ne sont pas des couts proportionnels,
seuls les membrane et pré-filtres le sont- je suis ok sur l'évaluation des couts actuels.
Il est clair que les deux plus gros postes sont dans l'ordre:
1. l'eau de conduite,
2. les membranes,
la démarche de mettre quasiment à zéro le cout de l'eau primaire est donc une approche correcte.
que penses tu de mon synoptique d'hier soir?

Anthon

  • Messages: 346
hypothèse n°1 : 2 étages d'osmose inverse à partir d'eau du puit - concentrats perdus - pas de récupération d'énergie - eau usée de l'aquarium perdue

Circuit (je ne suis pas capable de faire un dessin en ce moment, si tu voulais bien t'en charger ça m'arrangerait) :
Puit --> pompe P1 --> filtre 25µm F1 --> filtre 5µm F2 --> charbon actif CA1 --> osmoseur OI1 --> stockage S1  pour le perméat de OI1 --> pompe P2 --> osmoseur OI2 --> stockage S2 pour le perméat de OI2 --> pompe P3 distribuant l'eau osmosée vers le bac.

Débits requis :

500L d'eau osmosée produits/semaine par OI2
En considérant le cas d'une température dans le local de 10°C et une pression de la pompe P3 de 3,4 bar, le débit que peut donner une membrane de type http://www.dow.com/liquidseps/prod/tw30_1812100.htm est de 9L/h soit 1500L/semaine. Ce débit permettra d'obtenir le volume requis en 2 jours 1/2 / semaine ce qui permettrait d'assurer la production y compris avec une semaine à 4 jours rouge en électricité (sous réserve d'avoir un stockage S2 suffisamment important).

L'eau sera distribuée vers l'aquarium via P3 avec un débit constant de 3L/h (soit 500L/semaine).

Alimentation d'OI2
Avec un robinet positionné sur la sortie de concentrat de OI2, on ajustera le débit de concentrat de manière à produire 3L de concentrat pour 1L osmosé. On dimensionne l'alimentation d'OI2 de manière à pouvoir produire 650L d'eau osmosée avec OI2 chaque semaine (marge de sécurité de 30% pour compenser les incertitudes de débit sur les membranes et l'usure de ces dernières).

Il faut donc que OI1 permette de produire 650x4=2600L d'eau osmosée par semaine à 10°C et 3,4 bar. On peut considérer que le débit de la membrane est environ divisé par 2 entre 25 et 10°C. Aussi on s'orientera vers une membrane pouvant produire 5200L/semaine à 25°C. Si on souhaite pouvoir réaliser la production hebdomadaire sur 2 jours, on s'orientera donc vers des membranes d'un débit théorique de 2600L/jour à 25°C. Sur http://www.europeen-trading.com/fiche_produit.php?pid=2256 aucun des osmoseurs proposés ne permet d'atteindre de tels débits. Il nous faut nous orienter vers 2 osmoseurs 300GPD pour nous approcher de notre objectif. Ces osmoseurs seront montés en parallèle.

En considérant un taux de rejet de 6L par L d'eau osmosée (pour ne pas forcer sur les membranes avec une eau chargée) et en considérant un débit instantané maximum à travers chacune des membranes de 2600L/jour soit 110L/h par membrane, une pompe donnant 500L/h sous 3,4 bars est suffisante. Comme le débit pompé sera variable selon la température, on s'orientera vers un petit surpresseur. De la fonte ou de l'acier sont adaptés à la nature de l'eau pompée.


Notre schéma initial sera modifié de la manière suivante :

schéma de principe modifié
Puit --> pompe P1 --> filtre 25µm F1 --> (filtre 5µm F2a --> filtre charbon CA1a --> osmoseur OI1a // en parrallèle filtre 5µm F2b --> filtre charbon CA1b --> osmoseur OI1b) --> stockage S1 --> pompe P2 --> osmoseur OI2 --> stockage S3 --> pompe P3

matériel requis

pompe P1 :fessee:
La pompe P1 doit pouvoir fournir 500L/h sous 3,4 bar (34m de colonne d'eau). Un surpresseur du type "pompe surpresseur inox 24L" http://www.pompe.fr/ doit à priori convenir (j'ai demandé les courbes pression/débit pour le confirmer). Coût : 173€
On ajoutera à cette pompe un kit d'aspiration de 7m avec crépine et clapet pour 16€30 (rayon accessoires de www.pompes.fr. On placera l'aspiration suffisamment haut dans le puit pour éviter d'être au contact du sol. Le puit est fermé pour éviter notamment les chutes de feuilles mortes.

Rq1 : La "pompe surpresseur fonte 750W" n'a pas été retenue en raison d'une pression de refoulement insuffisante. Il est néanmoins possible de trouver des pompes similaires avec légèrement lus de pression de refoulement pour cet ordre de prix (100€).
 
Rq2 : On considère que le puit peut donner sans problèmes le débit requis et on ne protège donc pas cette pompe par un anti-marche à sec.

préfiltration
F1 : bocal 10" avec filtre 25µm
F2a et b : bocaux 10" avec filtre 5µm
CA1a et b : bocaux 10" avec charbon actif

Prix d'un bocal : 12,20€ (europeen trading) --> pour 5 : 61€

Prix et autonomie des consommables :
Rq 3 : l'autonomie retenue pour les filtres à sédiment est celle théorique divisée par 5 car l'eau du puit est chargée en matières en suspension. Cette autonomie est susceptible de fluctuer fortement selon la qualité de l'eau.
Rq 4 : les charbons sont là en sécurité, l'eau du puit ne contenant normalement pas de chlore. Leur autonomie sera considérée comme double de l'autonomie théorique.

Préfiltre 25µm : pas trouvé sur le net à des prix digne d'intérêt. A mon avis tu dois pouvoir trouver pour un prix comparable au 5µm. Partons sur 2,30€ pièce et autonomie de 8m3 (ça se colmate moins vite qun'un 5µm).
Préfiltre 5µm : 2,30€ pièce / autonomie de 4m3 (ET)
Charbon actif : 5,75 pièce / autonomie de 40m3 (ET)

Osmoseurs OI1a et b
Pas de membrane dispo en rechange sur ET pour les modèles qui nous intéressent.
Partons sur des osmoseurs complet avec une consommation totale de 4 osmoseurs/an (on devrait pouvoir se permettre de les pousser un peu plus loin que ceux actuels car derrière on a un 2ème étage de filtration pour finaliser le traitement de l'eau).

Donc budget/an : 4 osmoseurs 300GPD à 150€ pièce

Stockage S1
Ce stockage doit permettre d'alimenter OI2 (qui requiert 2600L/semaine). La production instantanée des OI1 doit normalement permettre d'alimenter en continu OI2. Un stockage d'une centaine de litres est donc suffisant    pour garantir un fonctionnement continu. On pourra s'orienter vers un bac de récupération d'eau de pluie standard.

Prix : 30€ pour un récupérateur standard de 300L sur http://www.oogarden.com/CatBrowse.asp?Catid=467&gclid=CJO3mtCJmosCFSAUZwodphbDDQ

Automatisation de l'alimentation de S1
Tant pour des questions de coût électrique que de longévité des pompe, membranes et filtres, il faut arrêter de remplir S1 quand le réservoir est plein. Pour cela on peut s'orienter soit vers un système mécanique (robinet à flotteur type chasse d'eau bricolé à placer entre le filtre 25µm et les filtres 5µm) ou vers un système électrique (un flotteur de niveau coupe la pompe P1 quand S1 est plein; le ballon de P1 se videra alors lentement dans les membranes).

Matériel (variante électrique) :
1 interrupteur de niveau : 18,90€ http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?catalogId=10001&storeId=10001&productId=360905&langId=-2&ItemHighLightId=357343&from_fh=1
1 contacteur moteur environ 25€ sur conrad (vérifier qu'on a bien une bobine 230VAC, que les contacts de l'interrupteur et de la bobine sont bien tels que la pompe est arrêtée si le flotteur est recouvert.

Pompe P2
Elle devra pouvoir délivrer en pointe environ 80L/h pour une pression de 3,5 bar (débit maxi théorique de la membrane). Elle devra résister durablement à l'eau osmosée et sera donc prise en inox. Une pompe identique à celle retenue pour P1 (173€) sera acceptable quoique surdimensionnée.
On ajoutera un interrupteur de niveau bas arrêtant la pompe si S1 est vide (18,90€)

Stockage S2
Ce stockage doit permettre d'alimenter le bac y compris si la production est interdite pour cause de jour électrique rouge. Une semaine d'autonomie semble donc raisonnable. Volume utile retenu : 500L. Chez le même fournisseur que S1, on retiendra une cuve de 500L à 49€ (sachant qu'une cuve de 6 à 700L serait préférable).

Automatisation de S2
Idem à S1 pour un coût de 35€ environ

Distribution de l'eau de S2 vers l'aquarium P3
Pompe idem à P2 (une moins grosse suffirait largement) 173€.
Pompe arrêtée si le niveau de S2 devient trop bas (1 contacteur moteur + 1 contact de niveau pour environ 35€).

On ajoute à cela du matériel électrique divers (dont un différentiel 30mA en tête de cette installation, indispensable du fait de la présence des capteurs de niveau alimentés en 230V) pour un coût estimé à 150€ ainsi que le nécessaire pour la tuyauterie 150€.

Je passe sur le coût du bâtiment, de la mise hors gel du local et sur le coût pour enterrer la distribution d'eau vers l'aquarium (histoire de mettre cette distribution hors gel).

Je viens de perdre la fin de mon message (calcul des coûts d'investissement et de fonctionnement) suite à une fausse manip. :colere: :colere: :colere: :colere:

De mémoire : environ 80€/an d'électricité et surtout 1300€/an de consommables.
Un tel coût en consommables n'est pas acceptable.
Il peut être réduit en dimensionnant pour produire l'eau sur une semaine au lieu de 2 jours 1/2 (gain probable : autour de 500€ avec 1 seul osmoseur au lieu de 2 sur le 1er étage et des membranes 100Gpd au lieu de 300).
Pour la préfiltration, en remplaçant F1 par un filtre à sable et en revoyant la pression de P1 à la hausse, on peut espérer réduire la consommation des F2 par 5.
A voir donc dans une 2ème version du projet (semaine prochaine).
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Anthon

  • Messages: 346

Salut Anthon,
à quelques nuances du second ordre près -les bocaux et l'osmoseur ne sont pas des couts proportionnels,
seuls les membrane et pré-filtres le sont- je suis ok sur l'évaluation des couts actuels.
Les coûts des équipements ont été évalués de façon simpliste, surtout pour avoir un ordre de comparaison avec les autres systèmes proposés. Je suis d'accord avec toi sur le fait que leur évaluation est simpliste mais elle fixe les ordres de grandeur :)

la démarche de mettre quasiment à zéro le cout de l'eau primaire est donc une approche correcte.
que penses tu de mon synoptique d'hier soir?
Citation
Il y a quelques détails à éclaicir sur ton schéma d'hier. Je pense que ma réponse précédente constitue un début de précisions.

Simple remarque en passant, on ne place jamais les filtres à l'aspiration des pompes (hormis des filtres grossiers type crépine) car si le filtre se colmate, tu engendres beaucoup plus de casse s'il est à l'aspiration que s'il est au refoulement.

Sur le principe je pense que c'est une première approche correcte qui a le mérite de clarifier tes bjectifs. Par contre attentin aux surcouts liés à l'automatisation du projet.
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
hypothèse n°1 : 2 étages d'osmose inverse à partir d'eau du puit - concentrats perdus - pas de récupération d'énergie - eau usée de l'aquarium perdue

Circuit (je ne suis pas capable de faire un dessin en ce moment, si tu voulais bien t'en charger ça m'arrangerait) :
Puit --> pompe P1 --> filtre 25µm F1 --> filtre 5µm F2 --> charbon actif CA1 --> osmoseur OI1 --> stockage S1  pour le perméat de OI1 --> pompe P2 --> osmoseur OI2 --> stockage S2 pour le perméat de OI2 --> pompe P3 distribuant l'eau osmosée vers le bac.

Débits requis :

500L d'eau osmosée produits/semaine par OI2
En considérant le cas d'une température dans le local de 10°C et une pression de la pompe P3 de 3,4 bar, le débit que peut donner une membrane de type http://www.dow.com/liquidseps/prod/tw30_1812100.htm est de 9L/h soit 1500L/semaine. Ce débit permettra d'obtenir le volume requis en 2 jours 1/2 / semaine ce qui permettrait d'assurer la production y compris avec une semaine à 4 jours rouge en électricité (sous réserve d'avoir un stockage S2 suffisamment important).

L'eau sera distribuée vers l'aquarium via P3 avec un débit constant de 3L/h (soit 500L/semaine).

Alimentation d'OI2
Avec un robinet positionné sur la sortie de concentrat de OI2, on ajustera le débit de concentrat de manière à produire 3L de concentrat pour 1L osmosé. On dimensionne l'alimentation d'OI2 de manière à pouvoir produire 650L d'eau osmosée avec OI2 chaque semaine (marge de sécurité de 30% pour compenser les incertitudes de débit sur les membranes et l'usure de ces dernières).

Il faut donc que OI1 permette de produire 650x4=2600L d'eau osmosée par semaine à 10°C et 3,4 bar. On peut considérer que le débit de la membrane est environ divisé par 2 entre 25 et 10°C. Aussi on s'orientera vers une membrane pouvant produire 5200L/semaine à 25°C. Si on souhaite pouvoir réaliser la production hebdomadaire sur 2 jours, on s'orientera donc vers des membranes d'un débit théorique de 2600L/jour à 25°C. Sur http://www.europeen-trading.com/fiche_produit.php?pid=2256 aucun des osmoseurs proposés ne permet d'atteindre de tels débits. Il nous faut nous orienter vers 2 osmoseurs 300GPD pour nous approcher de notre objectif. Ces osmoseurs seront montés en parallèle.

En considérant un taux de rejet de 6L par L d'eau osmosée (pour ne pas forcer sur les membranes avec une eau chargée) et en considérant un débit instantané maximum à travers chacune des membranes de 2600L/jour soit 110L/h par membrane, une pompe donnant 500L/h sous 3,4 bars est suffisante. Comme le débit pompé sera variable selon la température, on s'orientera vers un petit surpresseur. De la fonte ou de l'acier sont adaptés à la nature de l'eau pompée.


Notre schéma initial sera modifié de la manière suivante :

schéma de principe modifié
Puit --> pompe P1 --> filtre 25µm F1 --> (filtre 5µm F2a --> filtre charbon CA1a --> osmoseur OI1a // en parrallèle filtre 5µm F2b --> filtre charbon CA1b --> osmoseur OI1b) --> stockage S1 --> pompe P2 --> osmoseur OI2 --> stockage S3 --> pompe P3

matériel requis

pompe P1 :fessee:
La pompe P1 doit pouvoir fournir 500L/h sous 3,4 bar (34m de colonne d'eau). Un surpresseur du type "pompe surpresseur inox 24L" http://www.pompe.fr/ doit à priori convenir (j'ai demandé les courbes pression/débit pour le confirmer). Coût : 173€
On ajoutera à cette pompe un kit d'aspiration de 7m avec crépine et clapet pour 16€30 (rayon accessoires de www.pompes.fr. On placera l'aspiration suffisamment haut dans le puit pour éviter d'être au contact du sol. Le puit est fermé pour éviter notamment les chutes de feuilles mortes.

Rq1 : La "pompe surpresseur fonte 750W" n'a pas été retenue en raison d'une pression de refoulement insuffisante. Il est néanmoins possible de trouver des pompes similaires avec légèrement lus de pression de refoulement pour cet ordre de prix (100€).
 
Rq2 : On considère que le puit peut donner sans problèmes le débit requis et on ne protège donc pas cette pompe par un anti-marche à sec.



excuses, petit oubli de ma part:

la pompe P1, je l'ai déjà, c'est une "station de pompage" gardena 6000-5Inox LCD que tu peux voir ici:

http://www.gardena.com/servlet/ProductDisplay?catalogId=10065&storeId=10065&productId=16155&langId=-2&parent_category_rn=13356

qui est protégée contre le manque d'eau, a déjà un filtre en tête pour la protéger, et s'arrête toute seule quand on ferme le robinet.
c'est un modèle costaud qui m'a couté assez cher, mais dont je suis très content depuis un an pour le jardin.
pas de problème donc pour remplir un réservoir avec, à travers un robinet de type "chasse d'eau"  :oui:

par contre, les autres pompes, je ne sais pas trop quoi prendre...

j'ai commandé hier un booster en promo chez ET pour me faire une idée...ce sera probablement bien suffisant pour l'osmoseur 2.
sinon, il faut une pompe et un ballon d'expansion, commandée par un pressostat, le tout résistant à la corrosion de l'eau osmosée...

autre point, je suis convaincu qu'il faut rester sur la membrane standard 100 GPD d'ET, sinon on va partir sur un monstre hors de prix c##çu pour dessaler l'océan atlantique :non:

les débits sont suffisants, à condition de se mettre aux bonnes valeurs de Température et Pression.
Aujourd'hui, ma membrane de ce type me sort 17 à 18 litres à l'heure, sous 7 bars et 10°C. c'est donc largement suffisant, surtout que la spécif de la membrane dit qu'on peut monter à 21 bars (et oui... :-D) et 45°C... donc, à 7 bars au lieu de 3,5, le débit double, et à 10°C au lieu de 25, il se divise par deux, et revient donc à la valeur nominale :-D

d'autre part, je ne vois pas clairement l'intérêt de filtrer à 5 µm trop en amont de la chaine, sinon de boucher le filtre inutilement.

Par ailleurs, je ne pense pas que sans un gros dénitrateur qui soit capable de traiter environ 3g/h de NO3, le projet fonctionne.
je te rappelle que les taux de réjection de NO3 par les membranes sont estimés à 60% au pire cas...
dans ces conditions, sans dénitrateur, pas de salut... :non:
et le dénitrateur, je le dimensionnerai bien pour être en amont de la chaine, surveillé par un contrôleur de potentiel RedOx....

A+

cordialement

Xavier

Anthon

  • Messages: 346

la pompe P1, je l'ai déjà, c'est une "station de pompage" gardena 6000-5Inox LCD que tu peux voir ici:

http://www.gardena.com/servlet/ProductDisplay?catalogId=10065&storeId=10065&productId=16155&langId=-2&parent_category_rn=13356

qui est protégée contre le manque d'eau, a déjà un filtre en tête pour la protéger, et s'arrête toute seule quand on ferme le robinet.
c'est un modèle costaud qui m'a couté assez cher, mais dont je suis très content depuis un an pour le jardin.
pas de problème donc pour remplir un réservoir avec, à travers un robinet de type "chasse d'eau"  :oui:
Ca doit effectivement passer sans problèmes.

par contre, les autres pompes, je ne sais pas trop quoi prendre...

j'ai commandé hier un booster en promo chez ET pour me faire une idée...ce sera probablement bien suffisant pour l'osmoseur 2.
Citation
A vrai dire je doute de la longévité de telles pompes pour une utilisation intensive comme la tienne.

sinon, il faut une pompe et un ballon d'expansion, commandée par un pressostat, le tout résistant à la corrosion de l'eau osmosée...
Citation
Je pense que c'est effectivement mieux (c'est ce que j'ai mis au dessus).

autre point, je suis convaincu qu'il faut rester sur la membrane standard 100 GPD d'ET, sinon on va partir sur un monstre hors de prix c##çu pour dessaler l'océan atlantique :non:
Citation
Le problème de l'association série, c'est qu'il faut que la 1ère membrane alimente la deuxième. Cela dit c'est jouable et plus viable économiquement que la première hypothèse formulée.

les débits sont suffisants, à condition de se mettre aux bonnes valeurs de Température et Pression.
Aujourd'hui, ma membrane de ce type me sort 17 à 18 litres à l'heure, sous 7 bars et 10°C. c'est donc largement suffisant, surtout que la spécif de la membrane dit qu'on peut monter à 21 bars (et oui... :-D) et 45°C... donc, à 7 bars au lieu de 3,5, le débit double, et à 10°C au lieu de 25, il se divise par deux, et revient donc à la valeur nominale :-D
Citation
Attention aux fausses sources d'économies : sous 7 bars tu vas effectivement y gagner en terme de débit membranaire mais tu vas y perdre en consommation de pompes (et en investissement) car on sort de la pompe "jardin" classique. Si tu veux passer à 7 bars il te faut une pompe "jardin" + un "booster" du type de celui vendu par ET (attention aussi à la hausse de consommation électrique). A voir tout de même.

Pour les 21 bars, c'est vrai pour la membrane mais pas pour les tubes autour.

d'autre part, je ne vois pas clairement l'intérêt de filtrer à 5 µm trop en amont de la chaine, sinon de boucher le filtre inutilement.
Citation
La filtration 5µm vient juste avant le premier osmoseur. Sans lui la membrane ne va pas vivre vieille.

Par ailleurs, je ne pense pas que sans un gros dénitrateur qui soit capable de traiter environ 3g/h de NO3, le projet fonctionne.
je te rappelle que les taux de réjection de NO3 par les membranes sont estimés à 60% au pire cas...
Citation
60% c'est pour des membranes en acétate de cellulose. Avec des membranes en TFC tu seras vraisemblablement à 80-90% au minimum.
Dans ton cas tu passes de 40 à 4 mg/L ce qui correspond à 90% de rejet des NO3.
Avec 2 étages d'osmose et une eau à 50mg/L en entrée, tu obtiens environ 5mg/L après le premier osmoseur et 0,5 mg/L après le deuxième ce qui permet de se passer d'une dénitrification.


dans ces conditions, sans dénitrateur, pas de salut... :non:
et le dénitrateur, je le dimensionnerai bien pour être en amont de la chaine, surveillé par un contrôleur de potentiel RedOx....
Citation
L'hypothèse est à estimer en effet :)
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
je reviens de chez castomachin, où j'ai vu un magnifique groupe de surpression à 200 euros:
http://www.gardena.com/servlet/INT/resources/FR/fr/manuals/01772-20_man_FRfr.pdf
il existe en version Inox, mais je ne connais pas le prix.
il semblerait que la pression de sortie (3,5 bars) peut être augmentée à 6 bars par le SAV du constructeur,
que je viens de consulter par email....
avec de la chance, réponse demain  :ange:
sinon, il y a un premier prix à 69 euros, mais il n'est dit nulle part que la pression puisse aller au delà de 3 bars, insuffisant, donc.

sinon, je ne sais pas pour le taux de réjection des NO3...je crains que 90% ne soit qu'une valeur moyenne,
la réalité étant meilleure pour certains composés et moins bonne pour d'autres.
voir dans le début de ce fil, je crois que c'est fmagnier qui disait un truc comme ça.

cordialement

Xavier

Anthon

  • Messages: 346
sinon, je ne sais pas pour le taux de réjection des NO3...je crains que 90% ne soit qu'une valeur moyenne,
la réalité étant meilleure pour certains composés et moins bonne pour d'autres.

Je parle bien des NO3 sur les membranes que tu utilises. Si tu pars d'une eau de conduite à 40 mg de NO3/L et que tu ressorts avec 4 ou 5 mg/L c'est que tu en as éliminé entre 85 et 90% et tu as obtenus ces performances avec une membrane en fin de vie. Ce sont des résultats classiques (et même plutôt mauvais) étant donné que ta membrane est en TFC.
Si ta membrane ne retenait que 60% des NO3 alors avec ton eau du robinet à 40mg/L, tu te retrouverais avec une eau osmosée à 16mg/L de NO3 ce qui n'est vraisemblablement pas le cas.

Les valeurs données par Fmagnier sont valables pour l'ensemble des membranes d'osmose inverse. Celles qui donnent les moins bons résultat en terme de pouvoir de séparation sont celles en acétate de cellulose (qui ont par contre comme avantage de ne pas craindre le chlore).

Pour ta pompe, je reprendrai une deuxième hypothèse de travail en en tenant compte dès la semaine prochaine.

J'ai reçu un mail de pompe.fr avec les courbes des petits surpresseurs en inox qui peuvent effectivement donner 3,5 bar sans difficultés (même si on s'éloigne alors fortement de leur plage optimale).
Recherche nourriture vivante : cf. ici

Xavier

  • Messages: 797
Je parle bien des NO3 sur les membranes que tu utilises. Si tu pars d'une eau de conduite à 40 mg de NO3/L et que tu ressorts avec 4 ou 5 mg/L c'est que tu en as éliminé entre 85 et 90% et tu as obtenus ces performances avec une membrane en fin de vie. Ce sont des résultats classiques (et même plutôt mauvais) étant donné que ta membrane est en TFC.
Si ta membrane ne retenait que 60% des NO3 alors avec ton eau du robinet à 40mg/L, tu te retrouverais avec une eau osmosée à 16mg/L de NO3 ce qui n'est vraisemblablement pas le cas.

oui, tu as sûrement raison, d'ailleurs je vais changer ma membrane ce week end, et j'en aurais le coeur net...
Ce qui m'intrigue, c'esy qu'hier j'ai mesuré 40, aors que la compagnie de l'eau mesure 26 en moyenne....
bon, hier était peut être un mauvais cas.


Les valeurs données par Fmagnier sont valables pour l'ensemble des membranes d'osmose inverse. Celles qui donnent les moins bons résultat en terme de pouvoir de séparation sont celles en acétate de cellulose (qui ont par contre comme avantage de ne pas craindre le chlore).

Pour ta pompe, je reprendrai une deuxième hypothèse de travail en en tenant compte dès la semaine prochaine.

J'ai reçu un mail de pompe.fr avec les courbes des petits surpresseurs en inox qui peuvent effectivement donner 3,5 bar sans difficultés (même si on s'éloigne alors fortement de leur plage optimale).
Citation

oui, pour la pompe, regarde celle que je t'ai indiquée dans mon dernier mail, si elle montait à 6 bars, ce serait parfait  :-D

le mieux est en effet d'attendre.

cordialement

Xavier

Xavier

  • Messages: 797
oui, tu as sûrement raison, d'ailleurs je vais changer ma membrane ce week end, et j'en aurais le coeur net...
Ce qui m'intrigue, c'esy qu'hier j'ai mesuré 40, aors que la compagnie de l'eau mesure 26 en moyenne....
bon, hier était peut être un mauvais cas.


bon, la nouvelle membrane donne 3 fois moins de nitrates que l'ancienne, qui avait quand même fourni environ 13000 litres d'eau osmosée...

le taux de réjection en NO3 d'une membrabe neuve serai donc bien de l'orde de 1-1,5/40 meilleur que 95%,
bon, je n'ai pas re-testé l'eau de conduite à deux jours près, mais ça donne donc surement mieux que 90%  :-D

cordialement
Xavier

Anthon

  • Messages: 346
Tu vois qu'il ne fallait pas être trop pessimiste sur les performances de nos membranes...  :ange:

Hypothèse 2 : 2 membranes en série - low cost

Objectif par rapport à l'hypothèse 1 : diminuer les coûts de fonctionnement (notamment en consommables).

Circuit (je ne suis pas capable de faire un dessin en ce moment, si tu voulais bien t'en charger ça m'arrangerait) :
Puit --> pompe P1 --> filtre à sable FS1 --> pompe "booster" P2 --> filtre 5µm F1 --> filtre à charbon actif CA1 --> osmoseur OI1 --> stockage S1  pour le perméat de OI1 --> pompe P3 --> osmoseur OI2 --> stockage S2 pour le perméat de OI2 --> pompe P4 distribuant l'eau osmosée vers le bac.

Débits requis :

500L d'eau osmosée produits/semaine par OI2
En considérant le cas d'une température dans le local de 10°C et une pression de la pompe P3 de 3,4 bar, le débit que peut donner une membrane de type http://www.dow.com/liquidseps/prod/tw30_181275.htm est de 6L/h soit 1000L/semaine.
L'eau sera distribuée vers l'aquarium via P3 avec un débit constant de 3L/h (soit 500L/semaine). La membrane OI2 produira donc environ 50% du temps.

Alimentation d'OI2
Avec un robinet positionné sur la sortie de concentrat de OI2, on ajustera le débit de concentrat de manière à produire 3L de concentrat pour 1L osmosé.

Il faut donc que OI1 permette de produire 500x4=2000L d'eau osmosée par semaine à 10°C et 3,4 bar. On peut considérer que le débit de la membrane est environ divisé par 2 entre 25 et 10°C. Aussi on s'orientera vers une membrane pouvant produire 4000L/semaine à 25°C (soit 570L/jour).

Rq : A supposer qu'on puisse remplacer la pompe d'alimentation de OI1 par une pompe délivrant 6 bars, alors ce débit peut être ramené à 2500L/semaine (soit encore 350L/jour). Compte tenu du surcout d'achat et surtout d'entretien d'une pompe 6 bars par rapport à une pompe 3,4 bars, et compte tenu du faible écart de prix entre une membrane 570L/jour et une 350L/jour, nous considèrerons dans la suite l'hypothèse d'une membrane OI1 alimentée à 3,4 bar.

En considérant un taux de rejet de 6L par L d'eau osmosée (pour ne pas forcer sur les membranes avec une eau chargée) et en considérant un débit maximum à travers OI1 est de 2000L/jour soit 83L/h, une pompe donnant 580L/h sous 3,4 bars est suffisante. Comme le débit pompé sera variable selon la température, on s'orientera vers un petit surpresseur. De la fonte ou de l'acier sont adaptés à la nature de l'eau pompée.


matériel requis

pompe P1
La pompe P1 doit pouvoir alimenter un filtre à sable à 580L/h. Les filtres piscine ne sont pas prévus pour fonctionner sous hautes pressions, aussi on s'assurera que la pression délivrée par P1 reste voisine de 1,6 bar (pression de service  maximum pour un filtre de type : http://www.distripool.fr/shop/produit_detail.asp?prod_id=160&cat_id=11)

Un petit surpresseur de type "pompe surpresseur fonte 750W" à 95 euros suffit à accomplir cette tache (www.pompe.fr). La pompe GARDENA que tu indiquais peut également convenir mais c'est un luxe.

On ajoutera à cette pompe un kit d'aspiration de 7m avec crépine et clapet pour 16€30 (rayon accessoires de www.pompes.fr. On placera l'aspiration suffisamment haut dans le puit pour éviter d'être au contact du sol. Le puit est fermé pour éviter notamment les chutes de feuilles mortes.

Rq : On considère que le puit peut donner sans problèmes le débit requis et on ne protège donc pas cette pompe par un anti-marche à sec.

préfiltration
L'eau alimentant OI1 traverse un filtre à sable FS1.
Ce filtre sera alimenté sous 4,5 bar avec un débit de 600L/h.
On pourra s'orienter vers les fabricants de piscine pour trouver ce genre de matériel.
http://www.distripool.fr/shop/produit_detail.asp?prod_id=160&cat_id=11

Prix : 190 € pour le filtre + le prix du sable tu peux avoir un système dont le nettoyage à contre courant n'imposera pas de manipulations trop lourdes.

Mise en pression + filtration finale
P2 :  POMPE SURPRESSEUR 60 L MULTICEL  (195€ + capteur antimarche à sec 13,6€).
Cette pompe reprend l'eau en sortie de FS1 et la monte à une pression de 3,5bar. L'eau traverse ensuite le filtre 5µm puis le filtre à charbons actif (2 bocaux à 12€20 chez ET)

Préfiltre 5µm : 2,30€ pièce / autonomie de 20m3 (ET)
Charbon actif : 5,75 pièce / autonomie de 40m3 (ET)

Osmoseurs OI1
Pas de membrane dispo en rechange sur ET pour les modèles qui nous intéressent.
Partons sur des osmoseurs complet avec une consommation totale de 2 osmoseurs/an (on devrait pouvoir se permettre de les pousser un peu plus loin que ceux actuels car derrière on a un 2ème étage de filtration pour finaliser le traitement de l'eau).

Donc budget/an : 2 osmoseurs 150GPD à 86€ pièce

Stockage S1
Ce stockage doit permettre d'alimenter OI2 (qui requiert 2000L/semaine). La production instantanée des OI1 doit normalement permettre d'alimenter en continu OI2. Un stockage d'une centaine de litres est donc suffisant    pour garantir un fonctionnement continu. On pourra s'orienter vers un bac de récupération d'eau de pluie standard.

Prix : 30€ pour un récupérateur standard de 300L sur http://www.oogarden.com/CatBrowse.asp?Catid=467&gclid=CJO3mtCJmosCFSAUZwodphbDDQ

Automatisation de l'alimentation de S1
Tant pour des questions de coût électrique que de longévité des pompe, membranes et filtres, il faut arrêter de remplir S1 quand le réservoir est plein. Pour cela on peut s'orienter soit vers un système mécanique (robinet à flotteur type chasse d'eau bricolé à placer entre le filtre 25µm et les filtres 5µm) ou vers un système électrique (un flotteur de niveau coupe la pompe P2 quand S1 est plein; le ballon de P2 se videra alors lentement dans les membranes).

Matériel (variante électrique) :
1 interrupteur de niveau : 18,90€ http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?catalogId=10001&storeId=10001&productId=360905&langId=-2&ItemHighLightId=357343&from_fh=1
1 contacteur moteur environ 25€ sur conrad (vérifier qu'on a bien une bobine 230VAC, que les contacts de l'interrupteur et de la bobine sont bien tels que la pompe est arrêtée si le flotteur est recouvert.

Pompe P3
Elle devra pouvoir délivrer en pointe environ 25L/h pour une pression de 3,5 bar (débit maxi théorique de la membrane). Elle devra résister durablement à l'eau osmosée et sera donc prise en inox. Une pompe identique à celle retenue pour P1 (173€) sera acceptable quoique surdimensionnée.
On ajoutera un interrupteur de niveau bas arrêtant la pompe si S1 est vide (18,90€)

Osmoseur OI2
75GPD ET à 49€ (coût membrane : 41€ / 1 membrane/an)

Stockage S2
Une semaine d'autonomie semble donc raisonnable. Volume utile retenu : 500L. Chez le même fournisseur que S1, on retiendra une cuve de 500L à 49€ (sachant qu'une cuve de 6 à 700L serait préférable).

Automatisation de S2
Idem à S1 pour un coût de 35€ environ

Distribution de l'eau de S2 vers l'aquarium P4
Pompe idem à P3 (une moins grosse suffirait largement) 173€.
Pompe arrêtée si le niveau de S2 devient trop bas (1 contacteur moteur + 1 contact de niveau pour environ 35€).

On ajoute à cela du matériel électrique divers (dont un différentiel 30mA en tête de cette installation, indispensable du fait de la présence des capteurs de niveau alimentés en 230V) pour un coût estimé à 150€ ainsi que le nécessaire pour la tuyauterie 150€.

Je passe sur le coût du bâtiment, de la mise hors gel du local et sur le coût pour enterrer la distribution d'eau vers l'aquarium (histoire de mettre cette distribution hors gel).

Coût total :
1400€ d'investissement

Consommables (14m3/sem traversent OI1; 2m3/sem traversent OI2 et 500L/sem d'eau osmosée sont produits) :
83€/an de filtres 5µm
104€/an de CA
213€/an de membranes
total : 400€/an

Electricité :
1kWh/m3 pompé
P1 et P2 pompent chacune 14m3/sem soit 758 m3/an
P3 pompe 2m3/sem soit 104m3/an
P4 pompe 500L/sem soit 26m3/an
Total : 1616 kWh/an soit 100€/an

Autrement dit un tel système revient sensiblement au même que le système actuel en terme de coûts de fonctionnement. Comme il faut en plus ajouter les coûts d'investissement et de maintenance, un tel système n'est pas viable pour les débits considérés.

Le fait d'ajouter ou non un dénitrateur ne changera rien puisque l'origine du coût vient surtout de la nécessité d'avoir un premier étage d'osmose débitant énormément pour alimenter le deuxième étage. Comme de plus l'eau de départ est très chargée, ce gros débit se traduit par des coûts de préfiltration prohibitifs.
Recherche nourriture vivante : cf. ici