1.1 - Qualité de l'eau de mer

Tableau 1 - Composition standard de l'eau de mer océanique
1.2 - Qualité de l'eau produite

2.1 - Distillation à simple effet
2.2 - Distillation à effet multiple
2.3 - Multi-effet avec compression de vapeur
2.4 - Distillation par détentes successives (ou multiflash)
2.5 - Avantages de la distillation
2.6 - Contraintes de la distillation

3.1 - Pression osmotique et pression de fonctionnement (rappel)
3.2 - Paramètres de fonctionnement d'une osmose inverse

Tableau 2 - Variation des quantités d'eau produite et de la salinité en fonction [...]
3.3 - Prétraitement de l'eau d'alimentation
3.4 - Éléments de dimensionnement d'une unité d'osmose inverse

Figure 13 - Système à deux passes Figure 14 - Système à une passe
3.5 - Avantages et contraintes de l'osmose inverse

4 - HYGIÈNE, SÉCURITÉ ET ENVIRONNEMENT

5 - COMPARAISON DES PROCÉDÉS ET CRITÈRES DE CHOIX

Bibliographie & annexes

Article de référence | Réf : W5700 v1

Hygiène, sécurité et environnement
Dessalement de l'eau de mer

Auteur(s) : Jean-Marie ROVEL

Relu et validé le 01 févr. 2017

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RÉSUMÉ

Face à une répartition inégale de l'eau potable sur la planète, une demande de plus en plus forte pour le dessalement de l'eau de mer a été recensée ces dernières années. Le développement démographique, la haute concentration de la population mondiale dans une même zone où l'activité humaine s'accroît, et les progrès techniques qui ont menés à une réduction des coûts d'investissement, sont autant de facteurs qui ont contribué à cette hausse de la demande. Cet article s’intéresse à ce procédé de dessalement par l'étude de la distillation et de l'osmose inverse, mais également à travers les aspects de l'hygiène, de la sécurité et de l'environnement. Sont ensuite comparés les différents procédés et les critères de choix de ces méthodes.

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ABSTRACT

Sea-water desalination

Due to the unequal distribution of drinking water on the planet, the demand for sea water desalination has increased significantly over the last few years. Demographic growth, the high concentration of the global population in a same area where human activities are expanding as well as the technical advances which lowered investment costs are so many factors which have led to an increase in this demand. This article deals with this desalination process, not only through the study of distillation and reverse osmosis, but also in the field of hygiene, security and environmental quality. The various processes and criteria for selecting these methods are finally compared.

Auteur(s)

Jean-Marie ROVEL : Ancien directeur chez Degrémont/Groupe Suez-Environnement -

INTRODUCTION

Trois facteurs principaux expliquent la demande de plus en plus forte pour le dessalement d'eau de mer constatée ces 15 dernières années :

le développement démographique et son amplificateur : une migration des populations rurales vers les villes et principalement vers les villes les plus grandes ;
le fait que plus du tiers de la population mondiale et plus de la moitié des mégalopoles (ville de plus de 5 millions d'habitants) soient concentrés dans une bande côtière de 150 km de profondeur où s'exerce donc une demande rapidement croissante de tous les secteurs de l'activité humaine : eau domestique, industrielle, touristique, agricole... Alors que les fleuves qui l'abreuvent y arrivent de plus en plus pollués et ayant déjà subi des prélèvements (surtout pour l'irrigation agricole) de plus en plus importants ;
par ailleurs, les progrès techniques des deux technologies utilisées en dessalement d'eau de mer se sont traduits par une réduction des coûts d'investissement (taille croissante des unités construites, amélioration des membranes utilisées en osmose inverse (cf. perméabilité et passage de sel)...) et surtout des coûts de fonctionnement réduits en particulier pour le procédé d'osmose inverse dont la demande en énergie spécifique (kWh/m³ d'eau produite) a décru de 40 % en 15 ans... Tout cela concourant à rendre l'offre plus attrayante.

Demande forte, offre plus attrayante expliquent donc la croissance globale du marché de plus de 10 % par an et une mondialisation de celui-ci : encore très concentré, il y a 15 ans, sur le Moyen-Orient (Arabie Saoudite, Émirats arabes unis [ÉAU])..., il s'étend maintenant à tout le pourtour méditerranéen (Espagne et Algérie en particulier), aux Caraïbes, sud des États-Unis, Australie, et récemment Chine, Inde...

Ainsi, une étude de 2008 recensait 13 800 installations en fonctionnement dont 60 % en osmose inverse et 40 % par distillation, mais la capacité de ces dernières étant plus élevée, leurs contributions respectives s'inversent.

Si l'on additionne les capacités installées, on arrive à un total de 60 millions de m³ par jour ou encore l'équivalent de la consommation domestique d'environ 300 millions d'habitants !

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-w5700

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Comparaison des procédés et critères de choix

En anglais

4. Hygiène, sécurité et environnement

Au niveau hygiène et sécurité, aucune règle spécifique ne s'applique aux unités de dessalement qui doivent donc suivre les règles en vigueur :

sur les grands chantiers lors de leur construction ;
dans les unités comportant de la vapeur sous pressions pour l'exploitation des unités de distillation ;
dans les unités comportant de l'eau sous pression pour l'osmose inverse ;
dans les deux cas, des produits chimiques y sont utilisés donc stockés et manipulés avec les règles spécifiques à chacun d'eux.

Au niveau environnement, deux aspects méritent d'être bien étudiés :

la prise d'eau : en effet, les grands volumes prélevés (surtout en dessalant par distillation) peuvent créer des courants importants et entraînent les poissons (surtout juvéniles) vers les pompes, créant ainsi mortalité piscicole et problèmes de maintenance. Il convient donc de limiter les vitesses d'approche, de prévoir des tamisages avec des systèmes rejetant les juvéniles... ;
les rejets qui, soit par leur salinité, soit par leur température différente de celle du milieu où ils sont rejetés, peuvent y provoquer des perturbations surtout sur les végétaux locaux (exemple : champs de posidonnies). Il faut donc veiller à une bonne dispersion des rejets, soit dans des courants locaux, soit plus souvent via des diffuseurs à sorties multiples qui limitent les écarts de salinité à moins de 0,1 g/L en quelques dizaines, voire centaines de mètres pour les plus grosses unités. On notera que si l'on n'y prend pas garde, la différence de température et/ou de salinité crée des différences de densité qui peuvent au contraire créer des ségrégation, retardant le mélange naturel via les turbulences locales et la 2^e loi de Fick.

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