Introduction
Essentielle pour la vie, l'eau douce se trouve en
quantité limitée sur terre et sa qualité est constamment
menacée. Aujourd'hui, selon l'OMS, une personne sur trois dans le monde
n'a pas assez d'eau pour répondre à ses besoins quotidiens.
À l'échelle mondiale, le problème s'aggrave à
mesure que les villes grandissent, que la population augmente et que
l'agriculture, l'industrie et les ménages ont besoin d'eau en
quantités toujours plus grandes. Cela risque de mettre gravement en
péril le ravitaillement en eau douce d'une grande partie de
l'humanité et par voie de conséquence d'aggraver les conflits
entre pays voisins ayant des ressources communes. Face à cette
situation, le dessalement des eaux de mer ou des eaux saumâtres constitue
ainsi une des réponses possibles pour s'adapter à la
pénurie croissante des ressources en eau.
Parmi les procédés de dessalement, l'osmose
inverse est une technologie prometteuse et dont les performances ont
été prouvées. En effet, elle constitue en plus de la
distillation les procédés les plus commercialisés sur le
marché mondial du dessalement. En Tunisie vu le manque des ressources
hydriques, le dessalement des eaux saumâtres par osmose inverse est une
technique en plein essor surtout dans la région du Sud. Le gouvernement
vise à entamer prochainement le dessalement des eaux marines.
Le présent travail vise à évaluer les
effets des principaux paramètres opératoires (à savoir la
pression d'attaque, la température, la concentration et le débit)
sur les performances du système de dessalement par osmose inverse, en
particulier la production de perméat, la qualité du
perméat produit et la consommation énergétique. Pour
satisfaire ces objectifs, ce document est réparti de la manière
suivante :
Une première partie sera consacrée
essentiellement à synthétiser l'état des connaissances sur
la technologie de dessalement par osmose inverse ;
Une deuxième partie présentera une description
de l'installation pilote d'osmose inverse et des différentes
méthodes développées pour réaliser cette
étude. Elle exposera aussi les principaux résultats obtenus et
leur interprétation
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Partie I :
Synthèse bibliographique
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I. Etat des ressources et évolution de la demande
en eau
1. Dans le monde
Selon les Nations Unies, 97,5% du stock d'eau de la
planète est salée et seule une fraction correspondant à
2,5 % se compose d'eau douce. Environ 70% de cette eau douce est fixée
dans les calottes glaciaires des pôles et une partie importante des 30%
restants est constituée par des nappes aquifères souterraines
(fig 1). Seule une fraction minuscule de l'eau douce (moins de 1% de l'eau
douce totale, soit 0,007 % du stock d'eau mondial) est alors disponible dans
les cours d'eau, les lacs et les réservoirs et est facilement accessible
à l'homme pour son utilisation directe (OMS, 2005). En outre, la
répartition spatiale et temporelle du stock d'eau douce est très
inégale (fig 2)
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Fig.1 : Répartition de l'eau sur la
planète (UNESCO, 2010)
Fig.2 : Répartition spatiale de l'eau de surface
entre les continents (UNESCO, 2010)
Par suite de l'extension des régions arides et
l'accroissement de la population mondiale (qui a déjà franchi la
barre des 6 milliards d'habitants et devrait atteindre les 8,3 milliards en
2025), il est fréquent que l'eau douce ne soit pas disponible dans les
quantités souhaitées. Selon une
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estimation de l'Organisation mondiale de la santé
(OMS), 1000 m3 par personne et par an sont le niveau repère
au-dessous duquel on considère que la pénurie chronique d'eau
entrave le développement et est préjudiciable à la
santé humaine (Plan Bleu, 2000). L'essor de la consommation en eau est
en effet dû non seulement à cette démographie galopante
(Linsky, 1999), mais aussi à l'augmentation de la demande moyenne en eau
par habitant, une conséquence de l'accès de plus en plus
facilité à l'eau potable, et de l'exceptionnel
développement industriel et surtout agricole qu'a connus le XXe
siècle. La surface des terres irriguées du globe terrestre a
ainsi été multipliée par cinq depuis le début du
siècle. Aujourd'hui, à l'échelle mondiale, les hommes
prélèvent environ 3 800 kilomètres cubes d'eau douce
chaque année pour leurs différents usages (CNRS, 2010). La
consommation mondiale ainsi que les différents usages de l'eau potable
sont donnés par les figures 3 et 4.
Fig. 3: Répartition mondiale de la consommation
d'eau (Km3) (UNESCO, 2010)
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Fig. 4: Répartition mondiale des
différents usages de l'eau (CNRS, 2010)
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