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l'osmoseur

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1 l'osmoseur le Mar 12 Avr - 14:31

La qualité de l'eau utilisée pour un aquarium est fondamentale pour pouvoir maintenir et faire croître un biotope marin .../...

L'osmose inverse c'est quoi ? :
Le principe de base sur lequel est fondé le fonctionnement d'un osmoseur est l'osmose inverse. Mais au fait, l'osmose s'est quoi ? C'est en 1748 qu'un physicien français, l'abbé Jean-Antoine Nollet remarque que lorsque l'on sépare de l'eau et de l'alcool par une vessie animale, l'eau passe dans l'alcool mais jamais l'inverse. Ce phénomène est nommé osmose par le chimiste Thomas Graham en 1854. L'osmose est donc le phénomène caractérisant le passage d'une solution la moins concentrée vers une solution la plus concentrée, lorsque les deux solutions de concentrations différentes sont séparées par une membrane semi-perméable (Laissant passer le solvant mais pas les substances dissoutes). Dans le cadre de l'osmoseur, c'est l'osmose inverse qui est utilisée, il s'agit alors de transferer une solution concentrée au travers d'une membrane semi-sélective par mise sous pression, en vue d'obtenir un solvant quasi pur d'une part (perméat) et une solution hyperconcentrée d'autre part (rejet). On parle d'osmose inverse puisqu'on effectue le transfert du solvant dans le sens inverse de l'osmose. L'osmose inverse domestique a été rendue possible grâce au développement depuis 1959 de membranes semi-perméables en acétate de cellulose, puis en polyamide polysuphone servant également à la désalinisation d'eau de mer.

principe de l'osmose inverse

De l'eau osmosée pour en faire quoi ? :
L'eau osmosée est une eau pure ne contenant quasi exclusivement que des molécules d'H2O et quelques traces résiduelles d'éléments minéraux. Cette eau peut dès lors être utilisée comme base pour la fabrication d'eau de mer synthétique, pour ajuster la dureté de l'eau réseau pour une utilisation en eau douce, mais aussi pour de la consommation humaine, comme eau de boisson ou pour préparer son expresso préféré !


Utilisation et entretien d'un osmoseur :
Le coeur de l'osmoseur est donc une membrane semi perméable de type TFC (thin film composite) composée d'une couche de polyamide de 200µ d'épaisseur, d'une couche de polyethersulfone ou polysulfone de 50µ et d'une couche support en non tissé. Cette configuration à trois couches donne les propriétés désirées de rejet élevé des matières indésirables comme les sels minéraux, un taux de filtration élevé et une bonne résistance mécanique. Les débits de membrane s'expriment en Gallon par jour (1gal = 3,785L) à 20°C Cette dernière information de température est très importante, car la capacité de filtration de la membrane diminue de façon importante lorsque la température de l'eau filtrée diminue, il est donc intérressant de veiller à avoir une température d'eau la plus tempérée possible (sans dépasser 45°C) pour avoir le meilleur rendement possible. Une astuce simple peut être d'enrouler quelques spires de tubing autour d'un tuyau d'alimentation d'un radiateur de chauffage central... De même le rendement de la membrane est directement proportionnel à la pression, en dessous de 2,5 Bars, il est indispensable d'utiliser une pompe booster pour réhausser la pression d'entrée, au delà de 8 Bar, il convient par contre de placer un réducteur de pression pour ne pas risquer de fuites sur les filtres.

membrane tfc

Afin de préserver le plus longtemps possible les performances de la membrane tfc, il convient tout dabord de filter en amont les particules les plus grosses comme les sédiments, sable et autres particules de rouille en installant un premier étage de filtration mécanique d'une porosité de 5µ. La compositionde la membrane la rend particulièrement sensible aux composés chlorés, c'est pourquoi il est primordial de mettre comme deuxième étage une filtration chimique à l'aide de charbon actif. Les cartouches de charbon actif se présentant généralement sous deux formes, en bloc et en granulés. Le charbon bloc est le aggloméré par compression et permet de filtrer les particules de 0,1µ à 3µ, il est particulièrement adapté pour fixer les goûts et odeurs, les bactéries, les champignons par adsorbtion, le chlore, 80% des métaux lourds comme le plomb, le cuivre, etc... par réduction catalytique. Le charbon granulé permet de retenir jusqu'à 140 produits chimiques différents, mais il n'est pas adapté pour supprimer les champignons et bactéries qui ont même tendance à s'y développer ! On comprend du coup la nécéssité de mettre en ligne ces deux types de cartouches pour une efficacité maximum, d'autant que les traitements de potabilisations sont poussés au maximum pour limiter tout risque bio-terroriste...Il n'est pas inutile de rajouter un étage de filtration carbone en amont de votre osmoseur si ce dernier n'est équipé que d'un seul étage de charbon actif, il existe pour cela des cartouches en ligne avec des raccords rapides intégrés très facile à placer sur tout type d'installation. Savez vous que la majorité du charbon actif en granulés est produit à partir de coquilles de noix de coco !



Il faut savoir que le taux de rejet des membranes n'est pas de 100%, il varie entre 80% et 98% selon les produits chimiques présents dans l'eau du réseau, c'est pourquoi il peut être utile de d'adjoindre un étage de lissage sur résine, dont le rôle sera de prendre en charge les produits ayant passé au travers de la membrane tfc.



L'efficacité de cet étage de déionisation est directement lié à la qualité de la résine à lit mélangé utilisée mais aussi au temps de contact, ainsi doubler une cartouche de lissage, multiplie par 4 son efficacité et augmente la durée de vie des résine de plus du double. Attention à la provenance des résines, nombre d'entre ellessont exclusivement concues pour un usage industriel et ne sont pas adaptées au traitement d'une eau potable... La résine Purolite MB400 est l'une des rares ayant été testée avec neutralité en usage aquariophile.



L'installation d'un osmoseur est extrèmement simple, on insère la membrane dans le porte membrane, le gros joint noir du coté du filetage du bouchon, on met en place les filtres en amont s'ils ne sont pas pré-montés. Remplir et raccorder le/les étages de résine. Il suffit ensuite de raccorder l'alimentation au réseau d'eau, en utilisant un mousseur by-pass, un robinet auto perceur ou un raccord 3/4" pour se brancher sur un robinet de puisage. Laisser couler l'eau osmosée en sortie environ 4 heures avant de pouvoir s'en servir.

Choix d'un osmoseur :
L'offre du marché étant pléthorique, il est souvent difficile de faire un choix et on fini par se concentrer uniquement sur le prix. Il existe pourtant de nombreux critères de choix. Deux grandes familles d'osmoseurs domestiques se cotoient, les osmoseurs à bols et les osmoseurs à cartouche inline. La différence se situe alors au niveau des filtres d'entrée, ceux à bols permettent un plus large choix du type de fitres à utiliser, ceux inline sont plus souvent livrés avec des filtres classiques 5µ et charbon actif granulé. Au niveau des consommables, les deux solutions se valent. Vient ensuite le choix de la capacité de membrane, la plus courante est celle de 50 gallons mais on trouve de plus en plus en plus de gapacité plus grandes et on pense souvent à tord qu'elles seront plus adaptées car capable de produire plus d'eau osmosée en un temps plus court, on oublie alors que plus la membrane à une capacité élevée, plus la pressiond'entrée du réseau doit être élevée, ainsi un membrane de 100gpd demande une pression d'entrée d'au moins 4 à 5 Bars, ce qui n'est pas toujours disponible. Une petite apparté sur le ratio eau osmosée / eau usée, habituellement de 1 pour 4, on trouve de plus en plus de marchands vantant des ratios toujours plus proche de 1 pour 1, mais cela à une conséquence, à savoir un rinçage de membrane toujours plus faible, or le principal ennemi des membranes semi perméables est le colmatage minéral, si l'on diminue trop le rinçage par le restricteur de débit, et même si le système programme des rinçages à contre courant, les minéraux enchassés dans les films des membranes y restent piégés avec pour conséquence une baisse du débit emais surtout une perméabilité plus grande aux polluants... Il vaut mieux rester sur un ratio élevé et rincer manuellement la membrane à l'aide d'un simple by-pass du restricteur que de chercher à augmenter la performace en consommation d'eau. Certes cela a un coût mais l'eau de rejet peut être utilisée pour l'arrosage, ou l'eau de rinçage des toilettes.



Il y a un critère auquel on ne pense pas souvent, mais qui put faciliter la vie à l'aquariophile, la présent ou non d'un shut-off. Le shut off est un petit système hydraulique permettant de couper l'eau de rejet lorsque l'on coupe interrompt la sortie d'eau osmosée. La plupart des petits osmoseurs aquariophiles n'en sont pas équipés, pourtant cela permet d'installer son osmoseur loin de l'aquarium, de mettre en place un simple tubing vers le bac de décantation et d'installer au débouché une électrovanne pilotée par un osmolateur, sans avoir à tirer des câbles partout. Cette technique soulève souvent le commentaire suivant: "les premiers litres d'eau osmosée sont plus chargés en minéraux et il est donc pas bon de piloter directement l'osmoseur avec une électrovanne" Cette affirmation n'est vraie que dans le cas d'un osmoseur qui ne reste pas sous pression réseau, c'est à dire tous les osmoseurs ou l'on coupe l'entrée d'eau, par contre les osmoseurs avec un shut -off ne sont pas concernés puisque la membrane reste pressurisée. Ce phénomène se produit parce qu'en l'absence de pression réseau la membrane fonctionne en mode osmose et non en mode osmose inverse, du coup la concentration des polluants tant à s'équilibrer de part et d'autre de la membrane, jusqu'à ce que la pression soit rétablie. Ce phénomène s'observe également avec les osmoseurs équipés d'un vase de pressurisation, c'est alors le rôle de la pompe perméate associée au shut-off qui va permettre de compenser ce défaut.

Systèmes de traitement d'eau alternatifs :
Il existe sur le marché d'autres systèmes de traitement d'eau destinés à purifier l'eau du réseau. Deux sont régulièrement utilisés en aquariophilie, l'ultrafiltration et les filtres kati-ani.



Ces système ne conviennent que pour filtrer une eau réseau faiblement minéralisée sous peine de devoir remplacer très fréquement les résines, par contre elles offres toute deux des débits de sortie nettement plus élevés que les osmoseurs.

Osmoseur gros volume :
Pour les gros aquariums il peut être intérressant de disposer d'un osmoseur permettant un débit de production d'eau osmosée élevé, ce type d'osmoseur semi professionnel est équipé de deux membranes travaillant en parallèle.

source neo3+ J-M Schaeffer

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