La distillation de l’eau

La distillation de l’eau

Usages domestiques

L’eau est prélevée le plus souvent des nappes, quelquefois des rivières, puis traitée pour être potable, ensuite redistribuée dans un réseau collectif en passant par un château d’eau. Lors de sa consommation, une partie est évaporée (arrosage des pelouses, transpiration…) et rejoint le grand cycle de l’eau. La partie non consommée et qui est souillée, doit être collectée, traitée en station d’épuration avant d’être rejetée dans le cours d’eau.
Les usages domestiques concernent l’alimentation environ 3 litres par jour pour une personne, les diverses activités de lavage, d’évacuation des déchets, l’hygiène personnelle, l’arrosage des jardins. À travers le monde, la consommation journalière pour les besoins domestiques est très variable suivant les pays [14]. En France par exemple, chaque habitant consomme en moyenne de 150 à 200 litres d’eau par jour dont 93 % pour l’hygiène corporelle, les sanitaires, l’entretien de l’habitat et les tâches ménagères. Elle est de 600 L aux Etats –Unis, 250 à 300 L en Europe, 30 L en Afrique et 5 L à Madagascar. D’une manière générale, la consommation d’eau potable par habitant est en augmentation dans la plupart des pays.

Usages agricoles

À l’échelle de la planète, les usages agricoles représentent prés des trois quarts des consommations d’eau. L’eau constitue en effet un facteur limitant de la production végétale, elle est présente en abondance dans les tissus végétaux (jusqu’à 95 % de leur poids). L’eau assure le transport et les échanges de matières dissoutes à l’intérieur des plantes [14].
L’agriculture occasionne environ 70 % de toute la consommation d’eau douce sur la planète. Cette consommation est essentiellement le fait de l’agriculture irriguée, qui occupe environ 17 % des terres cultivées et assure 40 % de la production agricole mondiale (le reste étant assuré par l’agriculture dite pluviale).
L’eau à usage agricole n’est pas totalement consommée par les végétaux pour leur croissance mais :
 La première partie est évaporée : l’aspersion, en journée, par forte chaleur est très consommatrice, d’autres techniques plus efficaces (gouttes à gouttes reliés à un sondeur d’humidité dans le sol) ne sont pas adaptées qu’à certaines cultures (fruits).
 La deuxième partie est évapotranspirée par les plantes : c’est la part efficace de l’irrigation.
 Alors que la troisième partie n’est pas consommée mais restituée (ruissellement, retour à la nappe).
L’eau sous forme de vapeur réalimente de nouveau le cycle de l’eau.

Usages industriels

L’eau est au cœur de nombreux processus industriels. Elle peut être utilisée pour le lavage, l’évacuation des déchets, le refroidissement des installations, le fonctionnement des chaudières. Dans l’industrie, l’eau est employée comme réfrigérant, solvant, diluant ou vecteur de dispersion des polluants les plus divers. L’industrie est responsable d’environ 20 % de la consommation mondiale d’eau douce. Les industries de transformation sont de grosses consommatrices d’eau.

La distillation de l’eau

Introduction

Sur le plan mondial, la question de l’approvisionnement en eau devient de plus en plus préoccupante. L’augmentation démographique que va en effet connaître notre planète va nécessairement s’accompagner d’une explosion de la consommation en eau et d’une dégradation de sa qualité. A cet effet et pour mieux préserver l’avenir en matière de mobilisation des ressources en eau, il est plus judicieux de repenser à la planification des ressources en eau conventionnelles dans le cadre d’une vision globale, qui intègre également l’utilisation des ressources en eau non conventionnelles, notamment le dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres [15, 16].
Pour faire face à cette pénurie annoncée d’eau, de nouvelles techniques de production d’eau potable devront être mises en place pour satisfaire les besoins de la population croissante. Une des techniques prometteuses pour certains pays est le dessalement de l’eau de mer ou des eaux saumâtres. Les techniques de dessalement de l’eau de mer sont opérationnelles depuis de nombreuses années. Mais leur coût élevé limite souvent leur utilisation aux pays riches [17].
La nécessité au dessalement de l’eau date depuis très longtemps. Au XXe siècle, il est devenu une pratique courante, grâce aux développements énormes qu’ont connus les technologies de dessalement. Il y a actuellement trois techniques disponibles : la distillation, avec ses diverses variantes, l’Electrodialyse et l’Osmose Inverse.
La Distillation est utilisée pour l’eau de mer seulement, l’Electrodyalyse pour l’eau saumâtre et l’Osmose Inverse pour toute espèce d’eaux.
Les technologies actuelles de dessalement des eaux sont classées en deux catégories, selon le principe appliqué :
 Les procédés thermiques faisant intervenir un changement de phases: la congélation et la distillation.
 Les procédés utilisant des membranes: l’osmose inverse et l’électrodialyse. Parmi les procédés précités, la distillation et l’osmose inverse sont des technologies dont les performances ont été prouvées pour le dessalement d’eau de mer. En effet, ces deux procédés sont les plus commercialisés dans le marché mondial du dessalement.

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Table des matières

Dédicaces
Remerciements
Résumé
Sommaire
Liste des tableaux
Liste des figures
Liste des abréviations
Introduction générale
Chapitre I : Généralités sur l’eau
I.1. Introduction
I.2. Cycle de l’eau
I.3. Différentes formes de l’eau sur la terre
I.4. Différents changements d’état de l’eau
I.5. Propriétés physiques et chimiques de l’eau
I.5.1. Les propriétés physiques
I.5.2. Propriétés thermiques
I.5.3. Propriétés électriques
I.5.4. Propriétés optiques
I.5.5. Les propriétés chimiques
I.6. Différents types d’eau sur la terre
I.6.1. Les eaux de surface
I.6.2. Les eaux souterraines
I.6.3. Les mers et Océans
I.6.4. Les eaux saumâtres
I.7. Différents usages de l’eau
I.7.1. Usages domestique
I.7.2. Usages agricoles
I.7.3. Usages industriels
Chapitre II : La distillation de l’eau
II.1. Introduction
II.2. La distillation
II.3. Procédés de distillation
II.4. Consommation énergétique dans les procédés de distillation
II.5. Avantages et inconvénients des procédés de distillation
II.6. Conclusion
Chapitre III : Matériels et méthodes
III .1. Introduction
III.2.Présentation et description détaillées du distillateur d’eau marque GFL 2004
III.2.1. Description du distillateur
III.2.2 .Principe de fonctionnement du distillateur
III.2.3.Entretien du distillateur
III.2.4.Caractéristiques techniques du distillateur modèle GFL 2004
III.3.Dispositif expérimental
III.3.1.Matériels et méthodes analytiques utilisés
III.3.1.1. Mesure de la température
III.3.1.2. Mesure du PH
III.3.1.3.Mesure de la conductivité
III.3.1.4.Dosage de la dureté totale
Chapitre IV : Résultats et interprétations
IV.1. Introduction
IV.2. Etude de l’influence de débit d’alimentation sur la quantité d’eau distillée produite
IV.2. 1.Débit optimum de l’appareil
IV.2.2. Volumes cumulés du distillat
IV .2.3.La température de fonctionnement de l’appareil et du distillat
IV.2.4.Débit d’eau de refroidissement
IV.3.Etude de l’influence du débit d’alimentation sur la qualité d’eau distillée
IV.3. 1.Le PH du distillat
IV.3.2.La conductivité et le Taux de sels du distillat
IV.3.3.La dureté du distillat
IV.4.Conclusion
Conclusion générale
Annexes
Références bibliographiques