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Les osmoseurs

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Les osmoseurs

Message par valentin626 le Dim 15 Mar - 2:08



Like a Star @ heaven Introduction

Les changements d'eau en aquariophilie doivent être réalisés avec une eau pure et dont la dureté convient parfaitement aux poissons que nous hébergeons. Se pose alors la question de la pureté et de la dureté de l'eau du robinet dont nous disposons. Il s'avère que l'eau du robinet est très souvent chargée de nitrates (il n'est pas rare d'avoir un taux de nitrates de 50mg/L, ce qui n'est pas acceptable pour les poissons). Hélas, la situation en France (et dans le monde) n'a pas tendance à s'améliorer mais plutôt à empirer. Autre problème fréquent : la dureté de l'eau. Nous ne choisissons pas, hélas, la dureté de notre eau de conduite et en France des variations importantes de dureté sont à déplorer. Ainsi, notre eau de conduite nous impose souvent le choix des habitants de l'aquarium.

Il est possible d'être actif face à cette situation : l'usage d'un osmoseur est la solution. Les osmoseurs sont des appareils permettant de produire une eau pure de manière mécanique et sans aucune réaction chimique. L'eau de conduite passe à travers une série de membranes et de cartouches qui ne laissent passer pratiquement que les molécules d'eau. L'eau est ainsi débarrassée de pratiquement tous les minéraux, métaux, chlore, ammoniac, engrais, pesticides, herbicides, dioxines, parasites, bactéries et virus mais également tous les oligo-éléments : La filtration élimine de 90% à 99% des impuretés de l'eau. La radio-activité est également supprimée de l'eau. Les gaz dissous dans l'eau de conduite (dont le CO2) ne sont en général pas éliminé.

L'eau osmosée produite peut être bue par l'homme et les animaux mais comme elle est dépourvue d'oligo-éléments et de minéraux, il n'est pas très conseillé de la boire sauf dans le cas d'une alimentation riche et équilibrée, ce qui est souvent le cas en Europe.

Le but de cet article est de vous présenter en détail cette technique, qui, nous le verrons, n'a pas que des avantages et reste réservée à des amateurs qui ont un minimum d'expérience et un budget acceptable.

Like a Star @ heaven Principe de fonctionnement

Le principe des osmoseurs à été mis au point par la NASA pour filtrer l'urine des cosmonautes et récupérer de l'eau pure. Le principe des osmoseur est celui de l'osmose inverse. L'eau à purifier est sous pression (en général 3,5 à 4 bars minimum) et entre dans un compartiment contenant une membrane semi-perméable avec des pores très fins (moins de 2 Angström). La membrane est constituée de TAC, triacétate de cellulose, ou en polyamide (TFC, c'est-à-dire Thin Film Composite) ce qui est préférable car les membranes TFC sont plus résistantes et tolérantes. La pression permet aux molécules d'eau de traverser la membrane tandis que les impuretés sont retenues par cette dernière. Un courant d'eau "balaye" la membrane, emportant les impuretés, nettoyant cette dernière en permanence : Il s'agit du rejet d'eau sale. Un système de valves permet de maintenir une pression suffisante pour que l'osmose inverse puisse fonctionner.

L'eau pure est très faiblement concentrée tandis que l'eau du rejet est fortement concentrée en impuretés et polluants. L'osmose est un phénomène naturel qui se produit spontanément dans tout organisme vivant : Il permet d'équilibrer à travers les membranes cellulaires, les concentrations entre l'intérieur et l'extérieur des cellules. L'osmose consiste en une force tendant à faire circuler les liquides de moindre concentration vers ceux plus concentrés. Le principe des osmoseurs est précisément inversé : l'eau concentrée passe (à travers une membrane) vers une eau plus faiblement concentrée, d'où le nom d'osmose inverse.

La membrane étant très fragile, il est nécessaire de pré-filtrer l'eau de conduite avant d'attaquer cette dernière. Ces pré-filtres sont en général constitués de deux cartouches. La première cartouche est un filtre à sédiments retenant les matières organiques et les grosses particules. La seconde cartouche contient du charbon actif pour neutraliser le chlore et l'ozone et retient les fines particules.

L'eau en sortie de l'osmoseur est de dureté quasi nulle (et de pH aux alentours de 6,6) avec un faible pouvoir tampon (c.a.d. son pH est susceptible de fortes variations) et il nécessaire de mélanger cette eau osmosée à de l'eau du robinet afin de la reminéraliser, de l'enrichir et d'augmenter son pouvoir tampon. Les proportions du mélange dépendent de la dureté de votre eau de conduite et de la dureté de l'eau que vous désirez obtenir (de 1 pour 3 à 1 pour 20 environ)...



La fabrication de l'eau osmosée est un processus avec un faible rendement : en règle générale la fabrication d'un litre d'eau osmosée rejette de 4 à 8 litres d'eau polluée. En effet les membranes s'encrassent et un système automatique permet de le nettoyer : Les eaux chargées d'impuretés, de bactéries et de nitrates s'évacuent par la sortie eau sale. Cette eau est fortement impropre à la consommation et ne peut servire qu'à l'arrosage de plantes ou pour l'eau des chasses d'eau des toilettes. Le rendement dépend de l'osmoseur et de la dureté de l'eau de conduite. Plus une eau est dure plus le rendement est faible car la filtration sera plus difficile. Il en résulte que le débit de sortie est assez différent de celui du robinet : il faut donc prévoire un stockage de l'eau pure et une évacuation de l'eau polluée.

Les osmoseurs d'entrée de gamme ont un débit de 120 L par jour (valeur optimale, en pratique, elle peut être 50% plus faible).

Like a Star @ heaven Installation

L'osmoseur se branche sur une arrivée d'eau froide. Il existe deux types de branchements : Un dont le diamètre est compatible avec les robinets de cuisine et l'autre avec les robinets de machine à laver.

L'eau froide est indispensable : De l'eau chaude endommagerait la membrane de l'osmoseur. Dirigez les deux sorties de l'osmoseur vers une évacuation d'eau usée durant la première heure de fonctionnement et ouvrez à fond le robinet d'arrivée d'eau froide. Ceci à pour but de nettoyer l'osmoseur et la cartouche de charbon actif : l'eau sortant de l'osmoseur peut être colorée. Après une heure de fonctionnement, vous pouvez commencer à récupérer l'eau pure en sortie de l'osmoseur, la sortie d'eau polluée restant dirigée vers l'évacuation des eaux usées. Il est donc nécessaire de prévoire un compartiment (ou un grand bac) de stockage de l'eau pure (de qualité alimentaire). L'eau pure doit être au contact de l'air afin de ne pas croupir. Les eaux usées peuvent servir à l'arrosage des plantes mais sont fortement impropres à la consommation animale ou humaine.

Like a Star @ heaven Entretien de l'osmoseur

Une fois par mois, il est nécessaire de couper le robinet d'arrivée d'eau. Un phénomène d'osmose se met en place nettoyant en profondeur la membrane. D'une manière générale, une telle opération devient obligatoire si vous constatez que le rendement de l'osmoseur a baissé de plus de 10%. Un entretien régulier de la membrane est le secret de longévité de l'osmoseur. La membrane est attaquée par des algues, des champignons, de bactéries, les hydrocarbures, le calcaire... La membrane doit également être maintenue au contact de l'eau, si bien qu'un arrêt prolongé de l'osmoseur peut abîmer irrémédiablement cette dernière. Dans le cas d'un arrêt de l'osmoseur, ne jamais purger ce dernier. L'eau qu'il contient permet de garder la membrane humide un certain temps. Il doit être utilisé au moins une fois par semaine pendant plus de dix minutes. Pour des arrêts plus longs, lors de la remise en route, il faut prévoire un nettoyage de l'appareil afin d'éliminer les bactéries qui se sont multipliées. L'osmoseur doit également être toujours en position verticale mais jamais horizontale : fixez-le au mur.

Attention, les variations de la température de l'eau de conduite peuvent donner des variations du débit de l'osmoseur : Plus l'eau est chaude plus le débit est élevé. A contrario, en hiver, le débit sera plus faible. Ainsi une baisse de 1°C fait baisser le débit de 3% ! Il faut donc tenir compte de la température de l'eau pour évaluer s'il est nécessaire d'effectuer un nettoyage de la membrane. La température idéale de fonctionnement est souvent de 25°C (où le rendement est idéal, mais cela peut dépendre des modèles).

Environ 80% du prix d'un osmoseur est le fait de la membrane, il convient donc d'y faire très attention. Lorsqu'il est bien utilisé et entretenu, un osmoseur peut durer entre quatre et cinq ans. Moyennement entretenu, il durera à peine trois ans.

Les pré-filtres doivent être changés tous les ans environ.

Like a Star @ heaven Avantages

Les avantages, comme nous l'avons vu, de l'achat d'un osmoseur personnel sont les suivants :

Les changements d'eau se font avec le minimum de nitrates ;
La dureté de l'eau est ajustable (sans produits chimiques) et permet de maintenir des espèces impossibles à maintenir avec l'eau de conduite ;
Possibilité de faire de petits changements d'eau fréquents avec de l'eau de qualité ;
Possibilité d'ajuster un peu plus facilement le pH et de faciliter la dissolution du CO2 (pouvoir tampon faible) ;
Economie de temps (pas besoin d'aller acheter de l'eau osmosée en animalerie) ;
Economie d'argent (si vous avez besoin de beaucoup d'eau osmosée).
Inconvénients

Like a Star @ heaven Les inconvénients de l'usage d'un osmoseur sont les suivants :

Le prix de l'appareil et sa faible durée de vie ;
La place prise par l'osmoseur (et le bac de récupération de l'eau pure) et la monopolisation d'un robinet ;
Les mélanges sont parfois délicats et une erreur de dosage peut entraîner une brusque variation du pH (qui peut être fatale aux poissons) ;
Le temps pour obtenir l'eau osmosée est parfois important pour les petits modèles ;
L'eau osmosée est froide et il faut attendre qu'elle atteigne la température ambiante avant de l'utiliser ;
L'entretien de l'appareil (et le remplacement des pré-filtres) ;
Les débits d'eau osmosée donnés dans la documentation sont parfois à minorer de 50% ;
Nécessité d'avoir une eau de conduite de pression supérieure à 3,5 bars (voir la notice de l'osmoseur) ;
Le faible rendement eau osmosée / eau rejetée (de 1/4 à 1/Cool : coût en eau important.
Prix des osmoseurs

Le premier prix d'un osmoseur (pour l'aquariophilie) est d'environ 600 FF (91 Euros) pour un débit maximal de 120 L/Jour. Plus les débits désirés augmentent, plus les prix sont élevés. La cartouche de charbons actifs vaut autour de 130 FF (20 Euros) et celle de filtration 150 FF (23 Euros) environ. Les osmoseurs de fort débit peuvent coûter jusqu'à 6000 FF (914 Euros).

Au coût de l'osmoseur, il faut ajouter le coût de l'eau qui est rejetée. Au mieux, comme nous l'avons vu, pour une litre produit, quatre litres sont rejetés. Il faut en tenir compte.

Ainsi pour des consommations de moins de 40 l/semaine, l'achat d'un osmoseur est fort peu rentable et il vaut mieux dans ce cas l'acheter directement en animalerie : coût entre 0,90FF et 1,5FF le litre (0,14 à 0,23 Euros). Pour un besoin d'une centaine de litres par semaine, l'achat d'un osmoseur s'impose vraiment.

Un osmoseur ne peut pas s'acheter d'occasion car on ne sait jamais combien d'eau a déjà été produite avec. En ce qui concerne l'entretien, c'est le même problème, il est difficile de savoir s'il a été fait correctement.

Like a Star @ heaven Mélange entre eau du robinet et eau osmosée

Si l'on veut augmenter ou diminuer la dureté de l'eau du robinet en la coupant avec une eau de dureté différente, vous trouverez ici les formules vous donnant les volumes nécessaires de chaques eaux. Notons DER la valeur de la dureté de l'eau du robinet, DED la dureté désirée et DEO la dureté de l'eau de mélange (eau osmosée, eau de source, eau distillée, eau de pluie...) et V le volume d'eau (de dureté DED) dont nous avons besoin. Les duretés sont exprimées en °TH, les volumes en litres. Les formules sont les suivantes :

Volume d'eau de mélange (dureté DER) = V1 = (V * (DER - DED)) / (DER - DEO)
Volume d'eau du robinet (dureté DEO) = V2 = (V * (DED - DEO)) / (DER -DEO)
Evidemment, nous avons V = V1 + V2

Exemple : Nous devons préparer 120L d'eau à 5 °TH, nous disposons d'une eau du robinet de dureté 20 °TH et d'eau osmosée de dureté 0 °TH. Nous avons : DER = 20, DEO = 0, DED = 5 et V = 120. Ceci nous donne :

V1 = (120 * (20 - 5)) / (20 - 0) = (120 * 15) / 20 = 90 Litres d'eau osmosée.
V2 = (120 * (5 - 0)) / 20 = 600/20 = 30 Litres d'eau du robinet.

Dureté d'un mélange de X% d'eau osmosée et d'eau du robinet,
résultat : une eau de dureté donnée à l'intersection entre les lignes et colonnes concernées

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Formule utilisée dans ce tableau :

Dureté du mélange = (X / 100) * Dureté

Comparaison eaux minérales / eau osmosée  

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