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Le concentrateur d`eau d`érable

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1. Caco Scaling potential limits as LSi or SOSI Without scale inhBitor lt 42 a LSI S089 im SHEP lt 05 LSt SDS2 with speciai intibhior lt 15 SOSI with any indibitor lt 05 1 Spada mbbior means one of approved crane h site N shabi be approved treet mal g ant bor raya Pur Powe yearn MEMPRO EC inc 5133 de la Plaisance GaP 190 819 382 49 Annexe 2 TABLEAU D ENTRETIEN D UN CONCENTRATEUR D EAU D ERABLE ACTIONS Voir note en bas du tableau Programm s D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rin age long chaud PEP Lavage ba Fin de journ e sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages D sucrage Ringage court PEP et si n cessaire Ringage long a chaud PEP Lavage ba Fin d une coul e sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages D sucrage Ringage court PEP et si n cessaire Rin age long chaud PEP lavage ba Arr t significatif du syst me de plus de sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP 24 heures si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages Ajout d une solution antimicrobienne dans le syst me Reprise apr s Arr t significatif du sys _ a l P t me de plus de 24 heures Changer les pr filtres Ringage long froid Pr filtres neufs Rin age long froid
2. gi s Une fois les principes compris chacun pourra am liorer la ma trise de son ap pareil et prolonger la vie de ses membranes Il demeure que les instructions du fabricant priment afin que ce dernier puisse honorer la garantie C est pour cette raison que tout au long de ce texte la petite note suivante appara tra SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT 2 Les b n fices d une bonne utilisation et d un bon entretien des mem branes Acheter un concentrateur d eau d rable est une op ration relativement facile encore faut il bien tablir ses besoins et contraintes s informer de ce qui se fait sur le mar ch bien comprendre les principes et le fonctionnement g n ral d un concentrateur Ce sujet sera trait la section 7 de ce document Bon nombre d ac riculteurs ne se soucient pas de savoir si la ou les membranes de leur concentrateur laissent passer autre chose que de l eau Pour eux le filtrat est de par sa nature pure chimiquement et bact riologiquement et donc exempt de sucre Telle est la surprise de certains d entre eux que d apprendre apr s v rification qu ils perdent dans leur filtrat jusqu 15 de sirop au cours d une saison selon le techni cien agricole Jo l Boutin Et que de plus ils r alisent des op rations de nettoyage avec une eau charg e de sucre et autres l ments ind sirables Une m connaissance de la gestion de la membrane peut causer des pertes mon taires o
3. 99 56
4. Appareil membranes en s rie Appareil membranes en parall le V 25 50 T3 100 125 150 Conductivit du filtrat uS cm 10S LEGENDE Filtrat caract ristique d une membrane us e possibilit de fuites non mesurables a surveiller N Filtrat de qualit douteuse pertes importantes Filtrat typique d osmose invers e d l ments et possibiit de fuites mesurables J corriger Filtrat caract ristique d un d but d usure Filtrat de qualit inacceptable pertes moins performante mais encore acceptable importantes d l ments de fuites mesurables probabks changer Figure 20 Illustrations des seuils critiques relatifs la conductivit lectrique du filtrat d un concen trateur et la grille d interpr tation e pr lever dans un contenant propre et rinc trois fois avec du filtrat la quanti t suffisante de filtrat selon l appareil utilis e pr lever pr s de la membrane La figure 18 illustre un dispositif pour chantillonnage individuel d une membrane On peut aussi faire l chantillonnage pour l ensemble des membranes en se rendant la sortie de l appareil e mesurer la conductivit lectrique avec un appareil calibr ad quatement e se r f rer la grille d analyse et d interpr tation du fabricant si disponible si elle est non disponible consulter celle de la figure 20 Discussion sur cette m thode Comment interpr ter les r sultats 1 La figure 20 ou l
5. H20 Innovation inc 2010 Econox S parateur pour I rabli re Manuel d op ration et d entretien 39 pages H20 Innovation inc Formation sur les membranes dans le domaine de l ac riculture Dia porama pr par par Rock Gaulin et Pierre Courtois Lapierre Donald 2012 Entrevue film e Les quipements Lapierre Lauzier Ga tan 2003 Que devrait il avoir dans le filtrat d osmose invers e Les quipements Lapierre 2011 Manuel d utilisateur Concentrateur Turbo amp Turbo nou velle g n ration Version 3 47 pages Les quipements Lapierre Concentrateur DVD Memprotec inc Documents divers sur appareil osmoseur et leur utilisation Memprote inc Formation MemPro 100 et 200 DVD Version 2 Tr panier Simon 2000 Bonnes pratiques en ac riculture Partie 2 Club ac ricole du Gra nit 47 Exemple de fiche technique de membrane Annexe ro NF 70 Pormeate Flow rate 7 500 GPD 28 4 m iday Monovalent lon Rejection NaCI 65 5 Divalent lon Rejection MgSO 995 Effective Membrane Ares 400 372 m t The ctro pasloreneon ix k a daa takas adar 30 roirutes of operation based on the bowing moncesieel bed conditions 2 000 mgt Nai sektion at 75 pig 1 5 VPs opted peesu 15 recovery 77 F 25 C ad ph GS 70 2 The cts parkirano ic ivis dsa takes aiar 30 reinates of operation based ce the biyang chakari wei condibons 7 000 mgt MgSO sebstion at 75 psg 0 5 WPa applied pestare 15 maver 77 F
6. fo 11 trument 13 respecter le taux de conversion maximal du syst me que vous avez taux de conversion de 70 par membrane soit un rapport filtrat concentr 7 3 soit un si on concentre a plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmenter demander a votre fournisseur les valeurs a respec ter 14 valuer le rapport entre le d bit du concentr et le d bit du filtrat Donn es de d part concentration eau d rable concentration concentr choisie e Wiinrat Brixconc BriXeau 1 X Weonc Wiitrat d bit du filtrat GPM Woone d bit du concentr GPM 2BriXeau Concentration eau rable 2BriXconc Concentration du concentr Exemple L eau est 2 5 Brix et la concentration du concentr choisie de 12 Brix Si on met le d bit du concentr 1 GPM Wita 12 2 5 1 x 1 3 8 GPM Le rapport concentr filtrat est de 1 3 8 En d autres mots si le d bitm tre du concentr indique 3 GPM celui du fil trat sera 11 4 GPM 3 x 3 8 afin de garder le m me rapport 15 ajuster le d bit du concentr et la pression afin de suivre le rapport concen tr filtrat et aussi pour ne pas d passer la pression permise 16 prendre un chantillon de concentr par la valve du d bitm tre une fois le syst me stabilis environ apr s 10 minutes de fonctionnement et analyser au r fractom tre la concentration 17 ajuster nouvea
7. 0 42 490 0 56 740 085 980 1 12 1230 1 41 1480 1 69 21 0 360 0 41 480 0 55 720 0 82 960 1 10 1200 1 37 1450 1 66 21 5 350 040 470 0 54 700 0 80 940 1 08 1170 1 34 1410 1 61 22 0 340 0 39 460 0 53 690 0 79 920 1 05 q150 1 32 1380 1 58 22 5 330 0 38 450 05 670 0 77 900 1 03 1820 1 28 1350 1 54 23 0 330 0 36 440 0 50 660 0 75 880 1 01 1100 1 26 1320 1 51 23 5 320 037 430 049 640 073 a6o 098 1070 1 22 1290 1 48 24 0 310 0 35 420 0 48 630 0 72 840 096 10590 1 20 1260 1 44 24 5 310 0 35 410 0 47 620 0 71 820 0 94 1030 1 18 1240 1 42 25 0 1 300 0 34 400 0 46 600 0 69 810 0 93 1010 1 16 12101 1 38 Nombre de litres de sirop par 1000 litres de filtrat ou nombre de gallons de sirop perdus par 1000 gallons Tableau 3 Approximation de la perte en sucre et en sirop dans le filtrat pour diff rent ratio R de con centration par vaporation et en fonction de la teneur en sucre apparente Brix mesur e du r sidu Qu est ce qu on peut conclure avec ces r sultats 1 Cette m thode est normalement entreprise lorsqu on d c le dans le filtrat une petite trace de sucre avec un r fractom tre 2 Il est probable que les min raux concentr s dans le r sidu fausseront la va leur de la teneur r elle en sucre Donc on surestime la perte en sucre dans le filtrat tel que d crit au tableau
8. 14 2 Le rin age Le rin age est un proc d d entretien des membranes r alis avec du filtrat de quali t auquel aucun produit de lavage ou entreposage n a t ajout Il peut tre court ou long froid ou chaud Le d sucrage est inclus dans la cat gorie de rin age Il est important de SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT Si elles s av raient incompl tes ou manquantes voici quelques suggestions Peu importe le proc d il se r alise en deux tapes La premi re tape est le d su crage qui consiste r cup rer toute la solution concentr e qui se trouve dans l appareil apr s l arr t op ration qui ne prend que quelques minutes en d but de rin age La vanne de concentr est alors dirig e pour que la solution r cup r e abou tisse au r servoir concentr La deuxi me tape est celle du rin age proprement dit et donc les eaux seront finalement dirig es vers le drain par les jeux des vannes ap propri es 14 2 1 Est ce le temps de rincer Diverses situations demandent de rincer les membranes Les incontournables e la fin d un cycle de concentration e la fin d une journ e e la fin de saison e apres un cycle de lavage D autres signaux e baisse d efficacit d duite par le PEPy moins de 85 e baisse du d bit du filtrat si d bit filtrat actuel d bit filtrat du d but de la s ance x 100 lt 60 e baisse du Brix du concentr e augment
9. Bibliographie Allard Gaston 1995 Comment tablir les facteurs permettant de corriger les d bits des membranes d osmose invers e en fonction de la temp rature du filtrat Info fiche ac ricole Publication no 257 FCH 0395 Centre de recherche de d veloppement et transfert techno logieque ac ricole inc Centre ACER Allard Gaston 1995 Calcul de la perm abilit l eau pure PEP et de l efficacit EFF d une membrane d osmose invers e Info fiche ac ricole Publication no 256 FCH 0395 Centre de recherche de d veloppement et transfert technologique ac ricole inc Centre ACER Allard Gaston 1995 Comment tablir le volume mort VM et le volume mort r siduel VMR d un appareil d osmose invers Info fiche ac ricole Publication no 255 FCH 0395 Centre de recherche de d veloppement et transfert technologique ac ricole inc Centre ACER Allard Gaston M Belzile 2004 Cahier de transfert technologique en ac riculture Centre de recherche de d veloppement et transfert technologique ac ricole inc Centre ACER Arzate Alfa 2011 Ce qu il faut savoir sur les membranes pour maintenir leur performance Revue For t de chez nous Volume 22 no 1 pages 24 et 25 Arzate Alfa 2011 Concentration lev e de la s ve d rable et nature du sirop d rable une premi re exploration 1 page Centre de recherche de d veloppement et transfert tech nologique ac ricole inc Centr
10. LE CONCENTRATEUR D EAU D ERABLE Faire plus avec sa membrane Donald Lemelin conseiller pigiste Formation en ing nierie Club d encadrement technique ac ricole des Appalaches CETAA Pour le compte du minist re de l Agriculture des P cheries et de l Alimentation 2012 COLLABORATEURS Voici les personnes ayant collabor a laboration de ce texte et du DVD Alfa Arzate ing nieure Ph D chercheur Centre ACER Alain Boily agronome conseiller r gional en ac riculture MAPAQ Richard Boivin r alisateur cam raman et monteur Jo l Boutin technologiste agricole conseiller ac ricole CETAA Marie Jos e Lepage conseill re aux entreprises ac ricoles et en trans formation MAPAQ Marcel Moreau conseiller en ac riculture MAPAQ REMERCIEMENTS Nous remercions la collaboration de M L andre Landry Il a mis ses installations et son exp rience au service de l quipe de travail de ce projet Nous remercions aussi M Michel Labb pour avoir mis une partie de son quipement notre disposition ainsi que les enseignants et les tudiants en ac riculture du Centre de formation agricole de Saint Anselme Nous remercions M Denis C t de Memprotec inc et M Donald Lapierre de Les quipements Lapierre inc ainsi que M Martin Chabot de Les quipements d rabli re CDL inc pour le temps consacr nos demandes Nous remercions le Centre ACER de nous avoir permis d utilis
11. nement en 80 peut tre une valeur correcte mais c est au propri taire de d terminer cette valeur e le nombre d heures maximum de concentration par jour choisi par l op rateur exemple 10 heures par jour encore l c est le choix de l op rateur de sa si tuation de ses contraintes e le nombre d heures minimum de concentration par jour choisi par l op rateur qui d pend de l vaporateur en place du besoin pertinent et conomiquement valable de mettre en marche l appareil exemple 2 5 heures Un bon conseiller va utiliser ces donn es avec celles des capacit s des concentra teurs du manufacturer et un facteur de s paration donn par exemple 30 et four nir le nombre de membranes n cessaires pour r pondre au besoin en concentration de l exploitation Le Cahier de transfert technologique en ac riculture CTTA r dig par le Centre ACER pr sente la m thodologie pour calculer soi m me le nombre de membranes Le facteur de s paration est le pourcentage que repr sente le d bit du concentr sortant par rapport au d bit de la s ve entrant dans notre exemple on parle de 30 si 10 gallons par minute de s ve entrent il en ressort 3 gallons de concentr et 7 gallons de filtrat 3 10 x 100 30 7 2 Vos projets d expansion Lors de l laboration d un projet de concentration d eau d rable il est important de conna tre la situation actuelle pour que le syst me r ponde ad quatem
12. sion osmotique augmente et plus le taux de filtration baisse et l inverse est Vrai e la temp rature plus la temp rature de l eau d rable augmente plus le taux augmente 21 la propret et le colmatage de la membrane affecte a la baisse le taux de fil tration l usure normale de la membrane aussi D autres consid rations tenir compte lors de la concentration sont planifier la concentration de telle sorte que le concentr sera bouilli le plus vite possible l eau d rable et les produits de lavage ou de remisage ne devraient jamais venir en contact tenir compte des caract ristiques de l vaporateur chauffage ratio des sur faces des pannes a fond plat et plis afin d adapter ces derniers la concen tration d arriv e de la s ve et viter le probleme de d p ts calcaires dans la panne plie 10 2 On concentre Avant de d buter dans cette section une pr cision s impose propos des mots Vanne et valve souvent utilis s dans les manuels d instructions Ces deux mots repr sentent la m me r alit soit un dispositif m canique qui r gle le passage ou non d un liquide et seront utilis s indiff remment Apr s avoir pris en consid ration tous les tenants et aboutissants de la concentra tion la d marche pourrait ressembler celle ci 1 2 3 4 remplacer les pr filtres de lavage si on fait suite un lavage fermer toutes les vannes pour s assurer qu il n y a
13. 1 5min 13 3 l min prendre la temp rature du filtrat et calculer le d bit corrig en fonction de la Temp rature Facteur de Note C correction F La temp rature modifie le d bit Bae mesur C est pour cette raison 0 718 que nous ramenons toutes les va 0 742 leurs a la temp rature de 13 C 0 766 Ainsi toutes les tests PEP seront 0 790 sur une m me base de temp ra 0 816 ture et donc comparables 0 842 0 866 0 893 Comment utiliser le tableau 0 919 Le d bit est mesur W 0 946 La temp rature est connue 0 973 Le facteur de correction ap 1 000 X i 1028 para t dans le tableau Fe 1 055 ae B 1 084 D bit corrig donne le PEP 1 112 PEP W Fe 1 142 1 170 Dans l exemple pr c dent 535 Temp rature 8 C 1269 Facteur de correction 0 866 1 289 W 13 3 l min 1 319 PERZ 133 1535 l min 1 350 0 866 Important Ce n est pas tous les fabricants qui utilisent ce tableau Insistez pour que votre vendeur vous fournisse le document technique tableau de corrections qui convient votre appareil Figure 16 Mod le de tableau de facteurs de correction du d bit de filtration en fonction de la temp rature temp rature le tableau des facteurs de correction est fourni avec l appareil la figure 16 montre un tel tableau e Inscrire au Registre des performances et entretiens voir Annexe 6 12
14. D but de saison et si glycol lavage basique Rin age court Lavage ba sique Rin age court Ringage court PEP Ringage long a chaud PEP Lavage basique PEP Lavage acide PEP Fin de saison si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages Lavage enzymatique PEP Avertisseurs Pression avant et apr s pr filtres dif _ ee f rence de 20 psi Changer pr filtres D sucrage Ringage court PEP et si n cessaire Ringage long a chaud PEP Lavage ba sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages D sucrage Ringage court PEP et si n cessaire Ringage long a chaud PEP Lavage ba Baisse du d bit de filtration sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages D sucrage Ringage court PEP et si n cessaire Rin age long achaud PEP Lavage ba Baisse du Brix du concentr sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rin age long chaud PEP Lavage ba sique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des la vages Baisse d efficacit moins de 85 d duite par le PEP Augmentation de la pression d op ration 50 TABLEAU D ENTRETIEN D UN CONCENTRATE
15. La perm abilit l eau pure PEP et l efficacit Pour valuer la performance d une mem brane il existe deux cat gories de mesures La premi re consiste valuer l int grit du filtrat Cette fa on de faire se retrouve la section 13 La deuxi me cat gorie con siste valuer le d bit de filtration soit la capacit de la membrane extraire de l eau pure d une solution L efficacit d une membrane est le fruit de la comparaison de sa performance ac tuelle avec celle qu elle avait lorsqu elle tait neuve C est un param tre indicateur pour guider un cycle d entretien 12 1 La perm abilit l eau pure La m thode d valuation de la perm abilit l eau pure PEP consiste a faire pas ser de l eau pure en l occurrence du filtrat de qualit dans le concentrateur et d valuer le d bit de filtration que produit la membrane dans des conditions bien ta blies de pression de temp rature et de taux de s paration Ces conditions doivent tre toujours les m mes lors de toutes les valuations du PEP pour fin de comparai son Le PEP peut se prendre diff rents moments de la production mais de fa on cou rante cest apr s un processus d entretien comme un rin age ou lavage La m thode qui suit est pr cise et convient bien lorsque les d bitm tres ne sont plus fonc tionnels Les tapes se r sument comme suit e alimenter le concentrateur au filtrat la quantit minimum est
16. quivalent est l outil de base le plus appropri pour prendre une d cision partir de la conductivit lectrique du filtrat 2 Par contre on sait qu en nanofiltration la conductivit lectrique d un filtrat peut varier de 1 300 uS cm mais que les valeurs extr mes sup rieures ne s appliquent pas la majorit des membranes 31 3 On sait aussi que pour un concentrateur a plusieurs membranes la conducti vit lectrique du filtrat de chacune des membranes tend a augmenter du d but de la concentration vers la fin 4 On doit donc prendre chaque syst me comme ayant ses propres caract ris tiques et comportements et faire un suivi de la conductivit lectrique des membranes Rep rez ainsi dans quel ordre se situe la conductivit lectrique lorsque la membrane est a son meilleur un peu l image du PEP initial Pour ce faire il faut prendre la conductivit lectrique du filtrat diff rent moments critiques comme e la premi re utilisation d un appareil neuf apr s chaque manipulation impliquant un d placement de membrane chaque remplacement de membrane apr s chaque p riode de remisage temporaire ou saisonnier e et chaque fois que c est n cessaire pour la v rification des membranes et que c est corrobor par une autre m thode de v rification d int grit du filtrat ou autres signaux du syst me e lors de l augmentation natu relle de la quantit de min raux dans l
17. rante au chlore Lorsque l eau d rable devient de plus en plus difficile concentrer comme en fin de saison au lieu de monter la pression indument pr voir e fixer l efficacit des membranes 90 au lieu de 85 pour d clen cher un entretien plus rapidement e diminuer la pression de travail pour diminuer le colmatage m me si le d bit en est r duit La planification de la concentration en fonction du transport d eau peut obliger de r duire le d bit en diminuant la pression pour ne pas arr ter le concentra teur en attendant un nouvel arrivage Ne pas s approprier les recettes des voisins qui pourraient tre fatales pour ses propres membranes Ne pas improviser en utilisant n importe quels produits dit de lavage qui ne conviendraient pas aux membranes 10 Pour maintenir la performance de ses membranes il faut respecter le taux de 19 rejet le pourcentage de concentration et le cycle d entretien Lexique Pour permettre des changes sur de m mes r alit s il est n cessaire d utiliser les m mes mots tout en ayant les m mes d finitions de ces mots On retrouve dans le milieu plusieurs fa ons d exprimer un m me concept Alors le lexique qui suit a pour but d uniformiser le langage dans le secteur de la concentration mem branaire gt Contenant m tallique cylindrique qui contient le module spira Caisson m RUE taue l Un concentrateur peut tre constitu d un ou de pl
18. rer gr ce a des enzymes sp cifiques un certain compos qui coagule l int rieur des zones d coulement du concentr et que ne peuvent atteindre les solutions mentionn es pr c demment C est un dernier recours apr s l inefficacit des lavages basique et acide C est un proc d qui suppose des temps de trem page plus ou moins longs suivi de cycle de recircula tion Ce type de lavage est plus complexe car il faut contr ler plusieurs param tres afin d avoir un succ s On devrait confier ce lavage aux fournisseurs Il con vient en fin de saison Le produit enzymatique n est pas disponible sur le march en ce moment Ce la vage est co teux Il repr sente aussi une alternative aux traitements chimiques pour des membranes sen sibles 14 4 Probl me de fuites S il y a des probl mes de fuites il faut d abord v rifier le serrage des raccords Si le probl me persiste d monter et lubrifier tous les joints toriques avec un enduit de grade alimentaire ou les remplacer par des neufs que l on aura lubrifi s aussi 15 Registres des op rations performances et entretiens du concentrateur d eau d rable Les registres des op rations des performances et de l entretien du concentrateur d eau d rable permettent de consigner sur papier les renseignements sur son fonc tionnement Il est le prolongement de la m moire qui est souvent d faillante Finis les il me semble a arrive de temps en
19. thode par vaporation consiste faire concentrer par vaporation une certaine quantit de filtrat et v rifier la concentration du r sidu avec un r fractom tre La proc dure e ajuster l appareil en fonction avec un taux de conversion de 70 environ par membrane Si on concentre a plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmenter Demandez a votre fournisseur les valeurs a respecter Le taux de conversion d bitiittrat d bitiitrat d bitconcentr X 100 e pr lever environ 4 litres de filtrat dans un contenant propre en acier inoxydable rin c trois fois avec du filtrat qui sera bouilli et r duit environ 200 ml concentration de 20 1 environ la figure 18 illustre un dispositif pour l chantillonnage individuel d une membrane on peut aussi faire l chantillonnage pour l ensemble des membranes en se rendant a la sortie de l appareil e mesurer le volume de filtrat Vitra pr le v e chauffer pour r duire le volume du filtrat afin d obtenir un petit volume V siuel e diminuer le volume de filtrat Cela est possible en utilisant le four micro ondes comme source de chaleur Dans un gros pot Masson ou quivalent propre et rinc trois fois avec du filtrat envi ron 250 ml vapor pour obtenir de 10 a 12 ml toujours selon un ratio de 20 1 Mesurer exactement le volume du filtrat et le volume r siduel laisser refroidir le volume r siduel temp rature
20. 1 Est ce le temps de rincer Phases ne ne ne Na eu 35 14 2 2 D sucrage ee Le ide eee dees oar he daueeli ae 35 14 2 3 Rin age Court froid 2 2 2 eee eeeeeceeeece cece eeeeeeeeeeaeeeeeeeeeeeeeseeeaaaaeeeeeeeeeeeeeees 36 14 2 4 Rin age long Chad na ANR AR kal Ag RASE RSR 36 14 25 RINCAGS ONG froids nn cetatues Nue ee 37 TAS AV AO Sn ee ee ne ee ere ee er 37 14 3 1 Lavage basique OU alcalin eceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeeeeeeeeeeeees 38 14 3 2 Lavage acide 5 tates en eel ee NN en ed edeeehe ges 39 14 3 3 Lavage enzymatique 2 2 2 2 cece ceeeeceee cette eeeeeeeeeaeeeeeeeeeeeeeseecaaaeeeeeeeeeeeeeee 40 14 4 Probl me de fuites assein E E A E EE EE EE 40 15 Registres des op rations performances et entretiens du concentra teur d eau d rable a ee ed ede AEEA ae ee ee A 40 16 Le remisage des membranes et fermeture du concentrateur 41 16 1 Le remisage temporaire ss nana nN anis 41 16 2 Le remisage de fin de saison ecccceceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeesaaeeeeeeeeeeeeenees 42 16 3 La fermeture du concentrateur d eau d rable 43 17 La disposition des eaux de rin age et des solutions de lavage et en T POSAU Sn ont net nette 43 18 Astuces de ravalement 43 197 ROKIQUG ser tithe cic den ne nn ns cri 44 20 Eo aLe LEE LoT AS AAA E RSR dius cu Sans sea Diane ada Saas nea SNS Nat 46 Bibliographie serena a ne memes 47 Annexe 1 Exe
21. 2 Efficacit d une membrane La mesure du PEP est donc la mesure de son tat actuel de propret ou de colmatage apr s un temps H heures d op ration Par exemple apr s 18 heures de fonctionnement le PEP est de 15 35 litres minute L efficacit d une membrane provient de la comparaison du PEP un moment donn de la production au PEP nma lorsque la membrane tait neuve Au d but l efficacit tait son meilleur et de vient la r f rence de 100 tant donn qu il sera de plus en plus difficile d atteindre l efficacit du d but de vie de la membrane on value le PEP chaque d but de saison et il devient le PEP au temps 0 PEP de r f rence pour la saison C est partir de ce dernier que l on d terminera l efficacit EFF correspond l efficacit exprim e en apr s H heures d op ration et se calcule comme suit EFFy PEPy PEP x 100 Exemple Le PEP o 16 16 l min Le PEP g 15 35 l min EFF ig 15 35 16 16 x 100 EFF ig 95 Ne pas oublier d inscrire au Registre des performances et entretiens Au fil des ans on pourra toujours comparer tous les PEPo de d but de saison avec le PEP ntiac l tat neuf et voir l volution de l efficacit Cette information donnera un l ment de plus consid rer lors de la prise de d cision sur le changement ou non d une membrane 12 3 Le PEP m thode simplifi e Il existe une m tho
22. 3 3 La m thode permet de confirmer la pr sence de min raux et d un certain ni veau de sucre dans le filtrat Cette pr sence importante d l ments envoie un signal qu il faut penser a entretien en termes de v rification et de r paration des composantes d tanch it s telles que les joints toriques et le joint en U et peut tre a la limite changer la membrane elle m me 4 Ce qui est certain c est que si la concentration du r sidu correspond a la m me concentration que l eau pure il est certain que la mem brane peut tre maintenue en op ration C est une des interpr tations valables de la m thode 13 3 valuation de la conductivit lectrique du filtrat La mesure de la conductivit lectrique est une mesure indirecte de la quantit d l ments min raux dans le filtrat Elle est mesur e l aide d un conductim tre lectrique voir figure 19 en microSie Fiaure 19 Conductim tre lectriaue 30 mens par centim tre uS cm La proc dure est la suivante e ajuster l appareil en fonction avec un taux de conversion de 70 environ par membrane Si on concentre plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmenter Demandez a votre fournisseur les valeurs a respecter Le taux de conversion d bitiittrat d bitittrat d bitconcentr X 100 Membrane individuelle faible concentration Membrane individuelle forte concentration KW
23. Diagramme d cisionnel d entretien Annexe 3 le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2012 1 Voir Pannexe 2 Tableau d entretien d un concentrateur d eau d rable signes et actions 2 Le rin age peut tre court ou long et peut tre fait avec du filtrat froid ou chaud Le rin age chaud peut tre pr c d et suivi d un rin age court et froid Plusieurs combinaisons sont D but possibles 3 Le d efficacit est sugg r 85 et obtenu partir du Concentration PEP PEP nma X 100 d eau d rable 4 Drainage et rin age court apr s tout type de lavage basique acide enzymatique et apr s un rin age long chaud 5 Deuxi me lavage basique cons cutif recommandable apr s un premier qui na pas permis un retour d efficacit acceptable si le pH n a pas t maintenu la valeur d sir e en cours de lavage ou si la proc dure de es Fin du cycle de concentration lavage n a pas t suivie la lettre 6 Si apr s le lavage acide l efficacit n est pas acceptable on reprend le cycle lavage basique acide avant de passer au lavage froid chaud enzymatique gea D Ringa Lavage basique PEP acide Non PEP CES enzymatique PEP Non lt gt Changement ventuel de la membrane si Eff lt 50 Source CTTA 2004 modifi par Donald Lemelin 2012 Illustration d un diagramme d cisionnel typique permettant d effectuer les diff r
24. UN EN NN A ANR DENT PAS A tik Leis bool dla tes 4 2 Les b n fices d une bonne utilisation et d un bon entretien des mem FANGS Sanson nie tater slater hand 6 3 Osmose osmose inverse et nanofitration 7 4 Les composantes d un concentrateur de sirop d rable 10 5 Les am nagements possibles des membranes 13 6 Le volume mort et le volume mort r siduel 14 6 1 D finitions de VM et VMS EN nn des nn isodonssmnoncssomiouumes Douce ofionuuus 15 6 2Comment d terminer les VM et VMR esseeeessseseseseseeeeseeeseeeseeeeeeeees 15 7 L achat d un concentrateur d eau d rable 15 2 1 Votre rabli re sn sn nent Ea AEAEE aAA s ANANA EE iaae nie 15 T 2 NOS Projets d expaNSiO Msa a A a 16 7 3 Votre fournisseur et VOUS eee a i eile ileal ak at al els 16 8 Montage du concentrateur d eau d rable en d but de saison 17 8 1 Montage MOMDIANG maissas nn ne NN ns aaia 18 8 2 Autres raccordements eeeeeeesessssesssssssesssseessessesseseeeesseseseseseesseseeseeees 18 9 Mise en marche en d but de saison 19 9 1 La membrane de l ann e derni re ss 19 Sell Feau disponi E issus nine n ein 19 9 1 2 La pr paration des membranes eeeeeeeeeceeeeee
25. age court froid avec 30 VMR Exemple Membranes remis es dans le MTBS et le glycol Concentrateur 5 membranes de 8 x40 po de 600 gphus chacune ou 500 gimp VM 45 Gimp VMR 6 Gimp Volume d eau n cessaire pour tous les lavages et rin ages 5 x 2 capacit 2 x 15 gimp x 5 memb VM 2 X 30 x VMR 5 x 250 Yimp 2 x 75 gimp 45 Gimp 2x 30 X 6 Gimp 1250 gimp 60 gimp 360 Jimp Volume d eau n cessaire 1 670 Gimp e Note Ce n est pas le moment de faire un test PEP il est pr f rable d attendre apr s la premi re p riode de concentration alors on aura notre PEP de d but d ann e qui servira de r f rence pour toute la saison 9 2 Une membrane neuve Il est tr s important de conditionner une membrane neuve pour qu elle puisse per former et afin d adapter cette derni re l eau d rable traiter Avant cette tape il faut toutefois nettoyer la membrane de tout r sidu contenu dans cette derni re la livraison La qualit de l eau utilis e est de tr s grande importance et il faut consulter la sec tion 8 1 1 L eau disponible pour s assurer d une eau ad quate Le nettoyage recommand suit les tapes suivantes e rincer avec un volume d eau quivalent a la somme de la moiti de la capacit de traitement de chacune des membranes o diriger la sortie du filtrat et du concentr vers le drain o faire fonctionner en circuit ouvert a b
26. d environ le tiers de la capacit nominale de l appareil e d marrer l appareil en mode concentration a la pression selon LES RE COMMANDATIONS DU FABRICANT gt d faut de recommandations fixer la pression environ 50 de la pression recommand e pour la concentration de l eau d rable Toujours r aliser les PEP a la m me pression pour une m me membrane e utiliser toujours le m me taux de conversion soit le rapport filtrat concentr a 7 3 pour un taux de conversion de 70 par membrane Si on concentre a plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmen ter Demandez a votre fournisseur les valeurs a respecter 24 e laisser fonctionner l appareil 5 minutes pour quilibrer la membrane ou jusqu ce que les d bits soient stables e mesurer le d bit de filtration Pour ce faire remplir un conte nant dont on conna t la capacit et mesurer le temps de remplis amp sage le contenant doit tre as sez grand pour que le remplis sage dure environ une minute Figure 15 Illustration de la m thode Pour connaitre la quantit soit de d termination du volume d un con trouver le volume du contenant iek di soit peser le volume d eau dans le contenant contenant plein moins contenant vide et transformer le poids en volume voir figure 15 Exemple 20 kg d eau donne un volume de 20 litres temps de remplissage 1 min 30 sec W Volume l temps min 201
27. de l eau d rable en plus de sa fonction de concentra teur devrait permettre la production d un filtrat contenant le minimum d l ments comme le sodium et le potassium Ce filtrat qu on associe une eau pure peut la limite et il l est tre utilis pour la consommation d eau embouteill e Cependant dans la majorit des cas on s en sert pour l entretien du concentrateur lui m me des 27 diff rents bassins et autres Pour cette raison il est important de pr server toute l int grit du filtrat Les causes possibles d une perte d int grit du filtrat sont 1 un mauvais choix de membranes probl me relevant du manufacturier ac ri cole 2 une perte de propri t s fonctionnelles de la membrane Cela peut tre caus par une usure normale une usure occasionn e par l agressivit des solutions d entretien ou une utilisation abusive d bit excessif tem p rature au del des limites etc 3 une alt ration chimique de la membrane le chlore et le peroxyde d hydrog ne au del des limites de tol rances 4 un bris m canique de la membrane caus par des particules limailles m talliques ou de plastique d bris de bois ou autre qui n ont pas t intercept es par les pr filtres lors des changements ou travaux effectu s en aval 5 un d faut de conception probl me de colle quant la membrane probl me de joints non adapt s 6 un probl me de montage par des joints endomm
28. en mode rin age selon l appareil Exemple capacit de 600 gph gallon am ricain par heure 300gphys X 0 833 gPhinp 9Phus 250 gphimp gallon imp rial par heure syst me 5 membranes 8 x 40 po volume d eau n cessaire 250 gphimp X 5 1 250 gphimp e Note Ce n est pas le moment de faire un test de perm abilit l eau pure PEP il est pr f rable d attendre apr s la premi re p riode de concentration alors on aura notre PEP de d but d ann e qui servira de r f rence pour toute la saison Le cas de la membrane entrepos e dans le MTBS et le glycol e rincer avec un volume d eau quivalent la somme de la moiti de la capaci t de traitement de chacune des membranes o diriger la sortie du filtrat et du concentr vers le drain o faire fonctionner en circuit ouvert basse pression ou en mode rin gage selon l appareil e effectuer un lavage basique en circuit ferm avec o 7 5 Jim Membrane de 4 x 40 po o 15 Gimp membrane de 8 x 40 po o 22 5 Qimp membrane de 8 x 60 po Pour d terminer la quantit d eau a mettre dans la cuve de lavage il faut tenir compte du VM qui est l eau conte nue dans l appareil et contribuant au lavage aussi L exemple qui suit et la section 14 3 1 sur le lavage ba sique illustrent ce calcul e drainer e r aliser un rin age court froid avec 30 VMR voir section 14 2 2 19 e faire un lavage basique e drainer e rin
29. es par le fabricant e remplir le caisson de remisage de la solution de remisage 41 16 3 introduire lentement la membrane dans le caisson attendre quelques minutes la membrane va absorber la solution rajouter de la solution pour l immersion totale entreposer au frais La fermeture du concentrateur d eau d rable La fermeture du concentrateur d eau d rable consiste a bien vider le systeme de toutes solutions et a emp cher toutes obstructions possibles Voici quelques sugges tions 17 d connecter les tuyaux haute pression des caissons enlever les pr filtres s assurer que tous les d bitm tres sont drain s ouvrir toutes les valves boucher les tuyaux qui vont vers le concentrateur pour emp cher la vermine d y p n trer garder la temp rature au dessus de 0 C si le syst me est difficile drainer compl tement mettre le disjoncteur du panneau lectrique Off La disposition des eaux de rin age et des solutions de lavage et d entreposage Afin de pr server l environnement quelques recommandations sont n cessaires au sujet de la disposition des eaux de rin age et des solutions de lavage Les voici 1 2 18 les eaux de rin age peuvent tre r pandues sur le sol ou tre limin es par le syst me d gout de rabli re se r f rer aux recommandations des fabricants de produits de lavage et d entreposage en ce qui concerne la m thode d limina
30. et mem brane Circuit du concentr Pr filtration Circuit d alimentation Pompe haute G seve d rable pression piston ou turbine Figure 4 Les composantes d un concentrateur d eau Circuit de recirculation l appareil et une uniformisation du vocabulaire utilis tout au long de ce document La figure 4 illustre un concentrateur d eau d rable qui est situ dans la chaine de fabrication du sirop entre le r servoir d eau d rable et un r servoir du concentr e pr t passer par vaporateur Le premier l ment est la pompe d alimentation qui apporte l eau d rable au sys t me Elle pousse cette eau dans le 2 l ment le pr filtre pour enlever les impure t s de 5 microm tres et plus qui pourraient colmater et m me alt rer la membrane Effectivement les impuret s pourraient si elles sont plus ou moins tranchantes bri ser la membrane et ces microfissures laisseraient passer sucre et autres compos s Les pr filtres de 5 um retiennent une partie du biofilm Le troisi me l ment la pompe pression monte la pression jusqu 500 600 ps selon le mod le et la capacit du syst me En expliquant le ph nom ne d osmose inverse on a vu que la pression est essentielle pour inverser le ph nom ne et aug menter le d bit Le caisson avec son module quatri me l ment et le c ur de la concentration re oit cette pression Le module commun ment a
31. o 15 Yimp Membrane de 8 x 40 po o 22 5 Jim Membrane de 8 x 60 po en circuit ouvert 35 o le volume n cessaire pour un ringage d une dur e de 30 minutes 0 5 heures d pend du d bit de la pompe d alimentation W pompe alimentation o volume Woompe alimentation Jus MIN X 0 833 Jimp Jus X 30 min o le volume sera en gallons imp riaux couper l arriv e d eau d rable ouvrir la vanne de lavage diriger le concentr et le filtrat vers la cuve de lavage dans le cas du circuit ferm Dirigez les plut t vers le drain dans le cas du circuit ouvert ajuster la pression la plus basse possible si le type d appareil utilise le mode concentration lors de cette op ration ou op rer suivant le mode rin age selon l appareil attendre l arr t automatique pour le circuit ferm ou le temps de passer toute l eau chaude pour le circuit ouvert drainer l appareil faire un rin age court froid pour refroidir le circuit avant le test PEP r aliser un test PEP 14 2 5 Rin age long froid Le rin age long est diff rent du pr c dent parce que l on utilise de l eau froide Selon dente 14 3 la probl matique r gler ce rin age peut suffire nettoyer la membrane La proc dure est semblable au rin age long chaud Par contre on ne parle plus de recirculation en circuit ferm et l eau qui sort du syst me est dirig vers le drain Certains utilisent pour ce rin age de grandes quantit s d eau se
32. pas d erreur de circuit ouvrir la vanne d alimentation en eau d rable s assurer que tuyau d amen e d eau soit plein avant le d part parce que les pompes ne sont pas faites pour tourner sec situation qui peut survenir lors que le r servoir est loin du concentrateur ouvrir les vannes pour diriger vers le drain les premiers jets de filtrat et de concentr ouvrir les valves sur chaque caisson ou peser sur le bouton du pr filtre ou de tout autre dispositif qui permet d liminer les poches d air dans la plomberie et les pompes turbine ouvrir compl tement les vannes concentr et pression ou selon les recommandations du fabricant Par exemple CDL crit d ouvrir la valve de concentration d un tour et celle de pression de deux tours 8 appuyer le bouton D part en mode concentration et le t moin vert s allume 9 rediriger apr s environ une minute les vannes de concentr et de filtrat vers Les pompes ne doiven nn leur r servoir respectif APN Kii S a ze 10 attendre de voir passer le concentr Hn dans le d bitm tre 11 enclencher les pompes recirculation connexion ou interrupteur maintenir une pression sup rieure 20 psi entre 30 et 60 psi certains concentrateurs ar se r tent automatiquement si la pression st ments n cessai ut est inf rieur a 20 psi 12 mesurer la concentration de l eau d rable au r fractom tre ou autre ins 22
33. pas de lien avec aucun fabricant ce qui ajoute un clairage nouveau qui est des plus perti nents 15 Toutes ces pr cautions sont autant d atouts que le futur investisseur met dans son jeu pour faire un bon choix et par la suite performer et maintenir cette performance 8 Montage du concentrateur d eau d rable en d but de saison En g n ral tous les syst mes ressemblent au sch ma de la figure 13 illustrant le concentrateur avec ses 3 types de bassins eau d rable concentr et filtrat Un quatri me bassin est la cuve de lavage Un ensemble de tuyauterie et de valves permet de diriger selon les possibilit s suivantes Direction donn e par valves 3 voies Concentr R servoir R servoir R servoir Concentr Filtrat Vers vaporateur Filtre L Pr filtres Source CDL Figure 13 Sch ma illustrant d un concentrateur avec les divers bassins reli s par un syst me de tuyauterie et le drain d vacuation des eaux et solutions rejeter l eau d rable vers le concentrateur ou le drain 2 IMPORTANT e le filtrat vers la cuve de lavage le concentrateur les autres bassins ou le drain e le concentr vers l vaporateur ou le drain e la solution de lavage vers le concentrateur ou le drain Un simple jeu de valves dispos es au bon endroit permet toutes ces possibilit s et aussi d isoler au besoin cer taines parties Il faut chauffer le loc
34. pi ce et mesurer le Vy siduel e tablir le ratio d vaporation qui correspond R vap Viitrat Vr siduel e valuer la teneur en sucre apparente du r sidu d vaporation avec un r frac tometre Avec cette valeur de concentration apparente de sucre Brix et l aide du tableau 3 il est possible de d terminer la teneur en sucre apparente du filtrat en parties par million ppm et la quantit de litres de sirop perdus par 1000 litres de filtrat Exemple Soit une r serve de filtrat 12 800 litres Echantillon de 10 litres Viittrat Apr s bullition un volume r siduel de 625 ml Vr siduel Concentration du r sidu 0 75 Brix Calcul du ratio d vaporation R vap Viitrat Vr siduel 10 0 625 16 0 Tableau 2 avec R 16 et Brix 0 75 La perte es 470 ppm parties par million soit environ 0 54 litre de sirop par 1 000 litres de filtrat Pour toute la r serve 12 8001 x 0 54 litre sirop 7 litres de sirop 1 0001 perte maximale Discussion sur cette m thode 29 _ Concentration apparente de sucre Brix dans le r sidu d vaporation Ratio De d vaporation 0 75 1 00 1 50 2 00 2 50 I EMI SIN R ppm Wolsirop ppm Volsirop ppm Votsirop ppm Votsirop ppm Vol sirop Votfiirat Volfiltrat Vol fitrai Vol fit Volfitratl Volfitr t l 10 0 750 0 86 1000 1 14 1510 1 73 2020 2 31 2520 2 88 3
35. pompe de recirculation qui fonctionne en cir cuit ferm Son travail consiste faire passer nouveau et en continue une partie du concentr travers la membrane Le r le de balayeur de membrane image bien son principal travail Ainsi cette Couche de surface ul tramince peau Couche interm diaire microporeuse http www cfm mb fr index htm Figure 6 Configuration d une membrane composite Figue 7 Module spiral bd prnaviva erene filtrat W Sonnie joint d tanch it concentr s parateur mailles him membranaire s ve d rable support pore ux filtrat http www dynavive eu traitement osmose conseils html Figure 8 Configuration d un module spiral recirculation diminue le colmatage pendant les p riodes de concentration par la tur bulence qu elle cr e De plus cette m me recirculation am liore le d collement des salet s lors de la p riode de lavage Elle joue aussi un r le d quilibrage de concen tration sur toute la longueur de la membrane A ces principaux l ments s ajoutent tout un syst me de conduites munies de valves simple direction ou a 3 voies ainsi qu une cuve de lavage qui sert pour la cir culation en circuit ferm utilis e notamment dans l op ration de lavage 11 Pour g rer le concentrateur en tout ou en partie un tableau de contr le est dot de plusieurs l ments valves pour contr ler la pression et
36. temps je pense que ou autres 39 formules vagues Les donn es relev es et inscrites au tableau permettent de suivre l volution du syst me dans le temps De cette volution il est possible de recon na tre la diminution de l efficacit et certains signaux en fonction de la p riode de la saison et des variations de temp rature Il devient un outil de diagnostic pr cieux Certaines com pagnies en font une obligation pour que la garantie soit valide Chaque compagnie a d velopp ses propres ta bleaux Ce document en propose trois qui s inspirent de tout ce qui circule dans le milieu Le premier est le Registre des mesures de conductivit lectrique du filtrat voir Annexe 4 qui a t trait la section 13 3 Le deuxi me est le Registre des op rations et entretiens et le troisi me le Registre des performances et entretiens voir An nexes 5 et 6 Ces deux derniers documents contiennent le mot entretien parce qu ils poss dent tous les deux cette finalit intrins que Le Registre des mesures de conductivit lectrique permet de consigner toutes les mesures de conductivit lectrique effectu es sur le filtrat du concentrateur autant par la membrane que pour l ensemble du syst me Chaque montage de concentra teur peut tre unique et poss de ses propres comportements quant la conductivit lectrique Le registre devient un outil d analyse et de diagnostic pour chaque mem brane s i
37. 040 3 48 10 5 720 0 82 960 1 10 1440 1 65 1920 220 2400 2 74 2890 3 31 11 0 680 0 78 310 1 04 1370 1 57 1830 2 09 2290 2 62 2760 3 16 11 5 650 0 74 870 1 00 1310 1 50 1750 2 00 2200 252 2640 3 02 12 0 630 0 72 840 0 96 1260 1 44 1630 1 92 2100 240 2530 2 89 12 5 600 0 69 800 0 91 1210 1 38 1610 1 84 2020 2 31 2430 2 78 13 0 580 0 66 770 0 88 1160 1 33 1550 1 77 1940 2 22 2330 2 66 13 5 560 0 64 740 0 85 1120 1 28 1490 1 70 1870 214 2250 2 57 14 0 540 0 62 720 0 82 1080 1 24 1440 1 65 1800 206 2170 248 14 5 20 0 59 690 0 79 1040 1 19 1390 1 59 1740 1 99 2090 2 39 15 0 500 0 57 670 077 1010 1 16 1340 1 53 1680 1 92 2020 2 31 15 5 490 0 56 650 0 74 970 1 11 1300 1 49 1630 1 86 1960 2 24 470 0 54 630 0 72 940 1 08 1260 1 44 1580 1 81 1900 2 17 16 5 460 0 53 610 0 70 910 1 04 1220 1 40 1530 1 75 1840 2 10 17 0 440 0 50 590 0 67 890 1 02 1190 1 36 1480 1 69 1790 2 05 17 5 430 049 570 0 65 860 0 98 1150 1 32 1440 1 65 1730 1 98 18 0 420 0 48 560 0 64 840 0 96 1120 1 28 1400 1 60 1690 1 93 18 5 410 0 47 540 0 62 820 0 94 1090 1 25 1360 1 56 1640 1 88 19 0 400 046 530 0 61 790 0 90 1060 1 21 1330 1 52 1600 1 83 19 5 390 0 45 510 0 58 770 0 88 1030 1 18 1290 1 48 1560 1 78 20 0 380 0 43 500 0 57 750 0 86 1010 1 16 1260 1 44 1520 1 74 20 5 370
38. 25 C and pH 65 70 1 Pemarin Flow cite tor n e derana may var Sut wi be m mon fun 15 below the vaire shown Miriton WEH oajectinn 58 0 E Effective mesrirere seo may very why 3 6 Al chomests ave vacuum sated in a poele bag containing 1 0 EES Sotin bisettte sasson and packaged intatenty a Rart Leo Membrane Type Thin film Composite Membrane Material PA Polyamide Membrane Surface Charge Negative Element Configuration Spiral Wound FRP wrapping LL 40 inch 1 016 mm B 8 0 inch 203 mm c 1 12 inch 28 mm Ucup seal Enre seal sarek awe FRF wagons fute carri B herst Ole Some hienot ergitt T One briertonsector coepler would be applied for cach Terrine derri 2 Al Menta Tec mentvane element ft rornirel Binh 205 ren LD pepeare wissa 3 Outer feature nay wary as design rerictons Lake pisaa MenProNF 70 elements wih 0 monovaieet ine jection aed more than 39 rejection of divalent kns are ssal for water soflereng remor ng endocane clsrepton chemicals fom drisking water and aieo food processing zinc Source Memprotec inc 48 Exemple de fiche technique de membrane Annexe 1 suite Organic Rejection Characteristics DOP LIL CT ALES I i tmn gi lcd P DOP ka von of TEP ent Fog toe RSR ober ET Sgt toed Do hee 1P Tagh nd f MOM m m MO badiy MON de wema sf DOT Pere sept foot THNFP THM Foenation Pometiel THN Tihabnatens MI preity ato
39. UR D EAU D ERABLE suite ACTIONS Voir note en bas du tableau V rification et reparation des composantes d tanch it s joints toriques O Rings et joint en U U Cup la limite changer la membrane V rifier le montage de l appareil l tat des joints toriques Probl me de limpidit du filtrat et joint en U la limite changer de membrane V rifier le montage de l appareil l tat des joints toriques et joint en U la limite changer de membrane Probl me de fuites V rification du montage et des joints de toutes les compo santes du syst me Plus de d tails dans le texte sur les actions d entretien num r s plus haut Lorsqu avec le PEP on calcule une efficacit acceptable c est le signal de revenir en mode concentration Il ne faut pas aller plus loin dans la d marche d entretien Drainage et rin age court apr s tout type de lavage basique acide enzymatique et apr s un rin age long chaud Deuxi me lavage basique cons cutif recommandable apr s un premier lavage basique qui n a pas permis un retour d efficacit acceptable e sile pH n a pas t maintenu la valeur d sir e en cours de lavage ou e sila proc dure n a pas t suivie la lettre Augmentation de la conductivit du fil trat Pr sence d l ments dans filtrat d ce l s par la m thode d vaporation Le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2012 51
40. a mem brane Une diff rence de pression avant apr s pr filtres de plus de 20 psi est le signal de changer les car touches des pr filtres Figure 21 Caissons et car touche d un pr filtre Certains pr conisent d ajouter une membrane la vable par dessus la cartouche pour prolonger la vie de cette derni re de plusieurs heures Cette membrane peut tre chang e a chaque rin age D un autre c t certains pr conisent de changer les cartouches au moins tous les jours tant donn le prix qui a presque r duit de 50 Ces proposi tions restent au choix du propri taire en autant qu il respecte le signal de la diff rence de pression de 20 psi pour entreprendre une action Certains syst mes s arr tent automatiquement lorsque la diff rence de pression programm e l usine est atteinte ce qui facilite encore plus la d tection de probl mes 14 1 2 Le changement de cartouche du pr filtre La d marche de changement de cartouche du pr filtre est relativement simple et se d roule comme suit arr ter l appareil fermer la valve d alimentation ouvrir les robinets des d bitm tres pour d compresser le syst me drainer le caisson si possible d visser le caisson changer la cartouche 33 e graisser le joint torique avec un lubrifiant alimentaire e remettre le caisson et visser raisonnablement viter les outils pour cette tape e remettre en marche comme pour commencer une session
41. ag s et non graiss s Comment mesurer la perte d int grit quand ni l industrie ni la r glementation con cernant les produits de l rable n imposent de normes en ce domaine Les proc dures suivantes n auront pour but que de mesurer l cart entre ce qu on a et ce qu on devrait avoir comme filtrat 13 1 valuation de la turbidit L valuation de la turbidit consiste un exercice visuel sur le changement d apparence du filtrat apr s quelques heures d entreposage C est un signe de la pr sence d une biomasse microbienne dans le filtrat et de sucre pour l alimenter Discussion sur cette m thode e Tout d pend de l ampleur de la turbidit e Comme la m thode est tr s visuelle il serait bon de v rifier l int grit par vaporation ou par la conductivit du filtrat voir les sections suivantes e Il reste qu une turbidit importante et rapide donne un signal d entretien sans quivoque de type v ri fication des joints toriques et du joint en U et la limite d un changement de la membrane e l faut aussi savoir qu la fin de la saison l augmentation de la temp rature ext rieure favo rise aussi l augmentation plus rapide de la temp rature du filtrat ce qui donne un milieu favorable au d veloppement bact riologique 13 2 valuation du filtrat par vaporation Figure 18 Illustration d un dispositif d chantillonnage du fil trat d une seule mem brane 28 La m
42. al du concentrateur a environ 15 C minimum pendant 24 a 48 heures avant la mise en marche afin d liminer tout r sidu d eau glac e se retrou vant dans les pompes ou ailleurs car ce manquement pourraient occasionner un bri m canique 8 1 Montage de la membrane 16 Le printemps venu les pr paratifs avant la coul e exigent notamment de revoir toute l installation du concentrateur d eau d rable La premi re tape est de proc der au montage des membranes Rise dans les caissons Entrepos e depuis une dizaine U cup de mois dans un caisson d entreposage dans une solution de remisage la membrane doit tre transf r e dans le caisson du concentrateur Les tapes d installation peuvent diff rer l g rement selon les mod les mais la m thode se res semble De prime abord il faut SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT gt Figure 14 Joint d tanch it en U Les tapes g n rales sont e sortir la membrane du caisson de remi sage e v rifier si les joints d tanch it joint torique et joint en U sur les bou chons et sur la membrane sont en bon tat e s assurer que le joint d tanch it en U s il est chang soit install dans la bonne direction par rapport au caisson e enduire les joints toriques commun ment appel s O Rings et le joint en U U Cup avec un lubrifiant alimentaire sous forme de graisse afin d obtenir une meilleure tanch it e i
43. apport filtrat concentr 7 3 pour un taux de con version de 70 par membrane Si on concentre plus haut Brix avec plu sieurs membranes le taux de conver sion va augmenter Demandez votre fournisseur les valeurs respecter e laisser fonctionner l appareil 5 minutes ou jusqu ce que les d bits soient stables pour quilibrer la membrane e lire le d bitm tre du filtrat e prendre ou lire la temp rature du filtrat et calculer le d bit corrig en fonction de la temp rature Le tableau des facteurs de correction est fourni avec l appareil voir figure 16 e inscrire au Registre des performances et entretiens voir Annexe 6 12 4 Le PEP pour les syst mes plusieurs membranes Pour les syst mes plusieurs membranes r aliser un test de perm abilit l eau pure PEP pour l ensemble du syst me permet d valuer l efficacit du concentra teur Si l efficacit baisse en deca de 85 rien n indique quelle membrane est en difficult Et dans le temps on perd un indice suppl mentaire pour d cider de chan ger ou non de membrane Pour pallier cette probl matique il est possible d aller chercher le suivi de l efficacit de chacune des membranes en faisant installer des d bitm tres sur chacun des caissons m talliques A partir de m thode des sections pr c dentes il sera possible d valuer le PEP de chacune des membranes 13 L int grit du filtrat Le syst me de concentration
44. asse pression ou en mode rin age selon l appareil e effectuer un lavage basique en circuit ferm avec o 7 5 Gimp membrane de 4 x 40 po o 15 Yim Membrane de 8 x 40 po o 22 5 Jimp membrane de 8 x 60 po Pour d terminer la quantit d eau mettre dans la cuve de lavage il faut tenir compte du VM qui est l eau contenue dans l appareil qui contribuera au lavage aussi L exemple pr c dent et la section 14 3 1 sur le lavage basique illus trent ce calcul e drainer e effectuer un rin age court froid avec 30 VMR 20 Le conditionnement de la membrane s effectue en concentrant la s ve d rable pen dant une p riode minimale de 24 heures de pr f rence en continue sinon au cumu latif exemple 3 journ es de 8 heures de concentration Apr s cette p riode on proc de a un cycle de lavage rin age tr s important de la membrane pour aller chercher une r f rence essentielle soit la perm abilit a l eau pure PEP de r f rence qui servira de comparaison toute la dur e de vie de la membrane L entretien se fait comme suit e d sucrage voir section 14 2 2 e rin age long a chaud voir section 14 2 4 e lavage basique en circuit ferm avec o 7 5 Gimp membrane de 4 x 40 po o 15 Gimp membrane de 8 x 40 po o 22 5 gimp membrane de 8 x 60 po voir section 14 3 1 pour d tail sur lavage basique e rin age court froid avec 30 VMR voir section 14 2 3 e test PEP afin de d terminer la pe
45. ation de la pression d op ration 14 2 2 D sucrage Le d sucrage d un concentrateur consiste r cup rer toute la solution sucr e con tenue dans l appareil la suite d un arr t de concentration d eau d rable Il est re command de r cup rer ce produit plus ou moins sucr contenu dans le volume mort VM de l appareil que l on n aura pas drain auparavant Il repr sente une quantit de sirop relativement importante Le volume total que l on sortira vraiment sera plus grand que le VM car on est en mode dilution 34 Le d sucrage est une op ration relativement simple qui ne prend que le temps d obtenir un produit ne contenant aucun sucre et ce apr s avoir concentr de l eau pure ou du filtrat Les tapes pour d sucrer sont les suivantes e diriger la vanne du concentr vers le r servoir du concentr et celle du filtrat vers le r servoir du m me nom certains producteurs ne veulent pas diluer leur r serve de concentr alors il dirige le concentr vers le r servoir d eau d rable e d buter le d sucrage en mode concentration basse pression e v rifier la concentration intervalles r guliers du concentr avec un r fracto m tre ou un densim tre e arr ter le syst me lorsque le 0 Brix est atteint la sortie du concentr 14 2 3 Rin age court froid Le rin age court froid est strictement destin liminer une solution de lavage et refroidir la membrane ap
46. comme on fait en saison e diriger et ou verser l eau de drainage dans la m me cuve de lavage e mesurer la diff rence de hauteur entre la pre mi re marque de r f rence et le nouveau ni veau d eau e calculer le nouveau volume d eau correspondant cette diff rence ce vo lume repr sente l eau manquante qui est dans l appareil et toutes ses com posantes apr s drainage c est le VMR 7 L achat d un concentrateur d eau d rable Le concentrateur d eau d rable est un investissement important dans une exploita tion ac ricole A cette tape trois personnes sont concern es l ac riculteur soit le principal int ress son conseiller et le vendeur fournisseur Trois acteurs importants dans l laboration du cahier des charges l identification des disponibilit s dans le march et la s lection du choix final 7 1 Votre rabli re Afin de r aliser le bon choix il faut bien tablir ses besoins et pour ce faire la con naissance de l rabli re est indispensable Voici quelques l ments mettre sur pa pier avant d aller rencontrer un fournisseur e le nombre d entailles r elles e le degr Brix du concentr souhait produire 14 e la coul e quotidienne de pointe litres par entaille par jour e la coul e quotidienne lors d une faible coul e litres par entaille par jour e le pourcentage de la coul e quotidienne de pointe qui sera trait e quotidien
47. ction ner faible concentration Elle n est pas conseill e pour la haute concentra tion Elle a aussi l avantage que le fonc tionnement de chacune des mem branes est ind pendant des autres Le montage des membranes en s rie voir figure 11 est tel que le concen tr e sortant de la premi re membrane Figure 11 Montage des membranes en s rie est dirig vers l entr e de la seconde Cette derni re va concentrer un peu plus la so lution et ainsi de suite A l image de l chelle chaque membrane aide monter la concentration de la solution d rable Chaque module a un taux d efficacit et un taux de concentration qui lui sont propres Pour une m me installation le travail de concentration est divis in galement par le nombre de membranes en pr sence ce qui permet de conserver un d bit int res sant Cette configuration convient a la haute concentration 6 Le volume mort et le volume mort r siduel Comme d crit dans les sections pr c dentes un concentrateur d eau d rable est compos de plusieurs parties incluant la tuyauterie qui relie ces parties entre elles Une fois que le concentrateur est en marche il se remplit d eau d rable de concen tr et de filtrat Il faudra g rer tout le volume de liquide contenu par l appareil pour bien le nettoyer le temps venu Lors de l op ration de nettoyage il nous faut conna tre les deux types de volumes de solutions retrouv es dans un appar
48. de simplifi e pour d terminer un PEP Au lieu de remplir un rr contenant a volume connu de mesurer le temps et de calculer le d bit la m thode consiste utiliser les d bitm tres install s sur le concentrateur Une certaine fiabilit ia de cet instrument nous permet de prendre une lecture utilisable pour le calcul du PEP et de l efficacit Figure 17 Illustration de 2 plongeurs et des diff rences de lecture si le haut le centre ou Il est essentiel que ce d bitm tre ne le bas st utilis comme rep re montre aucun signe de mal fonctionne 26 ment Ensuite il est important de bien conna tre le rep re de lecture sur le plongeur comme mentionn dans le livre d instructions S il ny a pas d indications quant a ce rep re en fixer un haut bas ou milieu du plongeur et le conserver pour toutes les mesures voir figure 17 La m thodologie ressemble a la m thode plus longue e alimenter le concentrateur au filtrat la quantit minimum est d environ le tiers de la capacit nominale de l appareil e d marrer l appareil en mode concen tration la pression selon LES RE COMMANDATIONS DU FABRI CANT d faut de recommanda tions fixer la pression environ 50 de la pression recommand e pour la concentration de l eau d rable tou jours r aliser les PEP la m me pression pour une m me membrane e utiliser toujours le m me taux de conversion soit le r
49. e ACER Arzate Alfa 2009 S paration par membrane et son application en ac riculture th orie et pratique Formation Centre ACER Auteur inconnu Quand laver sa membrane Pr sentation avec logiciel Microsoft Po werPoint ou Diaporama avec logiciel Microsoft PowerPoint Batungwanayo Aline E Wong A Arzate 2009 Mesure de la conductivit lectrique du sirop d rable Info fiche ac ricole no 312a0309F Centre de recherche de d veloppement et transfert technologique ac ricole inc Centre ACER Boucher Nancy Production ac ricole 5256 Module 10 Traitement de l eau d rable DEP Ac ricole Commission scolaire des Hauts Cantons Boucher Nancy 2012 Module 10 Traitement de l eau d rable Pr sentation avec logiciel Microsoft PowerPoint ou Diaporama avec logiciel Microsoft PowerPoint Boutin Jo l 1997 D veloppement d une r gie pour l op ration et l entretien des appareils d osmose invers e Rapport des activit s de l ann e 1997 du Club ac ricole r gional des Appalaches 23 pages Comit agricole et rural des Appalaches C A R A 1996 Cahier des bonnes pratiques 1996 C t Denis 2012 Entrevue film e Memprotec inc CDL inc 2002 La fendeuse Manuel d instruction Instructions manual Dominion amp Grimm inc 2011 Osmose D amp G Manuel de l op rateur pour mod le 500 gph 1000 gph 42 pages Guisard Christian 2000 Guide de la Nanofiltration Cahiers du CFM 64 pages 46
50. e de repos annuelle d une dizaine de mois En plus de lutter contre le d veloppe ment de bact ries il faut s assurer que la membrane ne g le pas L entreposage a ses r gles a suivre selon les recommanda tions du fabricant En voici quelques unes 1 lamembrane ne doit pas tre expos au gel 2 l entreposage doit tre fait dans un endroit frais environ 7 C 3 la membrane doit toujours rester humide d ou la recommandation d ajouter une solution de remisage appropri e antibact rienne et au besoin antigel Certains ac riculteurs pr f rent confier la tache de nettoyage et d entreposage de leurs membranes a leur fournisseur La proc dure en deux tapes d entretien et d entreposage est la suivante e faire l entretien d sucrage rin age court PEP rin age long chaud PEP lavage basique PEP lavage acide PEP si PEP pas satisfaisant recommen cez le cycle des lavages voir Tableau d entretien de l Annexe 2 e confier a votre fournisseur la suite du nettoyage incluant peut tre le lavage enzymatique Si apr s toutes ces tentatives le PEP n est toujours pas satis faisant il se chargera du m me coup de l tape entreposage e arr ter et drainer le syst me e sortir la membrane du caisson m tallique et la laisser se vider d eau e pr parer une solution de remisage avec un bact ricide et un antigel s il y a risque de gel au lieu d entreposage dans les proportions recommand
51. eau d rable de fin de saison ce qui aura pour ef fet de laisser passer des mi n raux en proportion dans le filtrat il serait int ressant de suivre la conductivit lec trique de l eau d rable en fin 5S de saison ae oe 5 Toutes ces donn es doivent tre re ie consign es dans un Registre des mesures de conductivit du filtrat voir Annexe 4 qui servira de do cument d analyse tout comme celui de la figure 20 Ce dernier par contre demeure le document de r f rence pour la grande majorit des cas 6 L augmentation de la conductivit lectrique peut donner un signal qu il faut penser l entretien en termes de v rification et de r paration des compo santes comme les joints d tanch it toriques et le joint en U et a la limite changer la membrane elle m me 14 L entretien d un concentrateur d eau d rable L entretien est un ensemble d actions effectu es afin de maintenir la performance du concentrateur membranaire Ces actions peuvent tre le lavage m canique rin age et de lavage chimique ainsi que la v rification et le remplacement de certaines pi ces comme les pr filtres les joints d tanch it tout au long de la p riode de concentration Font partie de l entretien une ou plusieurs des actions suivantes de lavage m ca nique ringage de lavage chimique ainsi que la verification et le remplacement de certaines pi ces comme les pr filtres les joints d
52. eeeeeeeeeeaeeeeeeeeeeeeeeeesseaeees 20 9 2 Une membrane neuve ceeeesessesesssessessseseessssssssssesesesseesssesseeseeeeeeeeeees 21 10 Mode concentration sinon 22 LOT A pime ADO nus ade ve diate nent a aide tae 22 TOZ OMCONCEN E Se eee Sn recente Crete tes 23 11 Le colmatage cccccccceeeeeceeeeee cece eee eeeeeeeeaaeeeeeeeeeeeeeeecaaaeeeeeeeeeeeeeees 24 12 La perm abilit l eau pure PEP et l efficacit 25 12 1 La perm abilit l eau pure ie 25 12 2 Efficacit d une membrane ss is nie nier 27 12 3 Le PEP m thode simplifi e 27 12 4 Le PEP pour les syst mes plusieurs membranes 28 13 L int grit du filtrat sis id te 28 13 1 Evaluation de la Iurbidit 8 nn ne Sasi cnt dedutnde ined Sanit 29 13 2 Evaluation du filtrat par vaporation sense v onanmnananannansas 30 13 3 Evaluation de la conductivit lectrique du filtrat ee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 31 14 L entretien d un concentrateur d eau d rable 33 14 1 Quoi faire avec les pr filtres 7 34 14 1 1 On les change quand ou eeeeee cette eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeaeaeeeeeeeeeeeeeees 34 14 1 2 Le changement de cartouche de pr filtre ee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 34 VA 2 PS MINGCAGS tes ext csce a E RSR AA AE 35 14 2
53. eil le volume mort VM et le volume mort r si duel VMR 6 1 D finitions de VM et VMR Le volume mort d un concentrateur d eau d rable est le volume de la solution eau d rable et concentr qui demeure dans l appareil au terme d un cycle de concentra tion voir figure 12 Chaque appareil selon sa configuration poss de un VM qui lui est propre L op ration de drainage va permettre d extraire la partie libre de ce vo lume de solution Tout ce qui est en Tout ce qui reste jaune est le en jaune est le VM VMR Fiaure 12 Illustration du volume mort VM et du volume mort r siduel VMR Le volume mort r siduel repr sente le volume de solution eau d rable et concentr qui demeure dans l appareil une fois drain voir figure 12 Tout comme le VM le VMR est sp cifique chaque appareil et il faut le d terminer une fois le syst me mont Le VMR d pend de toutes les facilit s de drainage tant manuelles qu automatique qu offre l appareil tel que les valves ou le d montage de certaines conduites Plus le drainage est maximis plus le VMR est petit Par contre il faut faire le drainage comme on le ferait en cours de saison ni plus ni moins Ainsi on aura travailler toujours avec le m me VMR Comme le volume d eau n cessaire au lavage et au rin age est d pendant du VMR il importe que le syst me permette un bon drainage facile r aliser Par exemple le volume recommand d un rin age court
54. elle a moins de restriction que la membrane d osmose inverse La figure 3 illustre la diff rence de la taille des pores sur le passage des l ments Le passage ne d pend pas seulement du diam tre des trous mais aussi des charges ioniques en pr sence Le choix de la nanofiltration tient au fait que l on peut augmenter le d bit de traite ment d un concentrateur tout en maintenant une pression acceptable Ceci permet de diminuer le temps de concentration ou d augmenter la capacit des concentra teurs pour des rabli res de grande envergure Le tableau 2 donne les limites de temp rature de pression d op ration et de pH de certaines membranes utilis es en osmose inverse et en nanofiltration Membrane Temp rature Pression pH pH d op ration d op ration en op ration courte max max continue p riode C psi lavage BW 30 Filmtec 45 600 2a 1a13 Maple 8040 50 600 3a10 1a11 Osmonics NF 70 Filmtec 35 250 3 9 1 11 NF 270 Filmtec 45 600 3 10 1 12 NF 90 Filmtec 45 600 3 10 1a13 XLE 440 Filmtec 45 600 2 11 1 13 Maple sap Mark 45 600 3a9 2 11 Filmtec PVD 1 40 400 2 8 2 9 TFC S8 Koch 45 4 11 25 11 4 Les composantes d un concentrateur d eau d rable Une fois le principe ma tris une description sommaire de chacune des compo santes d un concentrateur d eau d rable va permette une compr hension de Pompe d alimentation Circuit du filtrat Caisson
55. ent au besoin Il ne faut pas oublier les projets d acquisition d avenir en autant que faire se peut Ceci permet de pr voir les futurs am nagements et de planifier d j les agrandisse ments qui seront n cessaires Ceci n oblige en rien le propri taire par rapport aux achats ou aux locaux futurs mais permet une meilleure planification 7 3 Votre fournisseur et vous Avant de choisir un fournisseur et un quipement certaines pr cautions peuvent vous aider grandement par la suite En voici quelques unes e Bien comprendre les principes de fonctionnement d un concentrateur tel que l osmose l osmose inverse et la nanofiltration e Conna tre toutes les composantes d un syst me leur utilit et leur fonction nement e S assurer que le vendeur peut vous fournir toutes les fiches techniques et ins tructions relatives l utilisation du concentrateur e Insister aupr s du manufacturier pour obtenir la formation technique permet tant de se familiariser avec toutes les composantes de l appareil et d en con na tre les limites la formation avant l achat permet de bien comprendre les fa cilit s et difficult s d un appareil par rapport un autre e S enque rir de toutes les proc dures pour bien entreposer l appareil tant don n qu il est en arr t pendant dix mois de l ann e e Prendre connaissance des garanties et du service apr s vente e Si possible consulter un conseiller technique priv qui n a
56. entes op rations d entretien d un concentrateur d eau d rable 52 REGISTRE DE MESURES DE CONDUCTIVITE ELECTRIQUE DU FILTRAT Annexe 4 Valeurs donn es en microSiemens par centim tre uS cm Date Conductivit lectrique mS cm aa mm jj ped Membrane 1 Membrane 2 Membrane 3 Membrane 4 Membrane 5 Membrane 6 Membrane 7 Membrane Commentaires Op rateur Le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2012 53 Ann e 20 REGISTRE DES OPERATIONS ET ENTRETIENS Annexe 5 rabli re Mod le de machine Mod le de membrane Note Il est recommand de prendre des mesures lorsque le syst me s est stabilis apr s au moins 30 minutes de marche Nb Pression pr filtre i auch Taux de Pression Concentration N d heures psi Temp rature conversion mbrane Brix Conductivit Entretiens Date sist C ou litres min B A B es lectrique et opera Avant Apr s Concentr Filtrat x 100 gpsration Eau Concentr uS cm2 Commentaires tion A B h psi rable Recommandations Si diff rence Si taux de conversion d passe 75 Ne pas d Ajuster pression ou d bit ae a ie j Hae 1 re alerte si d me voir texte pour plus de d de plus de 20 psi modifier le d bit concentr ou
57. er outre aux conditions essentielles au maintien des garanties 14 3 1 Lavage basique ou alcalin Le lavage basique ou alcalin est le premier des trois types de lavage effectuer Il sert d loger la mati re organique telle que les prot ines Il sous entend que le pH de la solution de lavage est lev soit entre 9 et 13 La Fiche technique de la mem brane voir un exemple l annexe 1 indique les limites de tol rance tant acide que basique a ne pas d passer au risque d alt rer d finitivement la membrane Pour cette raison il est important de mesurer le pH lors de la pr paration de la solution qui doit tre le plus pr s de sa limite acceptable et ne jamais la d passer II faut tenir compte du volume mort de l appareil qui viendra diluer la solution lors de la mise en marche du concentrateur Le lavage basique augmente d efficacit avec la temp rature Pour cette raison commencer avec une solution 30 C permet une meilleur action et ce dans un temps plus court Il s effectue en mode recirculation Voici quelques tapes suivre e drainer rin age court et PEP e installer des pr filtres de lavage Ces pr filtres pourront tre conserv s pour les lavages subs quents e pr parer une quantit de filtrat de quali t dans la cuve de lavage gale o 7 5 Jimp membrane de 4 x 40 po o 15 Oimp Membrane de 8 x 40 po o 22 5 Qimp Membrane de 8 x 60 po Ce volume doit tenir compte du VM de l appare
58. er plusieurs images ti r es du Cahier de transfert technologique en ac riculture ou d autres documents ain si que d avoir autoris la collaboration de la chercheur Alfa Arzate Nous remercions les compagnies suivantes qui ont bien voulu fournir leurs docu ments d op ration et d entretien Dominion amp Grim inc 7 H20 Innovation inc Les quipements d rabli re CDL inc Les Equipements Lapierre inc 7 MemProTec inc Nous remercions aussi tous les collaborateurs directs et indirects a l laboration de ce projet PRECISIONS 1 Le choix des instruments utilis s dans ce document n est surtout pas une recommandation de notre part pour une marque ou mod le plut t qu un autre Ce sont les appareils disponibles lors de l laboration du texte et du DVD qui ont support les grands principes de connaissance et d utilisation des concentrateurs d eau d rable 2 tant donn le peu de recherches et le grand nombre d exp riences en ma ti re de concentrateur d eau d rable la th orie ainsi que les recommanda tions faites dans ce document sont bas s sur le travail du Centre Acer celui de l industrie et sur l exp rience terrain 3 Il n y a rien qui remplace LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT moins d autorisation de celui ci TABLE DES MATIERES COllaDOlaleEUlS et naib M itn ini ten 2 R M ICISMENE sante 2 PT CISIONS iia satin cin a cn a at tee tete aie nee 2 1 IMPOGUGCTION ARS
59. ession m canique au moyen d une pompe sur le dessus de la solution du contenant B afin d abaisser le niveau de la solution voir figure 2 Pour ce faire il faut que cette force m canique soit plus La solution B L eau passe de B La solution B moins concentr e vers A et le ni devient plus veau monte dans concentr e A Membrane Membrane perm able perm able Figure 2 Principe osmose inverse grande que la pression osmotique pour inverser le ph nom ne naturelle d o son appellation Ainsi on inverse le sens de l coulement de l eau du contenant B vers le contenant A En ac riculture le contenant B contient l eau d rable qui est concen tr e La s ve en se concentrant diminue en volume Le contenant A recueille l eau d barrass e de son sucre et dans certains cas d autres l ments qui devient le fil trat Plus la concentration de la solution en B augmente plus la pression naturelle osmo tique augmente et s oppose au passage de l eau et la pression m canique Le d bit travers la membrane diminue progressivement pour cesser compl tement selon une pression donn e Si on veut repartir le passage de l eau vers A il faudra aug menter la pression Les membranes utilis es pour l osmose inverse affichent une restriction quant au d bit de traitement En ac riculture on tente d augmenter le plus possible ce d bit afin diminuer le nombre d heures de concentration pour une rabli re do
60. est de 30 fois le VMR 13 6 2 Comment d terminer les VM et VMR Une des m thodes de d termination du volume mort et du volume mort r siduel con siste profiter du fait qu en d but de saison le syst me est vide de tout liquide II suffit de connaitre le volume d eau disponible avant la mise en marche et de d duire par les quantit s manquantes les volumes recherch s La m thode de d termination du VM et du VMR se fait comme suit e remplir la cuve de lavage avec une eau propre et ad quate et tracer une ligne rep re sur la paroi du r servoir si ce r servoir n est pas assez grand pr pa rer un ou des contenants d eau dont vous connaissez le volume et que vous verserez dans le r servoir au besoin e calculer le volume d eau ainsi pr par e par la dimension des contenants en pieds cubes et le facteur de 6 23 gallons imp riales au pied cube ou 1000 litres au m tre cube e diriger les sorties du concentr et du filtrat vers la cuve de lavage e mettre en marche le montage en mode concentration jusqu stabilisation du niveau du liquide dans la cuve de lavage e arr ter le syst me e mesurer la diff rence de hauteur entre la premi re marque et le niveau ac tuel e calculer le volume d eau correspondant cette diff rence repr sentant l eau manquante qui remplit l appareil et toutes ses composantes c est le VM 2 tape e drainer l appareil le but est de drainer
61. eu ac ricole avec un fonctionnement d environ 160 200 heures par ann e on pourrait esp rer une dur e de vie d au moins 10 ann es selon certains fournisseurs et conseillers techniques Toutefois sur le terrain les membranes ont une dur e de vie qui varie entre 1 jour et plus de 10 ans Pourquoi les membranes ont ils une vie si courte Serait ce que les op rateurs manquent de formation Ou transgressent ils les recommandations du fabricant en se disant que ce n est qu une machine et que l on peut y tordre la vis au besoin Peut tre que les signaux avertissant d un probl me ne sont pas compris ou cout s pour entreprendre temps une correction Parfois sans aucun signal de mal fonc tionnement un probleme de membrane peut tre pr sent et faire en sorte de laisser passer une quantit de sucre assez importante Ce texte ainsi que le DVD l accompagnant ont pour but d expliquer le ph nom ne de la nanofiltration ainsi que de d crire toutes les composantes d un concentrateur d eau d rable afin d uniformiser le vocabulaire et d en maitriser le fonctionnement Toutes les principales op rations en cours d une saison seront pass es en revue pour mieux comprendre les recommandations d usage de cette m thode de concen tration videmment le contenu ne correspondra pas exactement un appareil pr cis vendu sur le march Les principes g n raux applicables tous les appareils seront privil
62. finir le proc d d vaporation et de fabrication des compos s responsables de sa sa veur Comme tout proc d technique l osmose inverse a volu vers ce que l on appelle la technique de nanofiltration soit une s paration membranaire tr s proche parente de l osmose inverse Les principaux avantages de l osmose inverse et de la nanofiltration sont l conomie de combustible bois ou huile tant donn la quantit d eau moindre vaporer l augmentation de la rentabilit a diminution du temps n cessaire pour l tape d bullition l augmentation de la disponibilit pour d autres t ches dans l exploitation augmentation de la qualit de vie des personnes en donnant la possibilit de r duire le nombre d heures de travail les gains environnementaux en diminuant la consommation d nergie non re nouvelable et par le fait m me la diminution des gaz effet de serre la possibilit de grossir les entreprises Cette technique s est solidement implant e dans le secteur ac ricole Cette nouvelle technologie n a pas apport que des avantages Elle a son lot d exigences pour arriver atteindre une performance optimale de la membrane qui doit conserver ses qualit s de filtration le plus longtemps possible Dans d autres ap plications la membrane a une dur e de vie de 10 ans et peut tre plus et ce avec un fonctionnement 24 heures sur 24 365 jours par ann e Or en mili
63. il dans ce sens qu il est inclus dans la quantit donn e plus haut En voici un exemple o un concentrateur 3 membranes de 8 x 40 po avec un VM de 20 Gimp o 3 membranes X 15 Jimp Membrane 45 Gimp o volume pr parer 45 20 25 Jimb dans la cuve de lavage e ajouter le nettoyeur concentr souvent de l hydroxyde de sodium a la demi recette recommand e pour la quantit d eau total dans l exemple c est 45 gimp Pour ce faire ajouter et m langer la quantit de savon n cessaire un petit volume d eau et par la suite verser ce m lange dans la cuve de la vage 37 e ouvrir la vanne de la cuve lavage vers le concentrateur e diriger les sorties de filtrat et de concentr vers la cuve de lavage afin de permettre un circuit ferm e ouvrir au panneau de contr le les valves de concentration et de pression pour laver a la plus basse pression si le type d appareil utilise la pompe a haute pression lors du lavage et si c est un autre type d appareil suivez les instructions du fabricant e d marrer le syst me e laisser fonctionner le temps que toute la solution soit bien m lang e e mesurer le pH avec un pH m tre lectronique calibr ou avec un pH m tre bandelettes voir figure 22 le premier est beaucoup plus pr cis Celui a bandelettes permet a la rigueur de mesu rer au demi degr pr s par l valuation des couleurs Si par m garde une mauvaise valuation de l op rate
64. l a t compl t depuis le d but C est un suivi indispensable Le Registre des op rations et entretiens est un recueil des lectures de d bits de concentrations de temp ratures et de conductivit s qui permettront de constater des variations dans ces mesures ainsi que dans les taux de rejet calcul s De ces varia tions l op rateur pourra d cider des interventions d entretien entreprendre Le Registre des performances et entretiens permet de calculer le PEP un moment donn ainsi que l efficacit de la membrane Si cette derni re descend en bas de 85 une op ration d entretien sera d clench e Les donn es recueillies sont des d bits des temp ratures des pressions qui permettront de calculer le taux de rejet le PEP au temps T ainsi que l efficacit donn e d terminante dans le processus d entretien 16 Le remisage des membranes et fermeture du concentrateur Le remisage est une op ration qui permet de conserver toutes ses propri t s aux membranes durant une p riode de non fonctionnement plus ou moins longue Il comprend deux tapes la pr paration et le remisage proprement dit Tout d abord il est important de suivre LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT d faut de recommandations ou par manque de pr cision deux propositions sont d crites plus bas soit le remisage temporaire et le remisage long terme 16 1 Le remisage temporaire Le remisage temporaire ou quotidien est n cessaire lor
65. la pres passer limite concentr pour respecter 5 Noter tout ce qui peut tre utile pour un bon suivi y p ee passe 50 uS cm tails changer cartouches sion du fabricant limite du fabricant Le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2012 Op rateur 54 Date 20 Membrane mod le Vendeur REGISTRE DES PERFORMANCES ET ENTRETIENS Mesure du PEP et calcul de l efficacit marque No s rie Date d achat Mod le de machine Annexe 6 Perm abilit l eau pure initiale PEPINITIALE D Pression initiale psi Date du PEPiNrTIALE Taux de rejet 70 aprox Efficacit initiale 100 Pression D bit Taux de Facteur PEP actuel Efficacit heures GPM Temp correction GPM i 202 mem conversion y Entretiens op ration ou filtrat f temp ra ou C D x Date brane r B A B et op ration min x 100 ture min Jun Commentaires Nb p psi Concentr Filtrat C P A B Fc C R dati eL E Si l efficacit est inf rieure 85 d clencher une op ration HD ue pression Ajuster 70 Voir tableau B Fo ia agama acacia pe voir texte pour plus celle ini A ADO du obican d entretien de d tails PEPEO Inscrire toutes les actions d entretiens tiale Le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2012 Op rateur
66. le d bit d marreurs de pompe d alimentation et de pression rotam tres pour le concentr et le filtrat munis ou non de valves d chantillonnage de lumi res indicatrices de fonctionnement ou de non fonctionnement ainsi que cer taines pour la haute temp rature thermom tre et un ou des manom tres Le tableau de contr le est adapt au syst me choisi selon les besoins 5 Les am nagements possibles des membranes Selon les besoins un syst me peut se composer d une seule membrane de 4 po par 40 po ou de 8 po par 40 ou 60 po pour de petites entreprises Pour rencontrer les besoins des grosses entreprises il est essentiel d utiliser plusieurs membranes pour atteindre des taux de concentration de 8 Brix 15 Brix et m me 20 Brix Selon les besoins les membranes sont mont es diff remment soit en parall le soit en s rie Filtrat gt Conce Temp rature Pression Rotam tre gt o Valve d ACER contr le Circuit d entr e de leau d rable Figure 9 Panneau de contr le Figure 10 Montage des membranes en parall le Le montage des membranes en parall le consiste diriger l eau en provenance de la pompe haute pression toutes les membranes par une conduite voir figure 10 Evidemment cette pompe devra fournir le d bit n cessaire correspondant la capacit totale du concentrateur Cette configuration donne de grands d bits pour ceux qui veulent fon
67. lon la disponibilit de leur installation Il est important de v rifier le PEP et si ce n est pas concluant il est recommand d envisager le rin age long chaud comme d crit dans la section pr c Lavage L op ration de lavage tout comme celle du rin age contribue assurer l int grit de la membrane et vise restaurer les performances de l appareil La gestion d un con centrateur devrait permettre de diminuer le nombre de lavage au minimum pour les raisons suivantes 1 2 pour liminer les lavages inutiles pour diminuer les risques de contamination du sirop par des r sidus de produit de lavage 3 pour laisser aux produits de l rable leur image dite naturel 4 pour augmenter la vie utile des membranes 5 pour diminuer les co ts d entretien 6 pour prot ger votre investissement Une bonne gestion se fait notamment par un bon sui vi quotidien et par des tests PEP r alis s de fa on ri goureuse et pr cise Dans les cas incontournables le filtrat utilis pour 36 pr parer les solutions de lavage doit tre de qualit Trois types de lavage sont pos sibles lavage basique lavage acide et lavage enzymatique Chaque compagnie a ses propres fa ons de r aliser le lavage des membranes c est pourquoi il est tr s important de suivre LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT pour ne pas al t rer les membranes par un produit non recommand ou mal utilis ce qui peut pas s
68. lusion Le concentrateur d eau d rable est un appareil formidable pour conomiser temps et argent en diminuant de fa on significative le temps d vaporation par la chaleur Il est une avanc e technologique importante dans le syst me de traitement de l eau d rable Comme cons quences directes il permet d am liorer la qualit de vie de l exploitant II permet aussi d entrevoir la possibilit d expansion d une entreprise Comme la vie d un concentrateur est associ e la vie de la membrane il faut pren dre soin de cette derni re Il faut en conna tre les limites tant au niveau des produits d entretien que de la mani re d op rer le concentrateur L improvisation et les m thodes miracles peuvent tre fatales pour les membranes Une recette donn e par le voisin peut ne pas tre appropri e votre concentrateur Ceci est d autant plus vrai lorsque les appareils ne proviennent pas du m me fabri cant L op rateur pour performer et ne pas alt rer les membranes de fa on permanente doit suivre une bonne formation et ma triser les recommandations du fabricant Ce document contribue une meilleure compr hension des ph nom nes en pr sence et compl te les recommandations des fabricants au besoin Il se veut un outil pour uniformiser le vocabulaire utilis en concentration membranaire afin que tous les in tervenants parlent des m mes r alit s avec les m mes mots et ainsi viter la confu sion 45
69. mesh NOM Nature organic murder BDOC biodayatsite Gaai pri cata DOC Dicsateed ogani carton Conditions for Handling MemPro in broke a few protective solution has to be the RO membrane demont and the dement bes 40 fepeckaged air tight m provent fom biological growth Kasp larants moist ot all times ater mitai wetting Peensais water obtsieed fom fst hour of operation should be dacw in oder to Mush the protective solution in the elements 2 ManPro elements shodi be lemared in a protective saton daing storage shipping or system shutdowns o proveni bobga powh ond freeze damage The standard storage sciution contains one 1 weight percent sodium bieulie o sodium metabisuttie food grada For short term storage ol one week one 1 weigh percent sodium metabeuitn solution is adequsis for inhibting biological growth The customer is fully msponsbie fr the effects of incompatibte chemicals on elements Their use wil void the menti irmied warrenty MemPro NF 70 Application Data Qrerating Limits Max Pressure drop Element 15psi 0 1 MPa Wax Pressure drop 240 vestel 60 psi 0 42 Mpa 600 pat 4 14 MPa 68 gom 15 0 mt 18 gpm 2 6 eV 113 F 45 30 100 20 90 10 NU Max SDi 15 min 50 Max Free Chlorine concentration 0 1 ZA sation 600 saturation 6 000 sateraton 10D sstarstion Adawa values aro saraton bev at he bi end of he merbrons sieeverts for cech pers sobie sake wilh proper aces mhbine
70. mple de fiche technique de membrane cceceeeeeeeeeeeeeeeees 49 Annexe 2 Tableau d entretien d un concentrateur d eau d rable 51 Annexe 3 Diagramme d cisionnel d entretien 53 Annexe 4 Registre de mesures des conductivit s du filtrat eee 54 Annexe 5 Registre des op rations et entretiens 55 Annexe 6 Registre des performances et entretiens Mesure du PEP et de He a os EI errr emer Re ee en si and a 2 56 LE CONCENTRATEUR D EAU D ERABLE Faire plus avec sa membrane 1 Introduction La fabrication du sirop d rable est le produit de la concentration de la s ve printa ni re de l arbre du m me nom et sous certaines conditions afin de d velopper sa sa veur caract ristique Depuis plusieurs ann es voire plusieurs si cles la concentra tion est induite par une source de chaleur qui permet d vaporer une quantit d eau pr cise de la s ve pour que la solution obtenue prenne le nom de sirop d rable Or une avanc e des plus importantes dans le processus de concentration est appa rue au d but des ann es 80 osmose inverse ph nom ne naturel et technique d ja utilis dans d autres domaines L osmose inverse permet avec l ajout de pression sur le liquide et dune membrane adapt e d extraire une partie de l eau de s ve avant de diriger la solution plus concentr e en sucre vers la source de chaleur pour
71. nn e Les intervenants du milieu ac ricole ont fait des recherches de types de membrane qui pourraient am liorer les performances de perm abilit C est ainsi que la nanofiltra tion est apparue dans le paysage de la concentration membranaire Pression Perm abilit Ce qui tra Proc d T d op ration l eau pure 25 verse la Applications p psi C L h m2 membrane Eau Na K et pe Concentration eau d rable Nanofiltration 1 nm 100 600 15 35 tites mol s paration et concentration cules d antibiotiques Membrane Concentration d eau Osmose in dense 5 Eau d rable concentration de verse genre feu 40 AEON MO aS lactos rum de sang et de tr e blanc d uf 1nm ou 1 nanom tre 0 000 000 001 m tre ou 1 x 10 m tre Tableau 1 Taille des pores et applications de 2 proc d s de concentration La nanofiltration tire son nom de l unit de mesure soit le nanometre 1 x 10 m tre voir tableau 1 La membrane con ue pour ce proc d de filtration est bas e sur le concept du tamisage et est donc dot e de petits trous de l ordre du nanometre ration Figure 3 Illustration des 2 types de s parations par membrane Le tableau 1 donne les propri t s des membranes d osmose inverse et de nanofil tration propre a l ac riculture La nanofiltration permet donc un plus grand passage de solution a une pression plus basse parce qu
72. ns rer un bouchon dans l orifice du filtrat l extr mit o il y a le joint torique e installer la soucoupe cette m me extr mit e ins rer la membrane dans le caisson m tallique avec soin pour ne pas l alt rer en s assurant de la bonne direction e remettre le couvercle et les boulons de serrage 8 2 Autres raccordements Pour poursuivre l installation du printemps les autres tapes sont e raccorder toutes les conduites de filtrat et de concentr e installer les d bitm tres e v rifier la plomberie et les connections aux diff rents bassins e placer des pr filtres neufs et lubrifier les joints d tanch it e faire tourner de quelques tours les moteurs l aide d un tournevis avant d marrage comme recommand par certains fabricants et lorsque possible e faire tous les raccordements lectriques e ne pas brancher les pompes de recirculation ou faire en sorte que son interrupteur soit Off e pousser le disjoncteur en position On dans la bo te lectrique e v rifier les fuites et les corriger lors de la mise en marche 17 Suggestion Un ensemble de tuyauterie et de valves permet de diriger selon les possibilit s sui vantes e l eau d rable vers le concentrateur ou le drain e le filtrat vers la cuve de lavage le concentrateur les autres bassins ou le drain e le concentr vers l vaporateur ou le drain e la solution de lavage vers le concentrateu
73. nt la performance de son appareil Ce mauvais fonctionnement comme dans le deuxi me cas peut entra ner le rem placement de la membrane M me si le co t des membranes a beaucoup baiss derni rement il reste qu il faut d bourser environ 1000 chaque remplacement Si la dur e de vie passe de 5 10 ans en appliquant les r gles de contr le n ces saires on vient de r duire de moiti le co t de remplacement des membranes Pour un propri taire qui poss de un syst me cinq membranes on calcule une conomie d environ 5000 Le temps d attente de la membrane neuve occasionne aussi des d penses si on est oblig de concentrer un degr moindre ou si on prend plus de temps pour la p riode de concentration Toutes les conomies ainsi que les augmentations de revenus sont importantes au point de vue conomique Et je n ai pas parl de la satisfaction de travailler avec des syst mes en ordre qui produisent selon les attentes r alistes fix es lors de l achat 3 Osmose osmose inverse et nanofiltration Pour bien comprendre les concentrateurs d eau d rable et leur fonctionnement la connaissance des ph nom nes et techniques en cause peut s av rer un atout Dans la nature le ph nom ne physiologique de l osmose est omnipr sent Il consiste au d placement de l eau travers une membrane semi perm able qui ne laisse passer que les mol cules d eau en retenant toutes les autres sucre min raux micr
74. o 2 contenants L eau de A se dirige vers B pour Ajout de sucre diminuer la concentration de B dans le B Membrane Membrane perm able perm able Le niveau de la solution B La solution B est monte et celui de A descend moins concentr e A Eau Posmoti ud Phydrauliqu Poil lt Membrane perm able Membrane perm able Figure 1 Illustration du ph nom ne d osmose inverse organismes partir d un milieu moins concentr vers un milieu plus concentr C est en quelque sorte cette diff rence de concentration qui devient le moteur du ph no m ne Le but de ce processus est d quilibrer les deux solutions en termes de con centration La figure 1 illustre le ph nom ne l tape deux contenants reli s par une membrane semi perm able contiennent de l eau pure Aucun mouvement d eau ne se produit l tape 2 on ajoute du sucre dans le contenant B ce qui cr e une solution concentr e C est l que le ph nom ne d osmose entre en jeu et initie un mouvement de l eau du contenant A vers le conte nant B qui est plus concentr Comme illustr en 2 le niveau de la solution de B monte Il va arr ter de monter la hauteur H voir en 4 Cette d nivellation de hauteur H entre les 2 surfaces repr sente une pression que l on dit hydraulique gale a la pression osmotique qui tente de continuer le mouvement de A vers B Qu est ce qui arriverait si on exer ait une pr
75. ou me 43 sur lors de la premi re utilisation de l ann e moment dit temps 0 Le tout multipli par 100 pour obtenir un Entretien Diverses actions effectu es afin de maintenir la performance du concentrateur membranaire Ces actions peuvent tre le lavage m canique ringage et le lavage chimique ainsi que la v rification et le remplacement de certaines pieces comme les pr filtres ou les joints d tanch it tout au long de la p riode de concentration Filtrat Partie de la solution concentrer qui traverse la membrane eau pratiquement pure qui servira au rin age nettoyage de diff rents syst mes dont le concentrateur d eau d rable Lavage ba sique ou alca lin Op ration de nettoyage de la membrane avec une solution normalement pr par e avec du filtrat et un produit chimique basique comme l hydroxyde de sodium qui aura un pH lev de l ordre de 9 13 selon les sp cifications du fabricant Lavage acide Op ration de nettoyage de la membrane avec une solution normalement pr par e avec du filtrat et un produit chimique acidifiant comme l acide citrique qui aura un pH bas qui s approchera de 3 selon les sp cifications du fabricant D bit de filtration d une membrane alors que l on tente de sr ten concentrer de l eau pure ou du filtrat en maintenant constants l eau pure les param tres temp rature et pression d op ration p
76. ouvant affecter le d bit du filtrat en anglais pure water permeation La mesure du PEP apr s un temps H heures d op ration PEP d une C est donc la mesure de son tat actuel de propret ou de membrane colmatage Par exemple apr s 18 heures de fonctionnement le PEP 8 est de 13 33 litres minute Perm at Synonyme de filtrat Perm ation D bit de filtrat passant travers la membrane par unit de flux de surface de membrane R tentat Synonyme de concentr Taux d Con La portion du d bit de l eau d rable trait e qui sort en filtrat terion d bit filtrat d bit filtrat et d bit concentr x 100 valeur en Taux de s pa ration La portion du d bit de la s ve trait e qui sort en concentr D bit concentr d bit filtrat d bit concentr x 100 valeur en Valve Dispositif m canique qui r gle le passage ou non d un liquide synonyme de vanne Vanne Dispositif m canique qui r gle le passage ou non d un liquide synonyme de valve Volume mort de l appareil Volume de liquide qui circule dans toutes les parties de l appareil lorsque ce dernier fonctionne en mode concentra tion Volume de liquide contenu dans toutes les composantes du concentrateur apr s un certain temps de fonctionnement Volume mort r siduel Volume de liquide contenu dans toutes les composantes du concentrateur apres drainage de l appareil 44 20 Conc
77. ppel e membrane n est rien d autre que plusieurs membranes r unies deux par deux qui forment des enveloppes conte nant des supports poreux voir figures 5 6 7 et 8 Ces enveloppes laissent passer Cylindre central S parateur mailles pour coulement du concentr Double membrane en enveloppe concentr Lignes d coulement lt membrane support poreux d coulement filtrat membrane concentr Figure 5 Membrane en montage et coupe d une double membrane en enveloppe l eau purifi e nomm e filtrat ou perm at la partie ouverte de ces enveloppes est connect e un tube central perfor qui laisse sortir le filtrat Pour rendre ces enve loppes de membranes plus pratiques elles ont t enroul es sur elles m mes avec 1 Un microm tre 1 um soit 0 000 001 m ou 10 m 2 psi livre par pouce carr pounds per square inche 10 d autres grillages appel s s parateurs mailles et qui sont situ s entre chaque en veloppe Ces s parateurs laissent passer la solution d eau d rable qui se concentre de plus en plus voir figures 5 7 et 8 Cette derni re solution porte le nom de con centr La membrane se d finit par sa hauteur soit 40 ou 60 pouces po son dia metre 4 ou 8po de m me que sa surface totale d roul e et fonctionnelle exemple 400 pi La capacit de traitement d une membrane est fonction de sa surface La cinqui me partie du syst me est la
78. r s un lavage ou un rin age chaud et ce avant le cycle de concentration Le volume de filtrat n cessaire cor respond environ 30 fois le VMR Les tapes pour y parvenir sont les suivantes pr parer un volume de filtrat correspondant a environ 30 fois le VMR diriger la sortie du concentr et la sortie du filtrat vers le drain faire fonctionner en circuit ouvert basse pres sion ou en mode rin age selon l appareil et ce le temps n cessaire pour passer le volume d eau quivalent a 30 fois le VM faire un test PEP 14 2 4 Rin age long chaud L action du rin age long chaud peut tre apparent e un lavage parce que sa ca pacit de dissolution des sucres et des autres compos s normalement solubles dans l eau en est grandement am lior e Ce rin age peut se r aliser circuit ouvert s il y a possibilit de chauffer l eau au dessus de 30 C au pr alable sans toutefois d passer la limite permise pour la membrane utilis e Plus la temp rature est chaude plus grande est l efficacit Si on est en circuit ferm la temp rature va augmenter par la friction des pompes et le circuit va arr ter de lui m me la temp rature de consigne qui varie de 35 50 C selon les membranes utilis es La proc dure est la suivante drainer l appareil pr parer la quantit d eau n cessaire se lon un des deux cas suivants en circuit ferm o 7 5 Qimp membrane de 4 x 40 po
79. r ou le drain Un simple jeu de valves dispos es au bon endroit permet toutes ces possibilit s et aussi d isoler au besoin certaines parties 9 Mise en marche en d but de saison F vrier arrive et les membranes reposent dans leur caisson d entreposage dans une solution bact ricide telle que le m tabisulfite de sodium et parfois contre le gel tel le glycol depuis pr s de dix mois On doit liminer cette solution et parfois remplacer une membrane par une neuve Ces deux situations se ressemblent mais il y a de petites diff rences significatives pour leur mise en marche 9 1 Les membranes de l ann e derni re Le premier cas le plus usuel est de d marrer une saison avec les membranes de l ann e pr c dente Il faut une eau de qualit pour les remettre en marche 9 1 1 L eau disponible Une fois le montage termin la pr paration se fait avec de l eau de qualit tant donn l absence de filtrat Une eau de qualit poss de les propri t s suivantes fei RE lt 0 3 milligramme par litre mg l mangan se lt 0 2 mg l chlore 23 aucun duret lt 100 ppm parties par million conductivit lectrique 300 400 microsiemens uS cm caract ristiques microbiologiques bact ries atypiques lt 200 UFC 100 ml Unit s Formant une Colonie par 100 millilitres flore coliforme lt 10 UFC 100 ml Une bonne analyse de l eau disponible sur le site permet de conna
80. rm abilit l eau pure qui sera consid r e comme r f rence PEP nma pour la vie de la membrane voir section 11 10 Mode concentration Chaque compagnie donne ses recommandations de concentration Alors il primor dial de SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT Si elles s av raient incompl tes ou manquantes voici quelques suggestions 10 1 prime abord En mode concentration il faut conna tre les limites de l appareil c est dire dans quelles conditions il est le plus performant Une membrane ou plusieurs membranes mont es en parall le ne donnera pas du 20 Brix un d bit acceptable Il est re command de s en tenir en de de ces limites La connaissance du produit con centrer en l occurrence l eau d rable permet de voir venir les difficult s En effet une eau de d but ou de fin de saison a plus d effets sur le colmatage des mem branes qu une eau de milieu de saison Aussi bien conna tre les facteurs qui influencent le d bit de filtration permet de r agir convenablement au bon moment Le taux de filtration est d fini par la quantit de filtrat qu une membrane peut extraire de la solution concentrer par unit de temps en anglais permeate rate Voici ces facteurs e la surface des membranes le mat riau les composant la technique d enroulement la hauteur et le diam tre de la cellule e la concentration recherch e plus on augmente la concentration plus la pres
81. sque survient un arr t tempo raire de coul e o le concentrateur n est plus en fonction Durant cet arr t la mem brane se doit de reposer dans une solution de conservation afin d viter le d velop 40 pement d une masse de bact ries qui pourraient colmater la membrane On parle ici d un arr t que l on pr voit au del de 24 heures La proc dure consiste e entreprendre l arr t de l appareil la proc dure de nettoyage soit le d su crage le rin age court le PEP Si n cessaire poursuivez la proc dure par le rin age long chaud le PEP le lavage basique de nouveau le PEP le la vage acide et une derni re fois le PEP voir Tableau d entretien Annexe 2 e pr parer dans une cuve de lavage une solution bact ricide m tabisulfite de sodium avec du filtrat selon la recette du fabricant e faire circuler en circuit ferm pendant 5 minutes e faire sortir de la solution par tous les robinets d chantillonnage pendant la mise en marche e ne jamais faire chauffer la solution dans l appareil e arr ter le concentrateur et laisser repo ser dans la solution jusqu a nouvelle uti lisation e assurer une temp rature au dessus de 7 C pour viter les risques de gel e vidanger la cuve de lavage e drainer et faire un rin age long froid avant de concentrer a nouveau e changer les pr filtres 16 2 Le remisage a long terme Le remisage a long terme convient a la longue p riod
82. tanch it tout au long de la p riode de concentration Avant toute chose il est recommand de suivre LES RE COMMANDATIONS DU FABRICANT A d faut de recommandations ou par 32 manque de pr cisions cette section porte sur l entretien d un concentrateur d eau d rable Il y a des entretiens p riodiques d j programm s et il y aussi des entre tiens entrepris suite certains signaux avertisseurs L Annexe 2 fait tat d un cer tains nombres de signaux et des diff rentes actions d entretien sugg r es sous forme de tableau Et l Annexe 3 illustre un organigramme d cisionnel typique d entretien d un concentrateur d eau d rable en compl mentarit au tableau 14 1 Quoi faire avec les pr filtres Le pr filtre est la deuxi me barri re apr s le filtre plac l arriv e de l eau au bassin d eau d rable La cartouche qui le compose est de 5 micrometres um o 1 um re pr sente 0 000 001 m tre ou 10 m Il est important de consulter et de suivre les LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT gt d faut de tels recommanda tions il est sugg r de consulter les points qui suivent 14 1 1 On le change quand En d but de saison on place une cartouche neuve dans le caisson du pr filtre voir figure 21 On fait de m me apr s un arr t significatif de plus de 24 heures du syst me qui entra ne l utilisation de solution antimicrobienne comme le m tabisul fie de sodium MTBS au niveau de l
83. tion de la solution us e en l absence de recommandations il serait minimalement de mise de ne ja mais d verser des solutions de lavage ou d entreposage l int rieur de la bande riveraine d un cours d eau qui est de 10 ou 15 metres d pendamment de la configuration du terrain avoisinant le cours d eau il est recommand de consulter le minist re du D veloppement durable de l Environnement de la Faune et des Parcs du Qu bec ainsi que votre munici palit afin de conna tre les r glements en vigueur et s y conformer Astuces de travail Pour faciliter le travail des op rateurs cette section se veut une num ration de quelques astuces de travail Elles sont num r es sans ordre particulier Les voici 1 B Suivre une ou plusieurs formations avant lachat d un concentrateur d eau d rable Ceci vous aidera faire votre choix et vous aidera op rer l appareil D signer une personne comme op rateur du concentrateur d eau d rable Cette personne acquerra une bonne connaissance de son appareil ainsi que des trucs pour r gler les probl mes Bouillir le plus rapidement possible la solution concentr e S assurer que les solutions de nettoyage ou de remisage ne viennent jamais en contact avec l eau d rable et ce pour pr server l int grit du produit 42 8 9 Bien rincer la tubulure apr s le lavage au chlore pour ne pas introduire ce produit d assainissement dans une membrane non tol
84. tre son potentiel d utilisation Le fer la duret et les caract ristiques microbiologiques sont les trois l ments faire v rifier Le propri taire se chargera de mesurer la conductivit Si l eau sur place ne convient pas demandez aux voisins si leur eau pourrait faire l affaire Sinon pour ceux qui ont une vieille membrane mise de c t ils peuvent se pr parer du filtrat en concentrant l eau disponible sur place Il faudra v rifier sa con ductivit lectrique Une autre option comme on est en mode rin age et non en mode concentration consiste a utiliser la premi re eau d rable sans r sidu de lavage pour r aliser l entretien voir section14 pour voir ce que peut tre l entretien de la membrane 18 9 1 2 La pr paration des membranes Remettre en fonction le concentrateur implique un certain nombre d actions d entretien sur la membrane pour liminer toute trace de m tabisulfite de sodium MTBS et de glycol En tout premier lieu il est important de SUIVRE LES RE COMMANDATIONS DU FABRICANT Si elles s av raient incompl tes ou man quantes voici quelques suggestions Le cas de la membrane entrepos e dans du MTBS uniquement e rincer en circuit ouvert avec le volume d eau n cessaire soit la somme de la moiti de la capacit de traitement de chacune des membranes o diriger la sortie du filtrat et du concentr vers le drain o faire fonctionner en circuit ouvert basse pression ou
85. u des co ts d entretien qui autrement seraient vit s ll arrive m me que le syst me semble bien fonctionner bonne pression bon d bit assez belle apparence de l eau Alors pourquoi s inqui ter Il se peut que la mem brane pour diverses raisons soit alt r e en partie en raison de micro d chirures dues a un mauvais pr filtrage A ce titre voici un exemple rapport par Jo l Boutin Un conseiller arrive chez un nouveau client qui lui dit que tout va bien avec son con centrateur Effectivement il concentrait son eau d rable mais il ne savait pas s il al lait chercher le maximum de ses installations Le conseiller fait des tests de bouillage de filtrat et arrive une concentration de 10 de sucre ce qui repr sentait pour ce cas sp cifique des pertes de 4000 livres de sirop dans sa saison Si on value cette perte 2 75 la livre c est une perte de 11 000 dans une saison moyenne Un autre cas moins extr me est d crit par le conseiller ac ricole du minist re de l Agriculture des P cheries et de l Alimentation du Qu bec Marcel Moreau propos d une rabli re de 33 000 entailles Un concentrateur a cing membranes dont une a probl mes occasionnant des pertes de 0 52 de sirop soit 377 livres 3 30 livre pour un montant de 1244 La constatation de cette perte a entrain le changement de la membrane Ce sont deux cas parmi tant d autres Il est important de conna tre et de v rifier r guli reme
86. u le d bit du concentr et refaire le test de concentration et ajuster au besoin 18 mesurer la concentration du concentr r guli rement en cours de journ e pour maintenir une certaine r gularit Le colmatage Le colmatage d une membrane peut tre d fini comme l ensemble des ph nom nes qui interviennent dans la modification de ses propri t s filtrantes a l exception de la compaction et de la modification chimique Le colmatage entra ne des variations de perm abilit qui peuvent tre r versibles ou irr versibles C est un m canisme com plexe qui peut tre amplifi avec l augmentation de pression Les agents colmatants se divisent en deux cat gories e R sidus solubles dans l eau pouvant tre limin s par une tape de rin age tel le sucre e R sidus non solubles dans l eau formant une couche poreuse et r sistante o Prot ines limin es par d tergents basiques o Sels colmatage s v re limin s par d tergents acides o Micro organismes limin s par d tergents basiques o Colloides la pr filtration enl ve des colloides limin s en g n ral par un d tergent basique o Polysaccharides insolubilis s limin s en g n ral par un d tergent ba sique 23 Un agent nettoyant efficace doit liminer la mati re organique dissoudre les sels min raux et d truire les micro organismes Mal heureusement on ne peut retrouver toutes ses fonctions dans un seul agent 12
87. ur sous estime le pH il y a risque de d passement et alt ra tion de la membrane e rajouter du produit basique ou de l eau selon la valeur du pH mesur e pour atteindre le pH fix pour le lavage e laisser fonctionner en circuit ferm cuve concentrateur cuve l appareil arr te automatiquement lorsque la tem p rature limite est atteinte e vidanger la cuve de lavage drainer Source PT Lemelin t a froid diri lined tr Figure 22 Le e rin age cour a roi diriger les sorties de concentr pH m tre ban et de filtrat vers le drain delettes haut et e v rifier le pH dans l eau de rin age pour s assurer qu il lectronique ne reste aucun produit de lavage dans le concentrateur bas Cette v rification peut aussi se faire par la conductivit lors que celle du produit sortant est la m me que le filtrat utilis pour le rin age on peut dire qu il n y a plus de nettoyant dans l appareil e faire un test PEP e enlever les pr filtres de lavage et les remplacer par d autres pour la concen tration 14 3 2 Lavage acide Il est de bon usage de r aliser un deuxi me lavage basique cons cutif apr s un premier lavage basique qui n a pas permis un retour d efficacit acceptable e si le pH n a pas t maintenu la valeur d sir e en cours de lavage e si la proc dure n a pas t suivie la lettre avant de passer au lavage acide parce que la probl matique est plus sou vent li e a
88. usieurs q caissons en anglais pressure vessel Partie concentr e de la solution a traiter qui ne traverse pas la membrane dans notre contexte solution d eau d rable Concentr concentr e partiellement qui sera nouveau concentr e par une autre op ration comme l vaporation D p t de mati re sur les membranes en surface ou dans les Colmatage de la membrane pores entra nant une baisse de productivit et pouvant en tra ner une variation du taux de s paration et de la perm abi lit de la membrane Peut tre r versible ou irr versible Concentration facteur de ou pourcentage de Brix contentr Brix s ve rable Brix concentr x 100 valeur en D bit de filtra tion Quantit de filtrat qu une membrane peut extraire de la solu tion concentrer par unit de temps en anglais permeate rate PCM ou PCH pieds cubes par minute ou par heure D sucrage d un concen trateur Op ration qui consiste r cup rer toutes la solution sucr e contenue dans l ensemble des caissons et des membranes la suite d un arr t de concentration d eau d rable Efficacit taux d ou pourcentage d EFFu L efficacit apr s un temps H d utilisation de la membrane est le rapport du PEP et la mesure PEP c est a dire le PEP mesur lors de la premi re utilisation de la membrane neuve membrane neuve et apres conditionnement ad quat
89. ux micro organismes Le lavage acide vient apr s le lavage basique Si apr s ces deux types de lavage l efficacit de la membrane n est pas encore acceptable on refait un cycle basique et acide avant de passer au lavage enzymatique Il arrive qu il faille rep ter plus d une fois les cycles basique et acide 38 Le lavage acide est celui qui s attaque aux min raux qui colmatent la membrane en les solubilisant Les acides utilis s le plus couramment sont les acides citriques ou chloridriques Le lavage acide ressemble en tout point au lavage basique ou alcalin la diff rence pr s que l on abaisse le pH de la solution au voisinage de 3 avec un produit acide approuv pour cette op ration On utilise le m me volume d eau soit o 7 5 Gimp Membrane de 4 x 40 po o 15 Qimp membrane de 8 x 40 po o 22 5 gimp membrane de 8 x 60 po Ce volume doit tenir compte du VM de l appareil dans ce sens qu il est inclus dans la quantit donn e plus haut pour illustrer voir l exemple de la section pr c dente On ne doit pas descendre en dessous de la limite permise par le fabricant de mem brane Cette information se retrouve dans la fiche technique de la membrane Le tout se d roule en circuit ferm qui s arr te automatiquement lorsque la temp rature pr programm e est atteinte Pour plus de d tails sur la m thodologie voir la section 14 3 1 14 3 3 Lavage enzymatique Le lavage enzymatique sert dig

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