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LE CONCENTRATEUR D`EAU D`ÉRABLE Donald Lemelin

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1. Filtrat Conce empor 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 Rotam tre 20 Brix Selon les besoins les membranes sont mont es diff remment soit en parall le soit en s rie Pression Valve d contr le Circuit d entr e de l eau d rable m o et de solution plus concentr e Figure 11 Montage des membranes en s rie Circuit d entr e de l eau d rable Le montage des membranes en parall le Figure 10 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 videmment 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 fonctionner faible concentration Elle n est pas conseill e pour la haute concentration Elle a aussi 13 l avantage que le fonctionnement de chacune des membranes est ind pendant des autres Le montage des membranes en s rie voir figure 11 est tel que le concentr e sortant de la premi re membrane est dirig vers l entr e de la s
2. POE permets TRS ei broken nes prece alb has G De added In Ep RG membrane semen and de semen bas d be raceckager pH tn peevent tom biological growth Kaap samast mois m all tres shar inital waiting 230 Waaraan 3 Feeneake wee iael from feb hour Of operation SBD BX 55 asturafion shati be damdei m order flush We prece Bas b DS saisradon Edin in Ia elements Si 108 N paT MemPro damani ahagid be human H a poimia Abra values am miraton nfi a Tp b end zi he membrane derer solutan Dung siraga shipping or seen shame do praesent biological posh and free damage Th sandarmi Shore sdution contalas one 51 weight percent sodkim bite or kr eai pren solute sadi weil proper cale irribitor soin metabisurfie Mood grade For shor term stone ol SRE wish H percent adum m crois hi son adesso kr PH Dici gout a LSF CSS wA HEP s 05 The agp is ful meponsibin fer he efez LS RDS wh speciai iniibig gt 1 f incaespatib a chemicets on elements Their usg will void SOS with any inhiblior x 05 1 Spacial iiber means one ad approved orgaric inhians A go H in ty bn approved lrn read GL or rore Fo fant paari Page cd 2 18 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 Rincage long chaud PEP Lavage Fin de journ e basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP
3. naturel pour augmenter la vie utile des membranes pour diminuer les co ts d entretien pour prot ger votre investissement ES Une bonne gestion se fait notamment par un bon suivi quotidien et par des tests PEP r alis s de facon rigoureuse et pr cise 4 Dans les cas incontournables le filtrat utilis pour pr parer les solutions de lavage doit tre de qualit Trois types de lavage sont possibles 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 alt rer les membranes par un produit non recommand ou mal utilis ce qui peut passer 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 membrane voir un exemple l annexe 1 indique les limites de tol rance tant acide que basique 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 ll faut tenir compte du v
4. Au fil des ans on pourra toujours comparer tous les PEP de d but de saison avec le PEPnria 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 l existe une m thode simplifi e pour d terminer un PEP Au lieu de remplir un contenant 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 de cet instrument nous permet de prendre une lecture utilisable pour le calcul du PEP et de l efficacit Centre pe TAN l est essentiel que ce d bitm tre ne mon tre En agne de mal fonctionnement Figure 17 Illustration de 2 plongeurs et des Ensuite il est important de bien conna tre diff rences de lecture si le haut le centre ou le rep re de lecture sur le plongeur le bas est utilis comme rep re comme mentionn dans le livre d instructions S il n y a pas d indications quant ce re p re en fixer un haut bas ou milieu du plongeur et le conserver pour toutes les mesu res voir figure 17 La m thodologie ressemble 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 concentration la p
5. LE CONCENTRATEUR D EAU D RABLE 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 MAPAQ 2013 COLLABORATEURS Voici les personnes ayant collabor l 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 transformation MAPAQ Marcel Moreau conseiller en ac riculture MAPAQ REMERCIEMENTS Nous remercions la collaboration de M L andre Landry ll 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 utiliser plusieurs image
6. Witat 1272 1 x 17 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 filtrat 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 concentr 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 sys t me stabilis environ apr s 10 minutes de fonctionnement et analyser au r fractom tre la concentration 17 ajuster nouveau le d bit du concentr et refaire le test de concentration et ajus ter 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 l exception de la com paction et de la modification chimique Le colmatage entraine des variations de per m abilit qui peuvent tre r versibles ou irr versibles C est un m canisme complexe qui peut tre amplifi avec l augmentation de pression Les agents colmatants se divisent en deux cat gories e H sidus solubles dans l eau pouvant tre limin s par une tape de rin age tel le sucre e H sidus non solubles dans l eau formant une couche poreuse
7. diriger les sorties de concentr et de filtrat vers le drain v rifier le pH dans l eau de rincage pour s assurer qu il ne reste aucun produit de lavage dans le concentrateur 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 concentration 14 3 2 Lavage acide l 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 Sile 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 souvent li e aux 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 r p ter plus d une fois les cycles basique et acide 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
8. exemple 10 heures par jour encore l c est le choix de l op rateur de sa situation 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 concentrateurs du manufacturier et un facteur de s paration donn par exemple 30 96 et fournir 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 96 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 96 7 2 Vos projets d expansion Lors de l laboration d un projet de concentration d eau d rable il est important de connaitre la situation actuelle pour que le syst me r ponde ad quatement 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 agrandissements qui seron
9. qui ne conviendraient pas aux membranes 10 Pour maintenir la performance de ses membranes il faut respecter le taux de 19 conversion le pourcentage de concentration et le cycle d entretien Conclusion Le concentrateur d eau d rable est un appareil formidable pour conomiser temps et argent en diminuant de facon 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 Il permet aussi d entrevoir la possibilit d expansion d une entreprise 11 Comme la vie d un concentrateur est associ e la vie de la membrane il faut prendre soin de cette derni re Il faut en connaitre 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 fabricant L op rateur pour performer et ne pas alt rer les membranes de facon permanente doit suivre une bonne formation et maitriser 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 p
10. tique d bris de bois ou autre qui n ont pas t intercept es par les pr filtres lors des chan gements 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 endommag s et non graiss s Comment mesurer la perte d int grit quand ni l industrie ni la r glementation concer nant les produits de l rable n imposent de normes en ce domaine Les proc dures sui vantes 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 NUS la turbidit rain Qmd e Comme la m thode est tr s Dean visuelle il serait bon de f 4 v rifier l int grit par o n vaporation ou par la i conductivit du filtrat voir les S 9 sections suivantes EE e reste qu une turbidit importante et rapide donne un 1 1 signal d entretien sans quivoque de type v rification Figure 18 Illustration des joints toriques et la limite d un changement de la PA e a membrane chantillonnage du fil trat dune seul
11. A 1996 Cahier des bonnes pratiques 1996 C t Denis 2012 Entrevue film e Memprotec inc CDL inc 2002 a 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 15 Guisard Christian 2000 Guide de la Nanofiltration Cahiers du CFM 64 pages H O Innovation inc 2010 conox S parateur pour l rabli re Manuel d op ration et d entretien 39 pages H5O Innovation inc Formation sur les membranes dans le domaine de l ac riculture Diaporama 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 nouvelle 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 Granit 16 Exemple de fiche technique de membrane Annexe ro NF 70 Product Permeate Flow rate 7 500 GPO 28 4 m iday Specifications Mennvalemtlon Rejection MaCT B5 95 5 Divalent lon Rajection Migi 92 5 N EHective Membrane Ares 00 fe 37 2 m t Tha chij parker
12. 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 technologique ac ricole inc Centre 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 PowerPoint ou Diaporama avec logiciel Microsoft PowerPoint Batungwanayo Aline 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
13. cn de dal dota Dads ata Mirine 7 operabon tease on Ee Krag nonaeserd led Gae 2 000 myl MaC solution at TE psg 11 5 MPa erbed precsass 15 e niccweng 77 T v 6 and ph En TD 1 The ll parkrrissce ie cia een adus aar 30 TREES of operation Darse os Eee flans orient ten condition ON regi Mg spludon zi 75 pl 03 Meer agpied piesrure 3 1 Ba natives TT 25 Cn ppd pH EST 3 Pomare E kea fp or redd Poan p vary But A benm rm tn 1556 ele da ege te 4 Minim 1 macion 5501 B B Eea mermbrore area Tory sons itin i G BI cloneeris are vacuum sated in a pawedhyleni beg aontining 1 2 EG Sodium biselfie sole fon and pockaged hidis ma cu bs Product Membrane Type Thin film Composite Description Mernibrane Malerial PA Palyamida Membrane Sartre Charge agative Element Configuration Spira Wound FRP wrapping Product As 40 inch 1 016 mm Dimensions Bz 8 0 inch 203 mm Cz 1 12 inch 28 mm Licup sal F1 j bae m 9 EC C jig Ene seal FRP wrapeing End i MEMPRDO EC e aa Tue curri B 96 12 Dep eena ma SENTE ME ain nngiti 1 Cris imercossicior rier would be supplier for each apte E drr i AB Mane Tac reamtrane serment roro E Uee 223 ren LU paene ves L Ouier Sgp rS rig vary as deag evir Lom pia Features z MenProNF 70 atements wih 0 5 monpvadent ips rejection aed more han 90 Tedia dwaen kons am pH Ter water sang mapin endocene alsrspion chemicals Ear daka water asd aieo nod processing a INC
14. concentrer 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 membranes qu une eau de milieu de saison Aussi bien connaitre 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 fil trat qu une membrane peut extraire de la solution concentrer par unit de temps en anglais permeate rate Voici ces facteurs e a surface des membranes le mat riau les composant la technique d enroulement la hauteur et le diam tre de la cellule e a concentration recherch e plus on augmente la concentration plus la pression osmotique augmente et plus le taux de filtration baisse et l inverse est vrai e a temp rature plus la temp rature de l eau d rable augmente plus le taux augmente e a propret et le colmatage de la membrane affecte la baisse le taux de filtra tion e lusure normale de la membrane aussi D autres consid rations tenir compte lors de la concentration sont e planifier la concentration de telle sorte que le concentr sera bouilli le plus vite possible e l eau d rable et les produits de lavage ou de remisage ne devraient jamais venir en contact e tenir compte des caract ristiques de l vaporateur chauffage ratio des surfaces des pannes fond plat et plis afin d adapter ces dernier
15. de sang et de feutr e blanc d uf 1 nm 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 nanom tre 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 nanome tre Eu ES am 31 DE LE Eu nung H 99 ERS asa EPZ aam umm ERE 2 E m i 8 mb ER EX 8l HE EE E KJ T Nanofiltration 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 nanofiltration propre l ac riculture La nanofiltration permet donc un plus grand passage de solution une pression plus basse parce qu elle a moins de restriction que la membrane d osmose inverse La figure 3 illustre la diff rence de la taile 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 traitement d un concentrateur tout en maintenant une pression acceptable Ceci permet de diminuer le temps de concentration ou d augmenter la capacit des concentrateurs pour des rabli res de grande envergure Le tableau 2 donne les limites de temp rature
16. en termes de v rification et de r paration des com posantes d tanch it s telles que les joints toriques et peut tre la limite chan ger la membrane elle m me Ce qui est certain c est que si la concentration du r sidu correspond la m me concentration que l eau pure il est certain que la membrane peut tre maintenue en op ration C est une des interpr tations valables de la m thode 13 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 mens par centim tre uS cm La proc dure est la suivante Fiaure 19 Conductim tre lectriaue 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 votre fournisseur les valeurs respecter Le taux de conversion d bit d bitiitrat d bitconcentr X 100 Membrane individuelle faible concentration Membrane individuelle forte concentration Appareil membranes en s rie Appareil membranes en parall le SS T 29 50 rir 100 125 150 Conductivit du filtrat uS cm 105 HH Filtrat caract ristique d une membrane us e possibilit de fuites non mesurables sur
17. et r sistante o Prot ines limin es par d tergents basiques o Sels colmatage s vere 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 Polysaccharides insolubilis s limin s en g n ral par un d tergent basi que O Un agent nettoyant efficace doit liminer la mati re organique dissoudre les sels min raux et d truire les micro organismes Malheureusement on ne peut retrouver toutes ses fonctions dans un seul agent 12 La perm abilit l eau pure PEP et l efficacit Pour valuer la performance d une membrane il existe deux cat gories de mesures La premi re consiste valuer l int grit du filtrat Cette facon de faire se retrouve la sec tion 13 La deuxi me cat gorie consiste valuer le d bit de filtration soit la capacit de la membrane extraire de l eau pure d une solution L efficacit dune membrane est le fruit de la comparaison de sa performance actuelle 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 faire passer de l eau pure en l occurrence du filtrat de qualit dans le concentrateur et d valuer le d bit de filtration que pro
18. 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 reposer dans la solution jusqu nouvelle utilisation 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 nouveau e changer les pr filtres 16 2 Le remisage long terme Le remisage long terme convient la longue p riode de repos annuelle d une dizaine de mois En plus de lutter contre le d veloppement de bact ries il faut s assurer que le module ne g le pas L entreposage a ses r gles suivre selon les recommandations du fabricant En voici quelques unes 1 le module ne doit pas tre expos au gel 2 l entreposage doit tre fait dans un endroit frais environ 7 C 3 le module doit toujours rester humide d o la recommandation d ajouter une solution de remisage appropri e antibact rienne et au besoin antigel Certains ac riculteurs pr f rent confier la t che de nettoyage et d entreposage de leurs modules leur fournisse
19. 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 18 e placer des pr filtres neufs et lubrifier les joints d tanch it e faire tourner de quelques tours les moteurs l aide dun 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 boite lectrique v rifier les fuites et les corriger lors de la mise en marche 19 20 9 Mise en marche en d but de saison F vrier arrive et les membranes reposent dans leur caisson d entreposage dans une so lution bact ricide telle que le m tabisulfite de sodium et parfois contre le gel tel le gly col 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 dif f rences significatives pour leur mise en marche 9 1 Les membranes de l ann e derni re Le pre
20. lange dans la cuve de lavage 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 la plus basse pression si le type d appareil utilise la pompe 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 metre lectronique calibr ou avec un pH m tre bandelettes voir figure 22 le premier est beaucoup plus pr cis Celui bandelettes permet la rigueur de mesurer au demi degr pr s par l valuation des couleurs Si par m garde une mauvaise valuation de l op rateur sous estime le pH il y a risque de d passement et alt ration 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 commencer chronom trer le temps l appareil arr te automatiquement lorsque la temp rature limite est atteinte si le temps de lavage n a pas dur 30 minutes il faut rajouter de l eau froide et du savon et continuer le lavage pour atteindre le 30 minutes vidanger la cuve de lavage drainer rincage court froid
21. 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 Yimp Membrane de 8 x 40 po o 22 5 gip 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 membrane 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 rer gr ce 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 Cest un dernier recours apr s l inefficacit des lavages basique et acide C est un proc d qui suppose des temps de trempage plus ou moins longs suivi de cycle de recirculation 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 ll convient en fin de saison Le produit enzymati
22. performances et entretiens Mesure du PEP et de l efficacit EEE 24 LE CONCENTRATEUR D EAU D RABLE Faire plus avec sa membrane 1 Introduction La fabrication du sirop d rable est le produit de la concentration de la s ve printani re de l arbre du m me nom et sous certaines conditions afin de d velopper sa saveur caract ristique Depuis plusieurs ann es voire plusieurs si cles la concentration 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 apparue au d but des ann es 80 l osmose inverse ph nom ne naturel et technique d j 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 finir le proc d d vaporation et de fabrication des compos s responsables de sa saveur 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 conomie de combustible bois ou huile tant donn la quantit d eau moindre vaporer l a
23. qui est concentr 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 filtrat Plus la concentration de la solution en B augmente plus la pression naturelle osmotique 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 augmenter 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 donn e Les intervenants du milieu 8 ac ricole ont fait des recherches de types de membrane qui pourraient am liorer les performances de perm abilit C est ainsi que la nanofiltration est apparue dans le paysage de la concentration membranaire Taille des Pression Perm abilit Ce qui Proc d ms d op ration l eau pure 25 traverse la Applications p psi C L h m2 membrane Eau Na K et Concentration eau d rable Nanofiltration 1 nm 100 600 15 35 petites s paration et concentration mol cules d antibiotiques Membrane Concentration d eau Osmose dense 450 1200 10 15 Fau d rable concentration de inverse genre lactos rum
24. 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 aboutisse 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 appropri 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 lafin d une journ e e lafin de saison e apr s un cycle de lavage D autres signaux e baisse d efficacit d duite par le PEPu moins de 85 956 e baisse du d bit du filtrat si d bit filtrat actuel d bit filtrat du d but de la s ance x 100 60 96 e baisse du Brix du concentr e augmentation 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 contenue dans l appareil la suite d un arr t de concentration d eau d rable Il est recommand 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 draine 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 Le d sucrage est une op ration relativement simple qui ne prend que le temps d obtenir un produit ne c
25. sa capacit 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 selon un des deux cas suivants En circuit ferm o 5gimp membrane de 4 x 40 po o 15 Yimp Membrane de 8 x 40 po o 22 5 gimp Membrane de 8 x 60 po En circuit ouvert o le volume n cessaire pour un rin age d une dur e de 30 minutes 3 0 5 heures d pend du d bit de la pompe d alimentation Whpompe alimentation o volume Whomnpe alimentation Jus h X 0 833 gimp gus X 0 5 h o levolume 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
26. si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rincage long chaud PEP Lavage Fin d une coul e basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rin age long chaud PEP lavage Arr t significatif du syst me de plus de basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP 24 heures si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages Ajout d une solution antimicrobienne dans le syst me Reprise apr s Arr t significatif du l l syst me de plus de 24 heures Changer les pr filtres Rin age long froid Pr filtres neufs Rin age long froid D but de saison et si glycol lavage basique Rin age court Lavage basique Rin age court Rin age court PEP Rin age long chaud PEP Lavage basique PEP Lavage acide PEP Fin de saison Si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages Lavage enzymatique PEP Pression avant et apr s pr filtres Ce diff rence de 20 psi ger p D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rin age long chaud PEP Lavage basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rincage long chaud PEP Lavage Baisse du d bit de filtr
27. 66 W 13 3 l min PEP 13 3 z15 85 l min 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 12 2 Efficacit d une membrane La mesure du PEP est donc la mesure de son tat actuel de propret ou de colma tage apr s un temps H heures d op ration Par exemple apr s 18 heures de fonc tionnement le PEP4a est de 15 35 litres minute L efficacit dune membrane provient de la comparaison du PEP un moment donn de la production au PEPirA lorsque la membrane tait neuve Au d but l efficacit tait son meilleur et devient la r f rence de 100 96 tant donn qu il sera de plus en plus difficile d atteindre l efficacit du d but de vie de la mem brane on value le PEP chaque d but de saison et il de vient 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 EFF PEPH PEPo x 100 Exemple Le PEPo 16 16 l min Le PEP 8 15 35 l min EEE s 15 35 16 16 x 100 EEE lt 95 Ne pas oublier d inscrire au Registre des performances et entretiens
28. Incage lorig a CNAU ioo eo ineo aei ui ei ea cia teo o eoi E 3 14 25 Rincade long aOd Pee RN 4 UE APT I E E 4 14 3 1 Lavage basique ou alcalin ss 5 1432 Lavage Tala 2 T ae ete cents eee ne nee 6 14 38 93 Lavage enzymallQque s ciaiocu sino epe o Ou NOE an IR YER etes neec een marne T 14 4 elel Le 51T 8 15 Registres des op rations performances et entretiens du concentrateur d eau d erable ns nan tt non der este dense eme lues ici 8 16 Le remisage des membranes et fermeture du concentrateur 9 16 1 Le remisage temporaire 3 x eee ee e ee vr a a Ee peut abet d needed 9 16 2 Le remisage a long terme uei i EE Ebr Re EE Reo ErcUP Dr Up terne 9 16 3 La fermeture du concentrateur d eau d rable ussssss 10 17 La disposition des eaux de rincage et des solutions de lavage et CRTC DOS AS E E te te D tt 10 18 Astuces de travail 11 19 CORCl sSIOD anino rr corse VP eo dique node einen deniee 11 207 LEXIQUE oenen en 13 BIDIOCTO DNIO eane a RU MEE e MUR EUH En 15 Annexe 1 Exemple de fiche technique de membrane 17 Annexe 2 Tableau d entretien d un concentrateur d eau d rable 19 Annexe 3 Diagramme d cisionnel d entretien 21 Annexe 4 Registre de mesures des conductivit s du filtrat 22 Annexe 5 Registre des op rations et entretiens 23 Annexe 6 Registre des
29. Page 109 2 Source Memprotec inc 17 Exemple de fiche technique de membrane Annexe 1 suite NF 70 Organic Rajection Characteristics Application Data DEF is imr PLUS EAS i T TEIL Operating Limila pmi e ER Max Pressure drop Sememi 1 pel i MF lt Max Pressure drap 240 vedete ZU ma D 427 Mpa DD inm i T PT i TUNES Mar Oparatie pressure a psi M 14 MPa Saut ba DE Mar Food Hon rats 58 gom 13 0 m t S Min Concontrats ow rate 18 gpm 3 5 Yr pec TAS Tug Prod Max Operating temperature EL Hb x MOM im r OC lor pes ing pH mnga in 100 z CF sH anp ip M HOM K ee ON eme Max Turbidity 10 NTU d Max DH 13 min 5n Ened rng Es a s Free Cheng concentration 0 1 o re epe mam ui EE L maps EE THNFF TH Fisemanon Pete TM Triana tenen MESI preti zum RE pet HOM Neb st organic arle HOOC bootable gt aie water GI 5 B 12 ghi dipai organic carton DOC Dissotend organic cartons z Hata water pretraated by UF 8D 3 10 14 gid Gatimi open intake ADN lt 5 T 10 gd Conditions for Handling MemPro in High salinity well water SD lt 9 LL i z Sira viia 90 5 12 16 gd general a Baring water BCE 3 3 17 gd emen musi keep ihe element bosse dry ai Will watar H lt 3 13 17 gd room pmpra jo prevent ham from freexag and X ROJE pas 801 lt 1 21 0 gid damages Tom hesi T ta qolemdens bag
30. Z 490 0 56 740 ass S930 1 132 1230 1480 21 0 360 430 0 55 720 082 50 110 1200 1450 21 5 35 0 40 470 0 54 700 0 80 940 108 1170 1410 22 0 540 0 39 460 0 53 690 0 79 920 1 95 1150 1380 22 5 330 0 38 450 0 51 670 0 77 95900 1 03 1130 1350 230 330 TIE 440 0 50 560 0 75 880 1 01 1100 1320 335 320 0 37 430 0 48 649 073 60 098 1070 1290 24 0 310 0 35 420 0 48 639 a 0 96 1050 1260 24 5 310 35 angl 0 47 amp 20 l ozi a20 094 1030 25 0 1 300 0 34 4991 Q4 600 69 19 0 93 100 P 0 Kn Li Lm o8 2 Ra RS EJ depo L Le e duo RS Ln Ln SACO c Bm d 0 HIH SE CE HAH eL m LES EM im lt 2x Nombre de litres de sirop par 1000 litres de filtrat ou nombre de gallons de sirop perdus par 1000 gallans Discussion sur cette m thode Qu est ce qu on peut conclure avec ces r sultats 1 2 Cette m thode est normalement entreprise lorsqu on d c le dans le filtrat une pe tite trace de sucre avec un r fractom tre Il est probable que les min raux concentr s dans le r sidu fausseront la valeur de la teneur r elle en sucre Donc on surestime la perte en sucre dans le filtrat tel que d crit au tableau 3 La m thode permet de confirmer la pr sence de min raux et d un certain niveau de sucre dans le filtrat Cette pr sence importante d l ments envoie un signal qu il faut penser l entretien
31. ation basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages D sucrage Rin age court PEP et si n cessaire Rincage long chaud PEP Lavage Baisse du Brix du concentr basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages Augmentation de la pression d op D sucrage Rincage court PEP 19 Baisse d efficacit moins de 85 95 d duite par le PEDOG ration et si n cessaire Rin age long chaud PEP Lavage basique PEP Lavage acide PEP Lavage basique PEP Si PEP pas satisfaisant recommencer le cycle des lavages TABLEAU D ENTRETIEN D UN CONCENTRATEUR D EAU D ERABLE suite ACTIONS Voir note en bas du tableau l T V rification et r paration des composantes d tanch it s edd de la conductivit du joints toriques O Rings Ala limite changer la membrane x G V rifier le montage de l appareil l tat des joints toriques Probl me de limpidit du filtrat la limite changer de membrane Pr sence d l ments dans filtrat V rifier le montage de l appareil l tat des joints toriques d cel s par la m thode d vaporation la limite changer de membrane V rification du montage et des joints de toutes les Probl me de fuites composantes du syst me Plus de d tails dans le texte sur les actions d entretien num r s plus haut Lors
32. brane NEUVE sessions E CPLOVPIDUPHPVP EVPHZUR LERRA DRL bites UNES 3 10 Mode concentration sese eee eee 4 10 1 prime abord enne enne rennen rere terrere nn 4 10 2 Ea Len EET OIM 5 11 Ce coImalage cd eee 6 12 La perm abilit l eau pure PEP et l efficacit 7 12 1 La perm abilit l eau pure leeseeseeseseeeeeennrnnn A T 12 2 Efficacit d une membrane sese eee ee ee eee 9 12 3 Le PEP m thode simplifi e 9 12 4 Le PEP pour les syst mes plusieurs membranes 10 13 Luntegrite du Tilt at Eo EA EART OREN 10 13 1 valuation de la turbidite nen 11 13 2 valuation du filtrat par vaporation e e 12 13 3 valuation de la conductivit lectrique du filtrat eese 14 14 L entretien d un concentrateur d eau d rable 16 PARTIE 3 14 1 Quoi faire avec les pr filtres 7 1 T4 1 1 OnJdes change guand ssssssdsucudiiudidpdudiuse uude au ieud aita teu unu eue ndurads 1 14 1 2 Le changement de cartouche de pr filtre eesssuesssee 1 TALES TINCdOG cuieeoia niei acooesacicsei cada da ia A at E SPA ad At Ei aed 2 14 2 1 EsSt ce le temps de rneer 2 ons destins ss ae les cod S iba gae ba 2 1422 D rero RE UU UU M 2 14 2 3 Rin age COBFL a3 ITOIG ssec sisse A ni ec REN EIS Meme Eater 3 14 2 4 R
33. d un concentrateur d eau d rable en compl mentarit au tableau 16 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 microm tres um o 1 um repr sente 0 000 001 m tre ou 10 m Il est important de consulter et de suivre les LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT d faut de tels recommandations 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 entraine l utilisation de solution antimicrobienne comme le m tabisulfite de sodium MTBS au niveau de la membrane Une diff rence de pression avant apr s pr filtres de plus de 20 psi est le signal de changer les car C B o touches des pr filtres Source Donald Temelin F Figure 21 Caissons et Certains pr conisent d ajouter une membrane la cartouche d un pr filtre vable par dessus la cartouche pour prolonger la vie de cette derni re de plusieurs heures Cette membrane peut tre chang e 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 9e Ces propositions restent au choix du propri tair
34. 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 en mode rincage 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 gimp 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 et contribuant au lavage aussi L exemple qui suit et la section 14 3 1 sur le lavage basique illustrent ce calcul e drainer e r aliser un rincage court froid avec 30 VMR voir section 14 2 2 e faire un lavage basique e drainer e rincage 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 mo VMR 6 gi Volume d eau n cessaire pour tous les lavages et rin ages 5 x 72 capacit 2 x 15 Gimp x 5 memb VM 2 X 30 x VMR 5 x 250 Yimp 2 x 75 gimp 45 gp 2x 30 X 6 Yimp 1250 Gimp M 60 gin i 360 gin 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 to
35. 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 2 11 1 13 Maple 8040 50 600 3 10 1 11 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 1 13 XLE 440 Filmtec 45 600 2 11 1 13 Maple sap Mark 45 600 3a9 2 11 Filmtec PVD 1 40 400 2 8 2927 TFC S8 Koch 45 350 4 11 2 5 11 ACER Tableau 2 Liste de membranes d osmose ou de nanofiltration avec leurs limites de temp rature de pression d op ration et de pH 4 Les composantes d un concentrateur d eau d rable Une fois le principe ma tris une description sommaire de chacune des composantes d un concentrateur d eau d rable va permette une compr hension de l appareil et une Pompe d alimentation Circuit du filtrat Caisson et membrane Pr filtration TR Circuit du Circuit d alimentation Pompe haute s ve d rable o pression j piston ou S Circuit de turbine recirculation ACER 10 concentr Figure 4 Les composantes d un concentrateur d eau 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 fabricatio
36. ductivit 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 On sait aussi que pour un concentrateur plusieurs membranes la conductivit lectrique du filtrat de chacune des membranes tend augmenter du d but de la concentration vers la fin On doit donc prendre chaque syst me comme ayant ses propres caract ristiques 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 mem brane est 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 e apr s chaque manipulation impliquant un d placement de membrane e Chague remplacement de membrane e 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 eau d rable de fin de saison ce qui aura pour effet de laisser passer des min raux en proportion dans le filtrat il serait int ressant de suivre la conductivit lec trique de l
37. duit la membrane dans des conditions bien tablies 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 comparaison Le PEP peut se prendre diff rents moments de la production mais de facon courante c est 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 fonctionnels Les tapes se r sument comme suit 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 concentration la pression selon LES RECOM MANDATIONS DU FABRICANT d faut de recommandations fixer la pres sion environ 50 de la pression recommand e pour la concentration de l eau d rable Toujours r aliser les PEP la m me pression pour une m me mem brane e utiliser toujours le m me taux de conversion soit le rapport filtrat concentr 7 3 pour un taux de conversion de 70 96 par membrane Si on concentre plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmenter De mandez votre fournisseur les valeurs respecter Figure 15 Illustration de la m thode de d termination du vo lume d un contenant par pes e 7 laisser fonctionner l appareil 5 minutes pour quilibrer la membrane ou jusqu ce qu
38. e 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 a l usine est atteinte ce qui facilite encore plus la d tection de probl mes 14 1 2Le changement de cartouche du pr filtre La d marche de changement de cartouche du pr filtre est relativement simple et se d roule comme sult 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 graisser le joint torique avec un lubrifiant alimentaire remettre le caisson et visser raisonnablement viter les outils pour cette tape remettre en marche comme pour commencer une session 14 2 Le rin age Le rin age est un proc d d entretien des membranes r alis avec du filtrat de qualit auquel aucun produit de lavage ou entreposage n a t ajout Il peut tre court ou long a froid ou chaud Le d sucrage est inclus dans la cat gorie de rincage ll 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 sucrage qui consiste r cup rer toute la solution concentr e qui se trouve dans l appareil apr
39. e encore faut il bien tablir ses besoins et contraintes s informer de ce qui se fait sur le march 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 technicien 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 ou des co ts d entretien qui autrement seraient vit s l 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 membrane pour diverses raisons soit alt r e en partie en raison de micro d chirures dues un mauvais pr filtrage 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 concentrateur Effectivement il concentrait son eau d rable mais il ne
40. e l appareil lorsque ce dernier fonctionne en mode concentration Volume de liquide contenu dans toutes les composantes du concentrateur apr s un certain temps de fonctionnement Volume mort Volume de liquide contenu dans toutes les composantes du r siduel concentrateur apres drainage de l appareil Lavage acide PEP perm abilit l eau pure Volume mort de l appareil 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 technologieque 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 VMH 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
41. e 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 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 de l eau d rable en plus de sa fonction de concentrateur 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 10 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 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 ricole 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 temp 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 plas
42. e 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 losmose est omnipr sent 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 micro organismes 2 contenants L eau de A se dirige vers B pour Ajout de sucre diminuer la concentration de B Membrane Membrane perm able perm able Le niveau de la solution B La solution B est monte et celui de A descend Em moins concentr e A Ean iiu F Membrane nerm abhle Membrane perm able Figure 1 Illustration du ph nom ne d osmose inverse partir dun milieu moins concentr vers un milieu plus concentr C est en quelque sorte cette diff rence de concentration qui devient le moteur du ph nom ne Le but de ce processus est d q
43. e les d bits soient stables mesurer le d bit de filtration Pour ce faire remplir un contenant dont on connait la capacit et mesurer le temps de remplissage le contenant doit tre assez grand pour que le remplissage dure environ une minute Pour connaitre la quanti t soit trouver le volume du contenant soit peser le volume d eau dans le conte nant 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 20l 15min 13 3 l min prendre la temp rature du filtrat et calculer le d bit corrig en fonction de la tem p rature le tableau des facteurs de correction est fourni avec l appareil la figure 16 montre un tel tableau Inscrire au Registre des performances et entretiens voir Annexe 6 Temp rature Facteur de Note E correction Fc La temp rature modifie le d bit 1 0695 mesur C est pour cette raison 3di 95 que nous ramenons toutes les va leurs la temp rature de 13 C Ainsi toutes les tests PEP seront sur une m me base de temp ra ture et donc comparables Comment utiliser le tableau Le d bit est mesur W La temp rature est connue Le facteur de correction ap parait dans le tableau Fe D bit corrig donne le PEP PEP W F Dans l exemple pr c dent Temp rature 8 C Facteur de correction 0 8
44. e mem e l faut aussi savoir qu la fin de la saison l augmentation brane de la temp rature ext rieure favorise aussi l augmentation 11 plus rapide de la temp rature du filtrat ce qui donne un milieu favorable au d ve loppement bact riologique 13 2 valuation du filtrat par vaporation La m 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 plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmenter Demandez votre fournisseur les valeurs respecter Le taux de conversion d bititrat d bitsitrat d bitconcentr X 100 e pr lever environ 4 litres de filtrat dans un contenant propre en acier inoxydable rinc 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 dune membrane on peut aussi faire l chantillonnage pour l ensemble des membranes en se rendant la sortie de l appareil e mesurer le volume de filtrat V nrar pr lev le chauffer pour r duire le volume du filtrat afin d obtenir un petit volume Viesiauei ls diminuer le volume de filtrat Cela est possi ble en utilisant le four micro ond
45. eau d rable en fin de saison 9 Toutes ces donn es doivent tre consign es dans un Registre des mesures de conductivit du filtrat voir Annexe 4 qui servira de document 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 L augmentation de la conductivit lectrique peut donner un signal qu il faut pen ser l entretien en termes de v rification et de r paration des composantes comme les joints d tanch it toriques et la limite changer la membrane elle m me 15 14 L entretien d un concentrateur d eau d rable Font partie de l entretien une ou plusieurs des actions suivantes de lavage m canique rin age 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 Avant toute chose il est recommand de suivre LES RECOMMANDA TIONS DU FABRICANT d faut de recommandations ou par 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 entretiens que certains signaux avertis seurs obligent L Annexe 2 fait tat d un certains nombres de signaux et des diff rentes actions d entretien sugg r es sous forme de tableau Et l Annexe 3 illustre un organi gramme d cisionnel typique d entretien
46. econde Cette derni re va concentrer un peu plus la solution et ainsi de suite 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 ressant Cette configuration convient 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 concentr 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 connaitre les deux types de volumes de solutions retrouv es dans un appareil le volume mort VM et le volume mort r siduel 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 concentration 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 lib
47. epre Cus 2 Proc ON NN TE 2 PARTIE 1 1 INTTOQUCTION iR 5 2 Les b n fices d une bonne utilisation et d un bon entretien des membranes iii 6 3 Osmose osmose inverse et nanofiltration 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 e LR EZ VMR Ir 14 6 2 Comment d terminer les VM et VMR Rs 15 T L achat d un concentrateur d eau d rable 15 1 1 Votre crabe sio ie ria E a v ERES EE ace caen EYE FER VER E 15 1 2 VOS projets d expanslOLL cca epu ck aud as bA n ekkRKRito Yu gYgOgqidk P X4kkrzivetipe per uius 16 1 93 VOIS IOUMISSEUr et VOLlS iso nent en Mo orne 16 8 Montage du concentrateur d eau d rable en d but de saison 17 0 LMON AGE MEmMD ANE srra aepo denied i deed bd oret 17 o 2 AuttesTaccoFdemebllS etie cesta non Dev epu riva bk PE va euh ter tomate 18 PARTIE 2 9 Mise en marche en d but de saison 1 9 1 La membrane de l ann e derni re Vs 1 D OUAIS sevi a eene aea etas aiu co dte ara cabe a sim cn ODD ME 1 9 1 2 La pr paration des membranes ss 1 9 2 Une mem
48. era 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 au module durant une p riode de non fonctionnement plus ou moins longue ll 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 lorsque survient un arr t temporaire de coul e o le concentrateur n est plus en fonction Durant cet arr t le module se doit de reposer dans une solution de conservation afin d viter le d veloppement d une masse de bact ries qui pourraient colmater les membranes 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 sucrage le rincage 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 lavage acide
49. es comme source de chaleur Dans un gros pot Masson ou quivalent propre et rinc trois fois avec du filtrat environ 250 ml vapor pour obtenir de 10 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 pi ce et mesurer le Vr siduel tablir le ratio d vaporation qui correspond R vap Viitrat Vr siquel e valuer la teneur en sucre apparente du r sidu d vaporation avec un r fracto m tre 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 chantillon de 10 litres Vrat 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 1 000 perte maximale 12 Ratio Concentration apparente de sucre Brix dans le r sidu d vaporation d vaporation E 500 i 2 00 2 50 o L FEES ppm Volsrop p
50. i E dn concentr pour respecter d passe 50 exte pour plus de d tails le d bit concentr ou la pression limite du us 2 changer cartouches TE EN limite du fabricant uS cm Op rateur Annexe 5 Entretiens et Commentaires Noter tout ce qui peut tre utile pour un bon suivi 23 REGISTRE DES PERFORMANCES ET ENTRETIENS Annexe 6 Date 20 Mesure du PEP et calcul de l efficacit Membrane mod le marque No s rie Mod le de machine Vendeur Date d achat Perm abilit l eau pure initiale PEPINITIALE D Pression initiale psi Date du PEPiNITIALE Taux de rejet 70 aprox Efficacit initiale 100 PEP actuel heures Pression _ bs Temp PR GPM nia opcradam i membran conversion filtrat correction M Entretiens Date P FC B A B f temp rature C D x 100 et op ration x 100 Commentaires s ice d add Ajuster 70 Voir tableau du B Fc Si l efficacit est inf rieure 85 d clencher une op ration d entretien SER ESS dea arias aprox fabricant Inscrire toutes les actions d entretiens Op rateur 24
51. i aura un pH lev de l ordre de 9 13 selon les sp cifications du fabricant Op ration de nettoyage du module 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 concentrer de l eau pure ou du filtrat en maintenant constants les param tres temp rature et pression d op ration pouvant 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 D bit de filtrat passant travers la membrane par unit de flux de surface de membrane La portion du d bit de l eau d rable trait e qui sort en filtrat d bit filtrat d bit filtrat et d bit concentr x 100 valeur conversion en 96 Yan de La portion du d bit de la s ve trait e qui sort en concentr E i D bit concentr d bit filtrat d bit concentr x 100 s paration S valeur en 96 Valve Dispositif m canique qui r gle le passage ou non d un liquide synonyme de vanne V Dispositif m canique qui r gle le passage ou non d un liquide anne synonyme de valve Volume de liquide qui circule dans toutes les parties d
52. if 3 exemple 3 journ es de 8 heures de concentration Apr s cette p riode on proc de un cycle de lavage rin age tr s important de la membrane pour aller chercher une r f rence essentielle soit la perm abilit 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 rincage long chaud voir section 14 2 4 e lavage basique en circuit ferm avec o f 5gimp 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 rincage court froid avec 30 VMR voir section 14 2 3 e test PEP afin de d terminer la perm 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 primordial de SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT Si elles s av raient incom pl tes ou manquantes voici quelques suggestions 10 1 prime abord En mode concentration il faut connaitre les limites de l appareil c est dire dans quel les conditions il est le plus performant Une membrane ou plusieurs membranes mon t es en parall le ne donnera pas du 20 Brix un d bit acceptable Il est recommand de s en tenir en de de ces limites La connaissance du produit
53. igure 5 Membrane en montage et coupe d une double membrane en enveloppe 1 Un microm tre 1 um soit 0 000 001 m ou 10 m g psi livre par pouce carr pounds per square inche 11 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 enveloppes de membranes plus pratiques elles ont t enroul es sur elles m mes avec d autres grillages appel s s parateurs mailles et qui sont situ s entre chaque enveloppe 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 concentr La membrane se d finit par sa hauteur soit 40 ou 60 pouces po son diam tre 4 ou 8 po 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 pompe de recirculation qui fonctionne en circuit 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 ultramince peau Couche interm diaire microporeuse K EQ QS A E Tissusupport E L uai http www Cfm 4 2 ps http www cfm mb fr index htm Figure 6 Configu
54. 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 fonctionnement un probl me de 5 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 concentration 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 gi s Une fois les principes compris chacun pourra am liorer la maitrise de son appareil 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 apparaitra SUIVRE LES RECOM MANDATIONS DU FABRICANT 2 Les b n fices d une bonne utilisation et d un bon entretien des membranes Acheter un concentrateur d eau d rable est une op ration relativement facil
55. lavage pour r aliser l entretien voir section 14 pour voir ce que peut tre l entretien de la membrane 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 gly col En tout premier lieu il est important de SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT Si elles s av raient incompl tes ou manquantes voici quelques sugges tions 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 en mode rincage selon l appareil Exemple capacit de 600 gph gallon am ricain par heure 300gph x 0 833 gphi gphus 250 gphi gallon imp rial par heure syst me 5 membranes 8 x 40 po volume d eau n cessaire 250 gphis 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
56. mier 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 fer lt 0 3 milligramme par litre mg l mangan se lt 0 2 mg l chlore aucun duret 100 ppm parties par million conductivit lectrique 300 400 microsiemens pu S cm caract ristiques microbiologiques bact ries atypiques 200 UFC 100 ml Unit s Formant une Colonie par 100 millilitres flore coliforme 10 UFC 100 ml Une bonne analyse de l eau disponible sur le site permet de connaitre 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 conduc tivit lectrique Une autre option comme on est en mode rin age et non en mode concentration consiste utiliser la premi re eau d rable sans r sidu de
57. n du sirop entre le r servoir d eau d rable et un r servoir du concentr e pr t passer par l vaporateur Le premier l ment est la pompe d alimentation qui apporte l eau d rable au syst me Elle pousse cette eau dans le 2 l ment le pr filtre pour enlever les impuret 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 briser 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 psi 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 augmenter le d bit Le caisson avec son module quatri me l ment et le coeur de la concentration recoit cette pression Le module commun ment appel e membrane n est rien d autre que plusieurs membranes r unies deux par deux qui forme des enveloppes contenant des supports poreux voir figures 5 6 7 et 8 Ces enveloppes laissent passer l eau purifi e Cylindre central S parateur mailles pour coulement du concentr Double membrane en enveloppe 4 concentr Lignes d coulement 4 membrane support poreux d coulement filtrat membrane concentr F
58. ncentr x 100 valeur en Quantit de filtrat qu une membrane peut extraire de la solution concentrer par unit de temps en anglais permeate rate PCM ou PCH pieds cubes par minute ou par heure 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 L efficacit apr s un temps H d utilisation de la membrane est le rapport du PEP et la mesure PEP c est dire le PEP mesur lors de la premi re utilisation de la membrane neuve membrane neuve et apr s conditionnement ad quat ou mesur lors de la premi re utilisation de l ann e moment dit temps 0 Le tout multipli par 100 pour obtenir un 96 Diverses actions effectu es afin de maintenir la performance du concentrateur membranaire Ces actions peuvent tre le lavage m canique rincage et le lavage chimique ainsi que la v rification et le remplacement de certaines pi ces comme les pr filtres ou les joints d tanch it tout au long de la p riode de concentration Partie de la solution concentrer qui traverse la membrane eau pratiquement pure qui servira au rincage nettoyage de diff rents syst mes dont le concentrateur d eau d rable Lavage Op ration de nettoyage du module avec une solution basique ou normalement pr par e avec du filtrat et un produit chimique 13 ne basique comme l hydroxyde de sodium qu
59. olume 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 et faire en sorte que le lavage dure un minimum de 30 minutes au dessus de cette temp rature Il s effectue en mode recirculation ou basse pression 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 qualit dans la cuve de lavage gale o 5gimp membrane de 4 x 40 po o 15 Yim 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 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 Source Donald Lenilin Jimp Membrane 45 gimp E Figure 22 Le o volume pr parer 45 pH m tre 20 25 gimp dans la cuve bandelettes haut et de lavage lectronique e ajouter le nettoyeur concentr souvent de l hydroxyde de sodium 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
60. ontenant 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 fractom tre ou un densim tre e arr ter le syst me lorsque le 0 Brix est atteint la sortie du concentr 14 2 3 Rincage court froid Le rin age court froid est strictement destin liminer une solution de lavage et refroidir la membrane apr s un lavage ou un rin age chaud et ce avant le cycle de concentration Le volume de filtrat n cessaire correspond environ 30 fois le VMR Les tapes pour y parvenir sont les suivantes pr parer un volume de filtrat correspondant environ 30 fois le VMR diriger la sortie du concentr et la sortie du filtrat vers le drain faire fonctionner en circuit ouvert basse pression ou en mode rincage selon l appareil et ce le temps n cessaire pour passer le volume d eau quivalent 30 fois le VM faire un test PEP 14 2 4 Rincage long chaud L action du rincage long chaud peut tre apparent e un lavage parce que
61. op ration ou op rer suivant le mode rincage selon l appareil s 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 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 selon la disponibilit de leur installation l est important de v rifier le PEP et si ce n est pas concluant il est recommand d envisager le rincage long chaud comme d crit dans la section pr c dente 14 3 Lavage L op ration de lavage tout comme celle du rincage contribue assurer l int grit de la membrane et vise restaurer les performances de l appareil La gestion d un concentrateur devrait permettre de diminuer le nombre de lavage au minimum pour les raisons suivantes 1 pour liminer les lavages inutiles 2 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
62. our uniformiser le vocabulaire utilis en concentration membranaire afin que tous les intervenants parlent des m mes r alit s avec les m mes mots et ainsi viter la confusion 12 20 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 membranaire Caisson m tallique Concentr Colmatage de la membrane Concentration facteur de ou pourcentage de D bit de filtration D sucrage d un concentrateur Efficacit taux d ou pourcentage d EFF H Contenant m tallique cylindrique qui contient le module spiral Un concentrateur peut tre constitu d un ou de plusieurs caissons en anglais pressure vessel Partie concentr e de la solution traiter qui ne traverse pas la membrane dans notre contexte solution d eau d rable 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 pores entrainant une baisse de productivit et pouvant entrainer une variation du taux de s paration et de la perm abilit de la membrane Peut tre r versible ou irr versible Brix contentr Brix s ve rable Brix co
63. pes ou ailleurs car ce manquement pourraient occasionner un bri m canique 8 1 Montage de la membrane Joint en U U cup j 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 dans les caissons Entrepos e depuis une dizaine de mois dans un caisson d entreposage dans une Tie s Source CDL 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 ressemble De prime abord il faut SUIVRE LES RECOMMANDATIONS DU FABRICANT Figure 14 Joint d tanch it en U Les tapes g n rales sont e Sortir la membrane du caisson de remisage e V rifier si les joints d tanch it joint torique et joint en U sur les bouchons 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 ins rer un bouchon dans l orifice du filtrat l extr mit ou il y a le joint torique e installer la soucoupe cette m me extr mit e ins rer
64. pm Wol sirap Vol sirop ppm Volsrop ppm Vol sirop Vol filtrat Vol filtrat Vol filtrat Vol firat Vo flltrat 10 0 750 0 86 1000 1 14 1 75 2020 2 31 2320 2 68 3040 A 10 5 720 ARF CHER 1 10 1440 1 85 1920 2 20 2400 2 74 2390 11 0 680 0 78 910 1 04 1370 1 57 1830 209 2290 2 63 2760 11 5 450 0 74 870 1 00 1319 1 50 1750 200 2200 2 52 2640 12 0 630 6 72 846 0 96 1260 1 44 1680 192 2100 2530 12 5 600 0 69 800 0 91 12310 1 38 1610 1 84 2020 13 2430 13 0 530 0 66 770 QBBE 1160 1 33 1550 1 77 1940 al 2330 13 5 s 0 64 740 Qas 1129 1 28 1490 1 70 1870 2250 14 0 sa Q62 720 0 57 TORG 1 24 1440 1 65 1800 6 2170 14 5 520 0 59 690 0 79 1040 1 18 1390 1 59 1740 98 2090 15 0 500 057 670 077 1610 1 16 1340 17 53 1680 2020 15 5 490 0 56 650 0 74 970 1 11 1300 1 43 1630 1960 18 0 470 0 54 630 072 940 1 08 1260 1 44 1580 1200 16 5 460 0 53 610 0 70 910 104 1220 1 40 1530 1840 17 0 440 0 50 590 0 67 890 1 02 1190 1 36 1480 1790 17 5 430 0 49 570 065 860 098 1150 1 32 1440 1730 13 0 420 0 48 560 0 64 840 0 96 1120 1 28 1400 1690 18 5 410 0 47 540 0 62 20 6 94 1090 1 25 1360 1640 19 0 400 0 46 530 0 6 790 090 1060 1 21 1330 1800 19 5 390 0 45 510 0 58 770 685 Ios 7 18 1290 1560 20 0 340 0 43 500 0 57 750 086 1010 116 1260 1520 20 5 370 DA
65. qu 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 rincage court apr s tout type de lavage basique acide enzymatique et apr s un rin age long chaud Deuxieme 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 Le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2013 20 Diagramme d cisionnel d entretien Annexe 3 1 Voir l annexe 2 Tableau d entretien d un concentrateur d eau d rable signes et actions Le rincage peut tre court ou long et peut tre fait avec du filtrat froid ou chaud Le rincage chaud peut tre pr c d et suivi d un rin age court et froid Plusieurs combinaisons sont D but possibles Le 96 d efficacit est sugg r 85 et obtenu partir du Concentration PEP PEP rar X 100 d eau d rable 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 qui n a 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 d
66. que n est pas disponible sur le march en ce moment Ce lavage est co teux ll repr sente aussi une alternative aux traitements chimiques pour des membranes sensibles 7 14 4 Probl me de fuites oil 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 et de la conductivit du filtrat permettent de consigner sur papier les renseignements sur son fonctionnement Il est le prolongement de la m moire qui est souvent d faillante Finis les il me semble ca arrive de temps en temps je pense que ou autres 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 reconnaitre 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 compagnies en font une obligation pour que la garantie soit valide Chaque compagnie a d velopp ses propres tableaux Ce document en propose trois qui s inspirent de tout ce qui ci
67. r 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 leur r servoir respectif 10 attendre de voir passer le concentr 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 arr tent auto matiquement si la pression est inf rieur 20 psi 2009 IW gem 11 12 mesurer la concentration de l eau d rable au r fractom tre ou autre instrument 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 plus haut Brix avec plusieurs membranes le taux de conversion va augmenter demander votre fournisseur les valeurs respecter 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 x Wiitrat BriXconc BriXeau a 1 X W conc VV nrar d bit du filtrat GPM Wconc d bit du concentr GPM 9Brixea concentration eau rable BriXconc 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
68. r 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 en plus de la cuve de lavage gt Direction donn e par X valves 3 voies E Filtrat 4 z C S Concentr p RG p _ ML Pa L EE d hM EApT ZA a L Tl E TE R servoir R servoir R servoir Concentr Eau Filtrat d rable Vers vaporateur Filtre xL Drain 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 Un ensemble de tuyauterie et de valves permet de selon les possibilit s suivantes 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 concentrateur ou le drain 17 Un simple jeu de valves dispos es au bon endroit permet toutes ces possibilit s et aussi d isoler au besoin certaines parties I faut chauffer le local du concentrateur environ 15 C minimum pendant 24 48 heures avant la mise en marche afin d liminer tout r sidu d eau glac e se retrouvant dans les pom
69. ration d une membrane composite Figue 7 Module spiral DYMAVTVT collecteur filtrat i KT SONIE joint JB d tanch it 2 p perm at concentr s paraleur mailles iim membranaine 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 turbulence 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 concentration sur toute la longueur de la membrane ces principaux l ments s ajoutent tout un syst me de conduites munies de valves simple direction ou 3 voies ainsi qu une cuve de lavage qui sert pour la circulation en circuit ferm utilis e notamment dans l op ration de lavage 12 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 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 certaines pour la haute temp rature thermom tre et un ou des manome tres Le tableau de contr le est adapt au syst me choisi selon les besoins
70. rcule dans le milieu Le premier est le Hegistre 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 Annexes 5 et 6 Ces deux derniers documents contiennent le mot entretien parce qu ils poss dent tous les deux cette finalit intrins que Le Hegistre des mesures de conauctivit 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 concentrateur 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 membrane s il a t compl t depuis le d but C est un suivi indispensable Le Hegistre des op rations et entretiens est un recueil des lectures de d bits de concentrations de temp ratures et de conductivit qui permettront de constater des variations dans ces mesures ainsi que dans les taux de rejet calcul s De ces variations 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 96 une op ration d entretien s
71. re de ce volume de solution 55555555 PERTE EDEN ETES 5555555555555 5555555155555 RRR 555 5555555550555 LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a UR m 55585 5555 5 5555515155515 PERF 5555555555151 5 151 DELADPEREEMEREREREERERER 55595555555 5555051555151 LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a LUR a 555 555 55 555 Drain Tout ce qui est en S 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 systeme mont Le VMR 14 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 est de 30 fois le VMR 6 2 Comment d terminer les VM et VMR Une des m
72. ression selon LES RECOM MANDATIONS DU FABRICANT d faut de recommandations fixer la pres sion environ 50 de la pression re command 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 7 3 pour un taux de conversion 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 sta bles 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 concentrateur Si l efficacit baisse en de de 85 rien n indique quelle membrane est en difficult Et dans le temps on perd un indice suppl mentaire pour d cider de changer ou non de membrane Pour pallier cette probl matique il est possibl
73. s la concentration d arriv e de la s ve et viter le probl me 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 concentration la d marche pourrait ressembler celle ci remplacer les pr filtres de lavage si on fait suite un lavage fermer toutes les vannes pour s assurer qu il n y a 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 lorsque le r servoir est loin du concentrateur 5 ouvrir les vannes pour diriger vers le drain les premiers jets de filtrat et de concentr 6 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 f ouvrir compl tement les vannes concentr et pression ou selon les re commandations du fabricant Par exemple CDL crit d ouvrir la valve de concen tration d un tou
74. s tir es du Cahier de transfert technologique en ac riculture ou d autres documents ainsi que d avoir autoris la collaboration de la chercheur Alfa Arzate Nous remercions les compagnies suivantes qui ont bien voulu fournir leurs documents d op ration et d entretien Dominion amp Grim inc s H5O Innovation inc s Les quipements d rabli re CDL inc s Les quipements Lapierre inc MemProrTec inc Nous remercions aussi tous les collaborateurs directs et indirects l laboration de ce projet PR CISIONS 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 au tre 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 mati re de concentrateur d eau d rable la th orie ainsi que les recommandations 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 MATI RES CollabOlaltelllS ba Rate ara alert alone elena a stars bove b dace co Dieu O D va E Ar a 2 ISemerciermells 22e ope pi EE EPOR p vL e bed Eb Det trie messe torse ute reps oe bent r
75. savait pas s il allait 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 11000 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 cinq membranes dont une 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 entra n le changement de la membrane Ce sont deux cas parmi tant d autres Il est important de connaitre et de v rifier r gulierement la performance de son appareil 6 Ce mauvais fonctionnement comme dans le deuxi me cas peut entra ner le remplacement 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 cessaires 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 d
76. t 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 fonctionnement 16 e S assurer que le vendeur peut vous fournir toutes les fiches techniques et instructions relatives l utilisation du concentrateur e nsister aupr s du manufacturier pour obtenir la formation technique permettant de se familiariser avec toutes les composantes de l appareil et d en connaitre les limites la formation avant l achat permet de bien comprendre les facilit s et difficult s d un appareil par rapport un autre e Senqu rir de toutes les proc dures pour bien entreposer l appareil tant donn 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 pas de lien avec aucun fabricant ce qui ajoute un clairage nouveau qui est des plus pertinents 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 performe
77. t 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 d 2 les eaux de rincage peuvent tre r pandues sur le sol ou tre limin es par le syst me d gout de l 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 limination de la solution us e en l absence de recommandations il serait minimalement de mise de ne jamais d verser des solutions de lavage ou d entreposage l int rieur de la bande 10 18 riveraine d un cours d eau qui est de 10 ou 15 m tres 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 municipalit afin de connaitre 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
78. thodes de d termination du volume mort et du volume mort r siduel consiste profiter du fait qu en d but de saison le syst me est vide de tout liquide Il 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 parer 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 lavage 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 actuel 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 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 ha
79. ugmentation de la rentabilit S a diminution du temps n cessaire pour l tape d bullition l augmentation de la disponibilit pour d autres t ches dans l exploitation l 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 renouvelable et par le fait m me la diminution des gaz effet de serre a 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 applications 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 milieu 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
80. uilibrer les deux solutions en termes de concentration La figure 1 illustre le ph nom ne l tape t 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 contenant B qui est plus concentr Comme illustr i a le niveau de la solution de B monte Il va arr ter de monter la hauteur H voir en d Cette d nivellation de hauteur H entre les 2 surfaces repr sente une pression que l on dit hydraulique gale la pression osmotique qui tente de continuer le mouvement de A vers B Qu est ce qui arriverait si on exercait une pression 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 grande que la pression La solution B L eau passe de B La solution B moins concentr e vers A et le devient plus niveau monte concentr e A Posmotiau Membrane Membrane perm able perm able Figure 2 Principe osmose inverse osmotique pour inverser le ph nom ne naturelle d ou 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
81. ur La proc dure en deux tapes d entretien et d entreposage est la suivante faire l entretien d sucrage rincage court PEP rincage long chaud PEP lavage basique PEP lavage acide PEP si PEP pas satisfaisant recommencez le cycle des lavages voir Tableau d entretien de l Annexe 2 confier votre fournisseur la suite du nettoyage incluant peut tre le lavage enzymatique Si apr s toutes ces tentatives le PEP n est toujours pas satisfaisant il se chargera du m me coup de l tape entreposage arr ter et drainer le syst me sortir le module du caisson m tallique et la laisser se vider d eau 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 es par le fabricant remplir le caisson de remisage de la solution de remisage introduire lentement le module dans le caisson attendre quelques minutes le module va absorber la solution rajouter de la solution pour l immersion totale entreposer au frais 16 3 La fermeture du concentrateur d eau d rable La fermeture du concentrateur d eau d rable consiste bien vider le syst me de toutes solutions et emp cher toutes obstructions possibles Voici quelques suggestions 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 von
82. ure de lavage n a pas t suivie la lettre Fin du cycle de concentration Si apr s le lavage acide l efficacit n est pas acceptable on reprend le cycle lavage basique acide avant de passer au lavage enzymatique froid chaud basique a 3 Nos a acide Non Oui enzymatique PEP Non cT Changement ventuel de la membrane si Eff lt 50 21 REGISTRE DE MESURES DE CONDUCTIVIT LECTRIQUE DU FILTRAT Valeurs donn es en microSiemens par centim tre uS cm Date Conductivit lectrique nS cm Syst me Membrane Membrane Membrane Membrane Membrane Membrane Membrane Membrane complet 1 2 3 4 5 6 T 8 Le concentrateur d eau d rable Faire plus avec sa membrane 2013 Commentaires Annexe 4 22 Ann e 20 REGISTRE DES OP RATIONS ET ENTRETIENS 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 D bit Nb Pression pr filtre GPM Taux de Presion Concentration i dae Temp rature conversion D Brix Conductivit Date d op ou litres min B A B x srati lectrique Oprta Concentr Filtrat 100 T A e Eau Concentr uS cm A B psi rable TT Ne pas S l T e Recommandations d ue Si taux de conversion d passe 75 96 modifier d passer i e ddr s d Z Do bn e plus de 20 ps
83. ute la saison 9 2 Une membrane neuve l est tr s important de conditionner une membrane neuve pour qu elle puisse performer et afin d adapter cette derni re l eau d rable traiter Avant cette tape il faut toute fois 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 section 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 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 en mode rin age selon l appareil e effectuer un lavage basique en circuit ferm avec o f 9 gim membrane de 4 x 40 po o 15 Yim Membrane de 8 x 40 po o 22 5 Jim 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 illustrent ce calcul e drainer e effectuer un rin age court froid avec 30 VMR Le conditionnement de la membrane s effectue en concentrant la s ve d rable pendant une p riode minimale de 24 heures de pr f rence en continue sinon au cumulat
84. uteur entre la premi re marque de r f rence et le nouveau niveau d eau e calculer le nouveau volume d eau correspondant cette diff rence ce volume repr sente l eau manquante qui est dans l appareil et toutes ses composantes apr s drainage c est le VMR T L achat d un concentrateur d eau d rable Le concentrateur d eau d rable est un investissement important dans une exploitation ac ricole A cette tape trois personnes sont concern es l ac riculteur soit le principal 15 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 connaissance de l rabli re est indispensable Voici quelques l ments mettre sur papier avant d aller rencontrer un fournisseur e le nombre d entailles r elles le degr Brix du concentr souhait produire la coul e quotidienne de pointe litres par entaille par jour la coul e quotidienne lors d une faible coul e litres par entaille par jour le pourcentage de la coul e quotidienne de pointe qui sera trait e quotidiennement 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
85. veiller Filtrat de qualit douteuse pertes importantes Filtrat typique d osmose invers e d l ments et possibiit de fuites mesurables a 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 Source CTTA 2004 probables changer Modifi par Nancy Boucher 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 quantit suffisante de filtrat selon l appareil utilis e pr lever pr s de la membrane 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 la sortie de l appareil e mesurer la conductivit lectrique avec un appareil calibre ad quatement 14 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 2 La figure 20 ou l quivalent est l outil de base le plus appropri pour prendre une d cision partir de la conductivit lectrique du filtrat Par contre on sait qu en nanofiltration la con
86. voici 1 2 8 9 ouivre une ou plusieurs formations avant l achat 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 Bien rincer la tubulure apr s le lavage au chlore pour ne pas introduire ce produit d assainissement dans une membrane non tol 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 96 pour d clencher 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 concentrateur 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

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