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Réalisation d’une station de déminéralisation [20/10/2005]
Mon article précédent traitait du fonctionnement et de l’utilisation possible des résines de déminéralisation pour conditionner l’eau de nos chers poissons.

Réalisation d’une station de déminéralisation
par Martial

 



Mon article précédent traitait du fonctionnement et de l’utilisation possible des résines de déminéralisation pour conditionner l’eau de nos chers poissons. Aujourd’hui je vais vous décrire une réalisation possible d’un poste de déminéralisation de bonne capacité, en effet selon la capacité des résines que vous choisirez ainsi que du volume que vous prendrez, il vous sera possible de traiter de 1000 à 2000 litres entre 2 régénérations.

Le matériel

La liste du matériel peu varier un peu selon le montage que vous aller choisir, je vous décrirai donc le matériel nécessaire pour le montage du schéma ci-après :

  • 2 longueurs de tube PVC transparent diamètre 100 ou 125 l’on peut trouver ce PVC chez Plastique Sélection (demandez     un devis).

  • 4 manchons PVC évacuation correspondant au diamètre du tube PVC transparent.

  • 4 trappes de visites appelées aussi tampons également du même diamètre.

  • Ensuite le matériel des crépines, je parlerai du matériel nécessaire dans la section traitant des crépines, car il s’agit là du     point critique du montage.

  • Le montage

    L’assemblage est réalisé en suivant la vue éclatée, ce qui ne devrait poser aucun problème. Tous les éléments doivent être collés avec soin, pensez à poncer et à dégraisser les parties à coller ensemble pour garantir un maintien et une étanchéité optimum.

    Seuls les bouchons des tampons ne doivent pas être collés, cela sera nécessaire dans un premier temps pour remplir les tubes de résines (ndlr ? ) et ensuite pour la maintenance courante de votre installation.

    Les crépines

    Ensuite vient la mise en place des crépines, comme je vous l’ai dit plutôt c’est le point critique du montage qui demande une attention toute particulière. Vous avez plusieurs solutions mais celle que vous retiendrez dépendra très certainement de vos possibilités d’approvisionnement.

    La solution la plus simple et la plus confortable est d’utiliser des crépines prévues à cet usage (voir photo), à l’heure actuelle je n’ai pas de fournisseur à vous proposer à vous de vous débrouiller.

    En revanche si vous ne trouvez pas votre bonheur j’ai une solution qui pourra vous aider, voici donc un exemple de réalisation artisanale de crépine.

    Le matériel nécessaire sera donc :

  • 8 tampons diamètre 32 (ces tampons on l’avantage de présenter un filetage 15/21 qui permet la mise en place d’une tétine     pour raccord rapide de tuyau d’arrosage).

  • 8 manchons diamètre 32.

    Comment réaliser le montage ?

    Tout d’abord percer les bouchons des tampons de visites diamètre 100 ou 125 pour pouvoir y insérer et y coller des tampons diamètre 32.
    Ensuite assemblez et collez les manchons et les derniers tampons diamètre 32.

    Viens alors deux solutions possibles :

  • Soit vous pouvez percer d’une multitude de trou de Æ0,6mm maximum dans les quatre assemblages, rappelez-vous qu’une bille de résine possède une diamètre de l’ordre de 0,8mm, par conséquent si vous percez trop gros vous risquez de voir vos fines de résines partir à l’égout ou se mélanger, ce qui serait catastrophique. Cette solution est durable dans le temps et ne demandera pas de réel entretien mais il s’agit là d’un travail fastidieux et long… Bon courage.


  • Sinon vous avez la solution de percer vos assemblages d’une vingtaine de trous de 5 à 8mm et ensuite de recouvrir le tout d’un tissu Nylon (le nylon résiste relativement bien aux acides forts et aux bases fortes), ce tissu doit être suffisamment poreux pour ne pas provoquer trop de pertes de charges. Un tissu tel que celui utilisé pour les filtres à nauplies ou bien des filtre à café réutilisable convient bien, ce tissu sera tout simplement maintenu pour des colliers d’électricien blancs qui sont également en Nylon. Ce type de montage fonctionne également très bien mais n’aura peu être pas une durée de vie très longue compte tenu des réactifs que vous allez utiliser. Je vous conseille donc une visite régulière de vos crépines pour les raisons évidente de perte et de mélange de résines.

    Reste plus qu’ensuite à finir l’assemblage des crépines sur les tampons des tubes, le collage doit être tout aussi rigoureux que pour le reste du montage si ce n’est plus, les contraintes mécaniques seront importantes sur ces éléments.

  • Remplissage des tubes

    Vient ensuite l’étape de remplissage des tubes mais pour cela il aura été nécessaire de ce procurer des résines anioniques et cationiques fortes, les sources d’approvisionnement sont tout aussi importantes que difficile à trouver pour la bonne et simple raison que l’usage des résines et presque exclusivement réservées aux professionnels. N’hésitez donc pas à faire le tour des magasins spécialisés dans le traitement de l’eau, des prix de l’ordre de 6€ pour un litre de cationique et de 12€ pour un litre d’anionique font parti tarifs pratiqués en actuellement sur la marché.

    Si vous utilisez des tubes de diamètre 100 pour une longueur total de 1m, vous aurez un volume brute de 7,8 litres or il ne faut pas remplir complètement vos tubes, en effet le diamètre des billes de résines et donc le volume total qu’elles occupent varie entre 2 régénérations. Il faut prévoir un volume de sécurité de 10-12% soit environ 0,8 litre. Vous pourrez donc mettre 7 litres de résines dans chaque tube.

    De même pour un tube de diamètre 125 de 1m, vous avez un volume brut de 12 litres vous pourrez mettre 10 à 11 litres maximum.

    Les résines neuves sont normalement prêtes à l’emploi mais je vous conseil tout de même une régénération avant toute utilisation suivi d’un bon rinçage (ce reporter à l’article précédent).

    Mise en service des démines et précautions d’emploi

    Reste la mise en service du montage, fixez vos démines au mur avec des colliers, attention les tubes une fois en eau sont très lourd, un système de fixation sérieux est obligatoire.

    Il faut alors raccorder les tubes entre eux, dans l’ordre du traitement nous arrivons du réseau d’eau, un pré filtre n’est pas obligatoire mais conseillé. Ensuite nous arrivons sur la charge de résine cationique (toujours en première), et ensuite la charge de résine anionique. Pour finir reste plus qu’à renvoyer l’eau traitée vers le réservoir de stockage.

    Remarques importantes :

    - Hormis le PVC transparent nous n’avons pas utilisé de PVC pression, pour des raisons économiques, en ce sens notre montage n’appréciera vraiment pas une montée de pression, je vous conseil l’utilisation d’un manomètre en tête de montage et de ne surtout pas dépasser une pression de service de 0,5 bar maximum. Attention au cours du traitement les pertes de charge du montage vous augmenter ce traduisant par une diminution relative du débit, ne soyez pas trop tenté de vouloir augmenté ce débit en augmentant la pression vous le regretteriez (croyez moi ça n’est pas agréable de ramasser les résines étalées sur le sol parce qu’un tube à éclaté ?).

    - Comme je viens de le dire au fur et à mesure d’un cycle de traitement les débit diminue parce que les pertes de charges augmentent, pourquoi ? Les résines n’ont pas un diamètre statique, celui ci change, cela s’explique facilement, les résines échanges des ions H+ ou OH- qui sont des molécules très petites et légères par des ions plus gros et plus lourds. Ce changement de diamètre provoque un tassement des résines, par conséquent à chaque régénération il est impératif de "détasser" les résines. Pour cela vous pouvez détacher le tube du mur et le secouer énergiquement (c’est bon pour les biscotos, je crois que vos compagnes me remercieront) ou bien utiliser le système que je propose un peu plus loin (j’en vois déjà qui sont moins contentes…).

    Le petit plus, un système de régénération semi-automatique.

    Quelques mois d’utilisation m’ont fait mettre au point un système qui m’évitait de détacher les tubes du mur (j’ai réalisé le gros montage avec 11 litres de résines par tube), de plus ce système évite de manipuler les tubes avec de l’acide ou de la soude à l’intérieur.

    Cependant, je me permet de faire un petite parenthèse en vous rappelant l’utilisation indispensable de gants, de lunettes et de vêtements appropriés pour la manipulation de produits chimiques aussi dangereux que ceux ci.
    Voici donc le montage que j’ai réalisé, il nécessite l’utilisation d’un compresseur suffisamment puissant (les pompes à air utilisées en aquarioriophilie ne conviennent pas), pour ma part j’utilisais un compresseur de frigidaire de récupération.

    Voici une petite procédure pour réaliser une régénération avec ce montage. Les régénérations des deux tubes peuvent être réalisées en même temps si votre compresseur le permet.

    1." Détassage" des résines : mettre le haut du tube à l’air libre et vidanger un peu le tube. Ensuite pincer le tube en sortie pour forcer l’air à contre courant des résines, augmentez progressivement la pression d’air, les résines doivent se mettre en suspension, un peu comme dans un filtre à lit de sable fluidisé. Vidanger ensuite le reste de l’eau des tubes vers l’égout, la présence d’un siphon de sol à portée de tuyau est un plus indéniable.

    2. Injection des réactifs : la fabrication de deux réservoirs avec raccord rapide est très utile, ils viennent sur les tubes en lieu et place des arrivés d’eau. Reste plus qu’à injecter les réactifs par le haut des bidons que vous aurez bien entendu percer par le fond.

    Nota : pour les réactifs reportez vous à mon précédent article pour les concentrations, pour les volumes à vous de tester, pour ma part j’utilisait 3 litres de réactifs dilués par tube, en fait le tout c’est que le bidon ne déborde pas, et la quantité doit être suffisante pour qu’il y ait assez de réactif pour régénérer le volume de résine contenu dans les tubes.

    3. Mise en brassage des réactifs : Afin d’être le plus efficace possible, les réactifs doivent balayer les résines, pour ce faire j’ai utilisé le bon vieux principe de l’exhausseur, pour ce faire le tube de rejet doit être placé dans le bidon sur le tube, ensuite il vous suffit d’injecter de l’air un débit correct pour assurer la circulation, c’est aussi simple que cela. Vous pouvez laisser ainsi brasser pendant une heure, le résultat n’en sera que meilleur.

    4. Vidange des réactifs : Ensuite vient le moment de vidange des réactifs, c’est un moment critique pour plusieurs raisons

    Vous allez être en contact "relatif" avec les réactifs. De plus, la collecte de ceux-ci doit se faire dans un même récipient résistant à la chaleur, en effet le mélange d’une base et d’un acide provoque une réaction exothermique, je vous rassure les concentrations que nous utilisons limite cette réaction et l’élévation de température est à peine perceptible mais deux précautions valent mieux qu’une.
    Voila pourquoi ne pas envoyer les réactifs directement à l’égout ? Tout simplement pour préserver notre environnement, une fois collecter dans le même récipient l’acide et la soude se neutralise ainsi ce que vous rejetez dans l’environnement n’est plus aussi agressif que les produits pris séparément.

    5. Le rinçage des cationiques : Voici une étape décisive puisque de celle ci dépend la santé de vos poissons. Tout d’abord il faut rincer les résines cationiques. Pour cela il faut raccorder l’arrivée d’eau sur le tube et la sortie vers l’égout, rincer abondamment, à ce stade il n’est pas possible d’évaluer à quel moment notre rinçage est efficace c’est pour cela qu’il ne faut pas hésiter à passer un bon volume d’eau jusqu'à 200 litres me paraît bien.

    6. Le rinçage des anioniques et mise en production : Etape tout aussi importante que la précédente, à ceci près que nous avons là, le moyen d’évaluer la qualité de notre rinçage. Raccorder la sortie des cationiques vers le tube des anioniques, commencer le rinçage après quelques temps commencer à mesurer la conductivité en sortie, celle ci doit baisser assez rapidement pour passer sous le seuil de 70µS.cm-1, à partir de ce moment vous pouvez utiliser l’eau produite, sa conductivité devrait encore baisser par la suite avant de remonter de nouveau lorsque les résines commenceront à être bien saturées.

    Voilà vous êtes en possession d’un moyen de production d’eau « pure » rapide et économique. Je n’ai pas volontairement parlé des prix des matériels pour la bonne raison que les prix peuvent varier de manière assez considérable selon vos sources d’approvisionnement, ceci dit le coût d’un tel montage accompagné des résines ne devrait pas dépasser 450€ (pour le montage en diamètre 125).
    Si vous avez des questions, des remarques, des idées ou des bons plans concernant le montage et les déminéraliseurs, surtout n’hésitez pas à me contacter cela me permettra de mettre à jour régulièrement ces articles et ainsi nous pourrons tous progresser.

     

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