Aging of RO membranes processing pretreated liquid manure.

Masse, L., Mondor, M., et Dubreuil, J. (2013). « Aging of RO membranes processing pretreated liquid manure. », Transactions of the ASABE, 56(4), p. 1571-1578. doi : 10.13031/trans.56.10021  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

On s'intéresse de plus en plus à l'utilisation de l'osmose inverse pour traiter les eaux usées agricoles parce que les membranes d'osmose inverse peuvent produire de l'eau réutilisable et récupérer des nutriments utiles. Toutefois, si les eaux usées traitées sont très sales, le remplacement des membranes peut représenter une fraction importante des coûts d'exploitation. Ce projet visait è étudier le processus de vieillissement de deux éléments à membrane d'osmose inverse en forme de spirale (modèles BW30 et SW30) utilisés pour traiter des eaux usées d'élevage porcin. Les éléments à membrane ont été soumis à des cycles de concentration-filtration (CF) durant 21 heures, suivis d'un lavage chimique d'une heure et d'une période de trempage hebdomadaire de trois jours. Après les quatre premiers cycles de CF d'eaux usées d'élevage porcin, l'élément BW30 a présenté une hausse de 22 % de la résistance intrinsèque de la membrane (Rm), définie comme la résistance au passage de l'eau à travers la membrane. Cette rapide augmentation de la résistance était causée principalement par la compaction irréversible de la membrane soumise à des pressions élevées. La membrane de l'élément SW30 était moins compressible, et sa Rm n'a augmenté que de 7 % durant les quatre premiers cycles. Après cette période initiale, la Rm a présenté des augmentations légères mais constantes principalement attribuables à l'accumulation de substances encrassantes sur ou dans les membranes. Toutefois, une hausse de 40 % de la Rm de la membrane BW30 après 42 cycles de CF a eu peu d'effet sur le flux de perméat durant la filtration d'eaux usées d'élevage porcin parce que ce flux dépendait surtout des résistances liées à l'encrassement et au substrat. Tous les éléments à membrane ont conservé leur efficacité de rétention des ions durant toute l'expérience, indiquant que les cycles de CF et de lavage n'avaient pas endommagé les membranes. Selon les projections fondées sur 42 cycles de CF pour la membrane BW30 et 20 cycles pour la membrane SW30, la Rm augmenterait rapidement durant les 12 premiers cycles de CF d'eaux usées d'élevage porcin (de 29 % et de 11 % pour les membranes BW30 et SW30, respectivement), surtout en raison de la compaction. Entre les 12e et 624e cycles, la Rm augmenterait encore de 32 % et de 16 % pour les membranes BW30 et SW30, respectivement. Ce nombre de cycles correspond à trois années d'utilisation selon les mêmes procédures que celles décrites dans la présente étude. Ainsi, les éléments à membrane bien entretenus n'auraient pas besoin d'être remplacés durant au moins trois ans. Ces prédictions restent cependant à être vérifiées dans un contexte commercial.

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