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UNIVERSITY OF DSCHANG
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UNIVERSITE DE DSCHANG
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FACULTE D'AGRONOMIE ET DES SCIENCES AGRICOLES
FACULTY OF AGRONOMY AND AGRICULTURAL SCIENCES
ANTENNE D'EBOLOWA
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EBOLOWA BRANCH
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FILIERE PROFESSIONNELLE DES METIERS DU BOIS, DE L'EAU ET
DE L'ENVIRONNEMENT
Rapport de stage d'insertion professionnelle effectué
à EASY BUY à Douala Du 16 Mars 2020 au 16 Mai 2020.
EVALUATION DES PERFORMANCES D'UN SYSTEME DE TRAITEMENT
D'EAU PAR OSMOSE INVERSE
PAR
NGUEKAP Elie
ELEVE INGENIEUR EN PRODUCTION D'EAU POTABLE ET
ASSAINISSEMENT
CM-UDS-16ASA0028
Sous l'encadrement technique de
M. BELL ARISTIDE BELLA
Ingénieur en hydraulique et M. O.
H.
Ingénieur d'étude des projets hydrauliques à EASY
BUY
Année académique 2019-2020
FICHE DE CERTIFICATION DE L'AUTHENTICITE DU
STAGE
Je soussigné, NGUEKAP Elie,
étudiant à la Filière des Métiers du Bois, de l'Eau
et de l'Environnement, certifie que ce rapport est rédigé
à l'issu du stage de pré -insertion professionnelle
à Easy Buy, du 16 Mars au 16 Mai 2020.
Noms et prénoms de l'étudiant Signature
NGUEKAP Elie
Noms et prénoms de l'encadreur professionnel Signature
M. BELL Aristide BELLA
DEDICACE
A Mes parents M. et Mme KWETCHOUANG
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REMERCIEMENTS
Le présent travail représente le couronnement de
deux mois passé à EASY BUY-Douala. Ce travail tendant à sa
fin, nous ne saurons le clore sans remercier tous ceux qui de près ou de
loin ont participé à sa rédaction. A ces personnes nous
nous devons d'exprimer notre profonde gratitude.
Mes remerciements sont donc adressés aux personnes
ci-après
· M. TCHAGANG T.
Faustin, Directeur Général de EASY BUY pour m'avoir
accepté comme stagiaire au sein de son entreprise, me permettant ainsi
de me frotter au monde professionnel.
· M. BELL Aristide B.,
pour avoir facilité mon accès à EASY BUY, pour
son encadrement et sa disponibilité à nous ses stagiaires
· Tous les enseignants de la Filière des
Métiers du Bois, de l'Eau et l'Environnement de la FASA, qui n'ont
ménagé aucun effort pour mon éducation et ma formation
dès mon entrée dans cette école ;
· Mes parents KWETCHOUANG Yves et TCHENANG
TCHOUNKEU Bernadette pour leur soutien moral, matériel et
financier. Qu'ils trouvent ici ma profonde gratitude ;
· Mon oncle Dr. TCHAWOUO Roger pour son
accueil lors de la durée de mon stage ainsi que son appui tant financier
que moral
· Papa NGANKOU Elie et Maman NGANKOU Christine
pour leur soutien inconditionnel
· Mes oncles et tantes NANKAM Igor, LONGANG
Yolande Flore, KAPTCHOUANG Andrée Marielle, NGANSOP Charles
pour lors soutien inconditionnel au cours de cette année
académique.
· Mon camarade MENTCHONG ZE Anicet pour
son aide dans la compréhension de ce sujet de travail
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SOMMAIRE
DEDICACE ii
REMERCIEMENTS iii
LISTE DES ABBREVIATIONS ET DES SIGLES vi
LISTE DES TABLEAUX vii
LISTE DES FIGURES viii
RESUME ix
ABSTRACT x
INTRODUCTION 1
1. Contexte et Justification 1
2. Problématique 2
3. Présentation de la structure d'accueil 2
4. Objectif du stage 4
Chapitre I : REVUE DE LA LITTERATURE 4
1. Définitions des concepts 4
2. Composition de l'eau 5
2.1. Espèce inorganique 5
2.2. Matières organiques 6
3. Les paramètres d'évaluation de la
qualité de l'eau 7
3.1. Les paramètres organoleptiques 7
3.2. Les paramètres physico-chimiques 7
3.3. Les paramètres microbiologiques 10
4. Procédés de traitement de l'eau par osmose
inverse 10
4.1. Généralités sur les
procédés membranaires 10
5. Osmose inverse 18
5.1. Principe de l'osmose inverse 18
5.2. Pression Osmotique 19
5.3. Description générale du processus de
traitement de l'eau par osmose
inverse 20
5.4. Membranes et modules d'osmose inverse 20
6. Caractéristiques principales d'une unité
d'osmose inverse 21
6.1. Taux de conversion 21
6.2. Sélectivité 21
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6.3. Débit spécifique (densité du flux
volumique) 23
7. Limitation de l'osmose inverse 23
7.1. Le Colmatage 23
7.2. Polarisation de concentration 25
8. Estimation du potentiel de colmatage 25
Chapitre II : Matériel et Méthodes 27
1. Description de la zone d'étude 27
1.1. Localisation de la zone d'étude 27
1.2. Description du milieu physique et humain 28
2. Collecte des données 29
2.1. Données primaires 29
2.2. Données secondaires 33
2.3. Traitement des données 33
Chapitre III : RESULTATS ET DISCUSSION 34
1. Résultats et interprétations des analyses
physico-chimique 34
1.1. Le potentiel d'hydrogène 37
1.2. L'alcalinité 38
1.3. Le titre hydrométrique 39
1.4. La teneur en chlorure 39
1.5. La teneur en chlore 40
1.6. La teneur en silice 42
1.7. La teneur en fer 43
2. Résultats et interprétations des analyses
bactériologiques 44
3. Interprétation des mesures de performance de l'osmose
inverse 45
3.1. Le taux de conversion 45
3.2. Proportion des rejets et des passages de
sel 45
3.3. Equilibre du bilan massique 46
CONCLUSION ET PERSPECTIVES 47
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 48
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LISTE DES ABBREVIATIONS ET DES SIGLES
OI : Osmose Inverse
OMS : Organisation Mondiale de la
Santé
°C : Degré Celsius
°F : degré français
GPM: gallon per minute
LPM: liter per minute
TAC : titre alcalimétrique complet
TH : titre hydrométrique
pH : potentiel d'hydrogène
%RS : pourcentage de rétention de
sels
%PS : pourcentage de passage de sels
TC : taux de conversion
SDI : Silt Density Index
MF : Microfiltration
UF : Ultrafiltration
NF : Nanofiltration
UNICEF : Fonds des Nations Unies pour
l'Enfance
UFC : Unité formatrice de colonies
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LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1: Caractéristiques
physico-chimique de l'eau de forage après injection
d'hypochlorite de Sodium 35
Tableau 2: Résultats d'analyse
physico-chimique de l'eau osmosée 36
Tableau 3: teneur en chlorures des
échantillons analysés 39
Tableau 4: variation de la teneur en chlore
à l'entrée et à la sortie de
l'osmoseur 41
Tableau 5: teneur en silice à
l'entrée et à la sortie de l'osmoseur 42
Tableau 6: Variation de la concentration en
fer 43
Tableau 7: Résultats d'analyse
microbiologique de l'eau osmosée 44
Tableau 8: Paramètres de performance
de l'osmoseur 45
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LISTE DES FIGURES
Figure 1: Carte de localisation de EASY BUY 3
Figure 2 : Organigramme de EASY BUY 4
Figure 3: Schéma du mécanisme de
filtration sur membrane (Greenlee et al.
2009 Dow Water & Process Solutions) 11
Figure 4:
Classification des procédés barométriques
membranaires selon la
taille (Ouali M S. (2001)) 12
Figure 5: Description des différents
types de membrane (Baker, 2004) 17
Figure 6: Principe de l'Osmose et de l'osmose
inverse 19
Les membranes d'osmose inverse utilisées sont
constituées d'une superposition de plusieurs couches de polymères
(membranes composites) souvent de polyamide. Les autres matériaux
constituant le support
n'interviennent pas dans Figure 7: Structure
interne d'une membrane 20
Figure 8:Evolution du taux de
rejet en fonction du ratio rayon de soluté/ rayon
du pore (Patrice Bacchin, 2008) 22
Figure 9: Mécanisme simplifié du
colmatage des membranes poreuses 24
Figure 10:Phénomène de
polarisation de concentration sur une membrane 25
Figure 11: Carte de localisation de Ice service
27
Figure 12: compteur électronique de
marque HINAN 29
Figure 13: Lecture débit et pression de
l'alimentation, du perméat et du
concentrât 31
Figure 14:Evolution du pH à
l'entrée et à la sortie de l'OI 37
Figure 15: Variation de l'alcalinité de
l'eau à l'entrée et à la sortie du système
d'OI 38
Figure 16: Variation du TH à
l'entrée et à la sortie de l'osmoseur 39
Figure 17: Variation de la teneur en chlorures
à l'entrée et à la sortie de
l'osmoseur 40
Figure 18: Variation de la teneur en chlore
41
Figure 19: Variation de la teneur en silice
à l'entrée et à la sortie de l'osmoseur
42
Figure 20: variation de la teneur en fer
à l'entrée et à la sortie de l'osmoseur 43
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RESUME
Lors de notre stage de pré-insertion professionnelle
réalisé à EASY BUY, nous avons travaillé sur le
système de traitement par osmose inverse dans le cadre d'une production
de glaçon et d'eau en sachet. Lors de cette étude, nous nous
sommes penchés sur l'évaluation des membranes du purificateur
d'eau par osmose inverse présente à Ice service. Ainsi donc,
évaluer les performances de celui-ci nous permet de vérifier
l'état des membranes de l'osmoseur et ainsi déduire les mesures
à prendre en cas de défectuosité de celles-ci pour ainsi
protéger les consommateurs. Aussi, nous avons procédés au
relevé des paramètres de l'eau et des paramètres de
fonctionnement de la machine tels que le débit, la pression, la
température, ... Ensuite nous avons procédés aux analyses
physico-chimique et bactériologiques de l'eau. Il en ressort que les
taux de rétention de la membrane pour la silice est dans les 98,43% et
le taux de rétention des sels est de 97,74%, ce qui est supérieur
à 95% et qui correspond aux performances attendus pour l'ensemble des
deux membranes du purificateur d'eau. On peut aussi noter que les membranes ont
retenues la majorité des autres ions contenues dans l'eau. Suite
à cela, on remarque une baisse depH due à la diminution de
concentration en sels dans l'eau. En ce qui concerne le taux de conversion qui
traduit la quantité d'eau déminéralisé, elle
constitue un taux de 71,43% qui est tout juste acceptable pour cette
unité. De par tous ces résultats, on peut dire que cette machine
fonctionne normalement et doit être sujette à des contrôles
pour vérifier l'état des membranes
Mots clés : Osmose inverse,
performance, colmatage, pression osmotique, membrane
sémi-perméable
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