Contribution à la résolution du problème de pénurie en eau potable par la distillation solaire des eaux saumâtres dans le sud Algérien

Abstract

L’approvisionnement en eau potable dans de nombreuses régions du monde de- meure un problème majeur. Sa disponibilité est l’un des grands défis auxquels l’humanité est confrontée et ce sera l’un des principaux facteurs limitant le déve- loppement dans de nombreuses parties du monde. Dans le sud de l’Algérie, la seule source d’eau douce est l’eau souterraine, mais elle est trop saline. La distillation solaire est l’une des meilleures solutions pour approvisionner les petites commu- nautés de zones arides et semi-arides en eau potable, là où elle n’est pas disponible. Notre objectif dans cette thèse est d’améliorer les méthodes de distillation solaire pour augmenter la production en eau distillée dans la région (Sud-est-Algérien) et ce, en utilisant des prototypes de distillateurs simples à pente unique existant au niveau du laboratoire de génie des procèdes (LGP) avec les techniques suivantes : 1. La première technique est celle du couplage : (cheminée solaire- distillateur solaire). Les résultats des expériences montrent que la cheminée solaire ren- force le distillateur avec de l’énergie qui conduit à une moyenne d’augmenta- tion de la température de l’eau saumâtre de 20°C. La production journalière moyenne devient 6.95 kg / m2 jour, avec une amélioration de 158 % par rapport au distillateur conventionnel. 2. La deuxième technique est l’ajout d’une couche de granite avec cinq masses différentes (500g, 750g, 1kg, 1.25kg et 1.5 kg) au niveau de l’absorbeur comme un réservoir interne de stockage de chaleur, les résultats montrent que : — le granite peut améliorer l’efficacité du distillateur solaire. — L’ajout de granite noir (gravier) d’une masse de : 500 g, 750 g, 1 kg, 1.25 kg et 1.5 kg améliore le rendement du distillateur de : 5.43%, 9.83%, 26.53%, 34.09% et 33.25% respectivement par rapport au distillateur conventionnel. — Le meilleur résultat est obtenu avec 1.25 kg de granite soit une produc- tion journalière de 4.135 kg / m2 de distillat avec une amélioration de 34.09%. i ii 3. La troisième technique est l’ajout de noyaux de dattes avec différentes formes et différentes couches comme un autre réservoir interne de stockage de chaleur. Les résultats révèlent qu’une couche de noyaux de dattes avec deux formes : pierre et poudre (504g), améliore le rendement de 45.66% et 29.45% respectivement par rapport au distillateur témoin

The supply of drinking water in many parts of the world remains a major problem. Its availability is one of the great challenges facing humanity and it will be one of the main factors limiting development in many parts of the world. In southern Algeria, the only source of fresh water is groundwater, but it is very saline. Solar distillation is one of the best solutions to supply drinking water to small commu- nities in arid and semi-arid areas where it is not available. The aim in this thesis is to improve solar distillation methods to increase distilled water production in the region (South-East-Algeria) using single slope solar still prototypes existing at the Process Engineering Laboratory (LGP) with the following techniques : 1. The first technique is the coupling of : (solar chimney and solar distiller). The results of the experiments show that the solar chimney strengthens the solar still with energy which leads to an average increase in the temperature of brackish water of 20°C. The daily production is 6.95 kg/ m2 day with an improvement of 158% compared to the conventional still. 2. The second technique is the addition of a layer of granite with five different masses (500g, 750g, 1kg, 1.25kg and 1.5 kg) in the basin still as an internal heat storage tank, the results show that : — The granite can improve efficiency of solar still — • The addition of black granite gravel with a mass of 500 g, 750 g, 1 kg, 1.25 kg and 1.5 kg improves the yield of the distiller by 5.43%, 9.83%, 26.53%, 34.09% and 33.25% respectively compared to the conventional distiller. — • The best result is with 1.25 kg of granite with a daily production of 4.135 kg/ m2 of distillate and with an improvement of 34.09%. 3. The third technique is the addition of date stones with different forms and layers as another internal heat storage reservoir, the results reveal that a layer of date stones with its two forms : stone and powder (504g) improved the yield by 45.66% and 29.45% respectively compared to the conventional distiller.