Méthodes de désinfection de l’eau

 

 

La désinfection de l’eau est un des grands défis du 21. siècle. Il ne s’agit pas uniquement de désinfection de l’eau potable mais également de l’eau de proces et de production pour des applications industrielles, de l’eau de refroidissement ou de l’eau des piscines. L’objectif est toujours la recherche d’une désinfection aussi écologique, efficace et économique que possible.  

 

Une eau brute  telle que l’eau de surface ou le filtrat de rive sert souvent à produire de l’eau potable même si celle-ci n’est pas saine sur le plan bactériologique ; une désinfection est de ce fait inévitable. De nos jours, il va de soi que l’eau de production nécessite une désinfection pour de nombreuses applications industrielles, dans l’industrie alimentaire ou pharmaceutique par exemple. La désinfection de l’eau d’un circuit, telle que l’eau de refroidissement ou de climatisation, s’avère bénéfique et même souvent indispensable. Ces dernières années, le grand public a pris davantage conscience en particulier du risque d’infection dû à la présence de légionelles dans les circuits d’eau chaude et d’eau de refroidissement.

Il existe toute une gamme de méthodes et de technologies pour désinfecter les différentes eaux. Chacune présente des avantages et des inconvénients. De nombreux paramètres entrent en ligne de compte dans le choix de la méthode pour une application donnée. Voici un aperçu des différentes méthodes de désinfection de l’eau :

 

 

 

 

Chloration

Lors de la chloration, on verse de l’hypochlorite de sodium et de l’hypochlorite de calcium dans l’eau. La quantité requise dépend de la capacité d’absorption de chlore par l’eau et des exigences de désinfection.

Un délai de réaction d’au moins 20 minutes est également nécessaire pour garantir une désinfection sûre. L’efficacité de la chloration dépend beaucoup de la valeur du pH de l’eau. L’odeur et le goût peuvent avoir tendance à se dégrader et des sous-produits indésirables comme  des substances organochlorées sont susceptibles de se former, surtout dans les eaux chargées en substances organiques. On surestime souvent la capacité d’un excédent de chlore à empêcher une nouvelle prolifération de germes car le chlore est inévitablement absorbé dans le réseau d’alimentation et sa concentration devient ainsi rapidement insuffisante.

La chloration est la méthode de désinfection la plus souvent appliquée et elle est utilisée dans de très nombreux domaines.

Dioxide de chlore

Grâce à ses nombreux avantages, le dioxide de chlore est un désinfectant qui remplace le chlore pour de plus en plus d’applications. Il a plus d’effet et réagit surtout indépendamment de la valeur du pH de l’eau. Grâce à sa composition chimique, aucun dérivé chloré n’apparaît. Sa durée de vie plus longue améliore l’effet rémanent de la désinfection dans l’eau traitée.

Contrairement au chlore, le dioxide de chlore élimine les biofilms dans les canalisations et les réservoirs et empêche ainsi l’infestation par des légionelles. Le dioxide de chlore a déjà démontré ses avantages en tant que désinfectant dans un grand nombre d’applications ; entre autres dans le traitement de l’eau potable, la lutte contre les légionelles, le traitement de l’eau de process dans l’industrie alimentaire, le traitement de l’eau de refroidissement ainsi que le traitement des eaux usées.

Ozonation

L’ozone est le plus puissant oxydant et désinfectant existant pour épurer de l’eau. Son principal avantage : il ne produit aucun dérivé indésirable et se transforme en oxygène. Son inconvénient : il présente une courte durée de demi-vie et une mauvaise solubilité dans l’eau.

On a de plus en plus recours à l’ozone pour désinfecter l’eau de table ainsi que les eaux de production et les eaux de rinçage dans l’industrie alimentaire et cosmétique. Ses applications plus classiques sont le traitement de l’eau potable, l’eau des piscines et des zoos ainsi que des circuits de refroidissement.

Désinfection aux ultraviolets

L’eau à désinfecter est exposée à des rayonnements ultraviolets à ondes courtes. Les germes sont ainsi éliminés de manière sûre sans modification des propriétés de l’eau. La désinfection par rayons ultraviolets est utilisée entre autres pour le traitement de l’eau potable et des eaux usées ainsi que pour le traitement de l’eau de process et l’eau de production dans l’industrie.

Traitement à l’argent

Des ions d’argent sont ajoutés à l’eau à désinfecter dans une concentration de 0,05 à 0,1 mg/l. Les ions d’argent tuent les germes (oligodynamique). Toutefois, les interactions exactes restent encore inconnues. Le temps de réaction nécessaire est de plusieurs heures. Cette méthode n’est utilisée aujourd’hui que pour la désinfection de l’eau potable sur les bateaux ou pour un approvisionnement en cas d’urgence.

Stérilisation par filtration

En raison de son coût élevé, la stérilisation par filtration est utilisée principalement dans le domaine médical et pharmaceutique. Cette méthode nécessite des membranes d’ultrafiltration avec des pores < 0,5 µm qui doivent être désinfectées à intervalles réguliers. De simples ultrafiltres sont également utilisés dans de petits filtres d’eau potable pour les besoins domestiques. Toutefois, des germes peuvent toujours se développer dans le filtre. Même la stérilisation par l’argent du filtre n’offre avec le temps aucune garantie contre la prolifération de germes.

Désinfection thermique de l’eau

La désinfection thermique est une méthode sûre qui ne dépend pas de la qualité de l’eau. Comme cette méthode nécessite beaucoup d’énergie et un coût élevé pour monter la température de l’eau à 75°C au moins, elle est principalement utilisée pour combattre les légionelles dans les systèmes à eau chaude. Elle est également désinfecter les eaux usées issues des laboratoires de microbiologie et dans les secteurs dits critiques des établissements hospitaliers.

Filtration lente sur sable

La filtration lente sur sable à une vitesse de filtrage de 0,1 m/h environ permet de réduire sensiblement la quantité de germes. Cette méthode est avant tout utilisée pour le traitement des eaux usées et de l’eau potable. La filtration lente sur sable est cependant de moins en moins utilisée pour l’épuration de l’eau potable car elle nécessite une vaste surface de filtrage et l’entretien du dispositif de filtrage est onéreux. Pour les eaux brutes à problèmes, une désinfection supplémentaire est la plupart du temps encore nécessaire.