Désinfection de l'eau de process dans l'industrie

Desinfection : contenu

Les methodes de desinfection :

ChloreOzoneUVMicro-filtration

Les biofilms

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Chloration

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Chloration : dosage

DTot = DRes + DCons (1)

Avec :

DTot : dosage total

DRes : concentration residuelle

DCons : consommation immediate de chlore par l’eau [ppm]

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Estimation de la consommation immediate

Fer, manganese : stoechiometrique

DCO : 3 a 5 fois la DCO en mg/l

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Chloration : valeurs usuelles

0.5 ppm × 30 minutes pour chlore libre

0.2 ppm × 15 minutes pour le dioxyde de chlore

La chloration peut se faire soit proportionnellement au volume,soit avec un reglage de la concentration residuelle.

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Ultraviolet

Principe : on eclaire l’eau avec des rayons UV

Avantage : simplicite

Limites de l’UV :

Inactive mais n’elimine pas les bacteriesPas d’effet remanent

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Un sterilisateur UV

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UV : dimensionnement

Dosage :

Europe : 25, 30 ou 40 mJ/cm2, selon les paysSuisse : 40 mJ/cm2

Amerique du Nord : 20 mJ/cm2

Coefficient de transmission aux UVc de XX% sur une lamed’eau de 1 cm

Doses plus elevees pour algues et moisissures

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UV : dimensionnement (2)

Dose D10 : fonction du microorganisme

Dose D10permet d’eliminer 90.0% des microorganismespresents

Pour 99.0% : 2 x D10

Pour 99.9% : 3 x D10

Pour 99.99% (=100%) : 4 x D10

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D10 : Exemples

Microorganisme : D10 en mJ/cm2

Eschiera Coli 3.0

Pseudomonas Auroginosas 5.0

Staphyllococcus aureus 2.18

Moisissures 30 a 300

Algues 300 a 600

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Chlore ou ozone ?

Le chlore :

Investissement plus faible

Syteme simple

Derives dangereux

Reste dans l’eau – pour le meilleur comme pour le pire

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Chlore ou ozone ?

L’ozone :

Pas de stockage

Consommation en energie plus elevee

Oxydant plus fort

Se decompose ou s’enleve facilement

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Potentiels Redox

Reactif Potentiel Redox

Ozone 2.07Peroxyde d’hydrogene 1.77Chlore (gaz) 1.36Oxygene 1.23

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Ozone : desinfectant puissantOzone: désinfectant puissant

Traitement d' eau ozone.ch, 2017 Boudry, http://www.ozone.ch E. Riboni, U. Moerschell

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Ozone : instable

1/2 VieGaz 20 min.

Eau, pH= 6.0 20 min.

Eau, pH= 7.0 15 min.

Eau, pH= 8.0 5 min.*

* : Instable

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Systeme pour l’ozonisation de l’eau

Attention ! Un systeme pour l’ozonisation de l’eau comprend :

Un generateur d’ozone

Ev. un generateur d’oxygene

Un systeme de melange eau-oxygene

Un systeme de separation des phases gaz-eau

Un systeme de destruction de l’ozone

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Ozonisation

Ozonisation

Générateur O3

Générateur O2 ou sécheur d' air

Mélange eau-air

Dissolution de l' ozone

Séparation des phases

RéactionElimination de l' ozone dans

l' eau

Destruction de l' ozone

dans le gaz

Eau

Eau traitée

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Principe de la production d’ozonePrincipe de la production d'ozone

Tension

O2

O2

O3

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Materiaux resistants a l’Ozone

Phase gazeuse :VerreTeflon (PTFE, PFA)Aciers InoxProbleme potentiel : soudures

Phase liquide :Aciers inoxPVCBetonPlexiglasTeflon (PTFE, PFA)Verre

Joints :Kalrez*Kynar*TeflonViton*

* : MarquesEnrico Riboni Dsinfection de l’eau

Dosage d’ozone

Application Dosage, ppm Temps de contact

Desinfection 1.5 a 2.0 5 - 10 min

Fer dissous Stoech. 10 min

Red. mat. organique* 1.0 a 3.0 1 min

Desinfection des conduites 1.0 a 3.0 5 a 20 min

* : en eau ultra-pure

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Systemes de melange ozone - eau

1 Injecteurs venturi

2 Tours de contact

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Loi de Henry

P(A) = H × C (A)

Avec :

P(A) : Pression partielle du gaz A dans la phase gazeuse

H : Constante de Henry pour le gaz A

C (A) : Concentration du gaz A dans la phase liquide

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Destruction de l’ozone en phase liquide

Charbon actif

Anthracyte

UV

Reaction avec iodide ou bromide (piscines)

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UV pour la destruction d’ozone

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Choix de la methode

Chlore Ozone UVEffet bactericide +++ ++ ++

Effet remanent ++ non non

Residus, derives oui non non

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Les biofilms

Plus de 99% des bacteries presentes dans un systemes dedistribution d’eau sont dans des biofilms. Les biofilms peuventrelarguer des bacteries.

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Qu’est-ce qu’un biofilm ?

Structure complexe dans laquelle les micro-organismes sontintegres, et qui les protege de la penetration de desinfectants.

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Les facteurs influencant developpement des biofilm

Temps : 30 secondes aux premieres adhesions de bacteries— quelques heures a quelques semaines

Vitesse d’ecoulement : l’epaisseur du biofilm est limitee parl’epaisseur de la sous-couche limite laminaire

Espaces morts : tes, des brusques changements de diametre,bras morts

Barrieres antibacteriennes : U.V, osmose inverse, filtre 0.2microns, unites d’ultra-filtration

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Controle des biofilm

Connaissances actuelles limitees

Le temps a plus d’importance que la concentration

L’ozone penetre plus rapidement que le chlore (8 heures /2 a 4 heures)

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Controle des biofilm – 2

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Traitement de biofilm par ozonisation

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Traitement de biofilm par ozonisation

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