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JEAN-LUC MERCIER

Publié dans : Les articles Beauté & Bien-être de Jean-Luc Mercier

Traiter l'eau par les UV : comment ça fonctionne, inconvénients

Les appareils de traitement de l'eau domestique et des piscines par les rayons UV sont-ils efficaces ? À quoi servent-ils, quels sont leurs avantages ?

Traitement de l’eau potable, alimentation en eau potable publique et particulière pour l’habitat ou les lieux accueillant des publics, agriculture et aquaculture, industries alimentaires et de boissons, industries pharmaceutiques et cosmétiques, protection contre les micro-organismes se développant dans les réservoirs... les usages des rayons ultraviolets (UV) ont des incidences majeures sur de multiples applications, en matière de santé et de salubrité publique (*).

Les raisons en sont simples et se résument à un objectif majeur : lutter contre les bactéries et virus potentiellement pathogènes. On appelle également ce principe « stérilisation » ou « traitement bactéricide », sachant qu’ici, aucune action chimique n’est en jeu, aucun produit chimique n’est utilisé.

Les UV bactéricides, une technologie de pointe

Découvert et appliqué depuis le début du XXe siècle, le principe de traitement bactéricide aux UV est très simple : générer des rayons ultra-violets au sein d’une chambre d’irradiation pour irradier les cellules vivantes présentes dans le liquide qui circule dans l’appareil.

Les enjeux liés à la qualité de l’eau sont tels depuis déjà quelques années que les progrès et la fiabilité des techniques mises en œuvre révèlent aujourd’hui un haut développement des principes de décontamination par UV. Lampes à haut pouvoir germicide, et chambre d’irradiation à haut coefficient de réflexion s’ajoutent à une parfaite maîtrise des paramètres annexes de fonctionnement tels que les débits, les diverses applications et l’environnement.

Les UV… c’est quoi ?

À vrai dire, nous connaissons tous les UV au travers de certains effets. Ces radiations ont une action photochimique sur les corps qui se traduit par des réactions très diverses selon le rapport nature de l’organisme concerné/puissance du rayonnement.

Il serait faux de croire que l’action est la même sur tout type d’organisme pour une intensité de rayonnement donné : l’action létale des radiations UV gagne en efficacité dès lors que la structure de l’organisme concerné s’approche de la structure monocellulaire. Virus et bactéries sont donc très sensibles aux rayons UV. Il faut augmenter l’intensité du rayonnement pour que le même effet se fasse ressentir sur des algues, moisissures et champignons par exemple.

Ainsi, l’action des UV sur les êtres vivants est un peu plus complexe et ne se résume pas à une destruction. Le « bronzage » par exemple, donc la pigmentation de la peau, s’effectue avec des longueurs d’onde UV-A comprises entre 315 et 400 nm, sans tuer nos cellules. Les UV peuvent aussi être utilisés pour la vitamination de produits alimentaires. Concernant la destruction de micro-organismes, suivant la quantité d’énergie ultra violette reçue, une cellule vivante sera soit stérilisée soit détruite. Dans le premier cas on parle d’effet bactériostatique : la cellule peut continuer à vivre, mais ne peut se reproduire : elle est donc condamnée à disparaître. Dans le second cas, on parle d’effet bactéricide ; l’absorption d’énergie est supérieure et telle qu’elle permet la destruction de la cellule. Pour les connaisseurs, et pour une action bactéricide, la dose minimale légale selon la circulaire du 19/01/87 de la Direction Générale de la Santé est de 25 000 microwatts seconde par centimètre carré.

Principe de décontamination par UV

Les rayons ultra-violets sont produits par des lampes spéciales, à vapeur de mercure, qui émettent à la longueur d’onde de 254 nm, très proche de la longueur d’onde de 257 nm à haut pouvoir germicide.

Les lampes dites haute pression ont des puissances élevées, mais avec des rendements énergétiques inférieurs. Leur durée de vie est autour de 3000 heures. Pour les lampes dites basse pression, c’est l’inverse, moins de puissance, mais une durée de vie proche de 8000 heures. Dans le cas d’un appareil de traitement UV, celui-ci se compose d’une ou plusieurs lampes placées dans des gaines de quartz ce qui les isole thermiquement de l’eau. Ces lampes peuvent être assemblées dans un tube cylindrique (appareil de type fermé) ou dans un canal (appareil de type ouvert). Le film d’eau qui circule à proximité de ces lampes doit être fin, car les rayons UV sont rapidement absorbés par l’eau. Protégé par un boitier qui fait office de réacteur, l’ensemble est commandé par une armoire électrique qui assure l’allumage des lampes et leur fonctionnement. Des systèmes de comptage des heures de fonctionnement et d’alarme pour signaler un éventuel dysfonctionnement complètent le dispositif.

Reste ensuite à bien s’informer sur le système le plus adapté en fonction des volumes d’eau à traiter et de leur débit, de l’efficacité recherchée (qui varie entre 90 et 99,99 % suivant la durée d’exposition de l’eau à traiter au rayonnement), et de la qualité de l’eau (turbidité, présence de métaux, matières organiques agissent sur l’absorption du rayonnement et donc sur l’énergie consommée). Plus les paramètres sont élevés, plus l’investissement à réaliser l’est aussi.

Existe-t-il des inconvénients dans l’usage des UV pour traiter l’eau ?

De manière « brute », il existe bien quelques inconvénients : absence de possibilité d’apprécier de façon immédiate l’efficacité du traitement par la mesure d’un résiduel (comme dans le cas d’un oxydant chimique), pas d’effet rémanent, efficacité conditionnée à une très faible turbidité de l’eau. Mais ces inconvénients disparaissent dans le cas d’un circuit de distribution court et bien entretenu.

De plus, le système de décontamination de l’eau par UV possède de nombreux avantages : aucun produit de réaction ne se forme avec les matières organiques de l’eau, l’usage est très simple et s’adapte aux circuits d’eau déjà en place, et l’entretien de l’appareil est réduit, avec un coût de fonctionnement relativement bas.

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Article réalisé notamment avec les précieuses informations de l’École des Mines de Saint-Etienne

À propos de l'auteur

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JEAN-LUC MERCIER

Forestier, écologue, botaniste, conseiller en aménagement du territoire, paysagisme, écotourisme solidaire. Enseignement supérieur et journalisme maison, art et jardin.
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