Depuis de nombreuses années, protéger notre eau est devenu une nécessité. L’eau est exposée à diverses sources de pollution, difficilement contrôlables. Aussi, il est impératif d’améliorer la qualité de l’eau consommée et rejetée.

La présence dans l’eau de micro-organismes pathogènes,  un risque pour la santé des consommateurs. L’agriculture, l’élevage, l’industrie ont aussi besoin de solutions pour améliorer la qualité de leur eau.

Le principe du traitement

Le stérilisateur UV a pour principe de générer des rayons ultraviolets au sein d’une chambre de traitement. Ces rayons inactivent les cellules vivantes contenues dans le liquide traversant l’appareil.

Le principe de base, connu depuis le début du siècle, bénéficie aujourd'hui de matériaux nouveaux (lampes à haut pouvoir germicide, et chambre d'irradiation à haut coefficient de réflexion), et d'une maîtrise totale des paramètres annexes de fonctionnement (environnement, débit, application). La qualité de l'eau étant depuis quelques années pointée du doigt, le principe de décontamination par UV s'est alors beaucoup développé.

Les rayons ultra-violets sont des ondes électromagnétiques.

Le spectre de la lumière UV se divise en 3 parties :

spectre UVa : de 315 à 400 nm

spectre UVb : de 280 à 315 nm

spectre UVc : de 180 à 280 nm

 

Ces rayons UV ont une action photochimique sur les corps, action qui se manifeste par des réactions très diverses telles que :

pigmentation de la peau (UV-A),

vitamination des produits alimentaires (UV-B),

destruction des micro-organismes (UV-C),

formation d'ozone (pour des longueurs d'onde de l'ordre de 185 nm).

L'action stérilisante, est due à la perturbation apportée par le rayonnement ultraviolet dans la structure chimique des constituants de la cellule vivante, et par suite, de leur fonctionnement. La courbe d'adsorption de l'ADN (acide désoxyribonucléique), véritable support de l'information génétique dans le noyau des cellules, pour des longueurs d'onde comprises entre 200 et 285 nm met en évidence un pic à la longueur d'onde de 253.7 nm.

Le meilleur effet bactéricide est obtenu pour des longueurs d’onde entre 250 et 260 nm.

Suivant la quantité d'énergie UV reçue, la cellule vivante sera soit stérilisée (effet bactériostatique) soit détruite (effet bactéricide). L'effet bactériostatique dans le cas d'une absorption modérée d'énergie UV, permet à la cellule de continuer à vivre, mais sans avoir la possibilité de se reproduire. Cette cellule est donc condamnée à disparaître. L'effet bactéricide, dans le cas d'une absorption d'énergie supérieure à une certaine dose, permet la destruction de la cellule.

La dose minimale légale selon la circulaire du 19/01/87 de la Direction Générale de la Santé est de 25 000 micro watt seconde par centimètre carré pour une eau de consommation.

Technologie

Les rayons UV sont produits par des lampes à vapeur de mercure qui émettent à la longueur d'onde de 254 nm, très proche de la longueur d'onde de 253.7 nm à haut pouvoir germicide.

Deux types de lampes existent : lampes basse pression et haute pression.

Ces dernières ont une durée de vie nettement inférieure aux lampes basses pression (9000 heures).

Un appareil de traitement UV se compose d'une ou plusieurs lampes placées dans des gaines de quartz pour être isolées 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). Dans les deux cas l'eau circule, au voisinage des lampes, en couches minces car les rayons UV sont rapidement absorbés par l'eau.

L'ensemble est commandé par une armoire électrique assurant l'allumage des lampes, leur fonctionnement, le comptage des heures de fonctionnement et d'une alarme indiquant un éventuel dysfonctionnement.

L'énergie consommée par la désinfection varie en fonction de l'adsorption du rayonnement par l'eau à traiter (turbidité, présence de métaux, matières organiques...)

L'efficacité obtenue varie entre 90 et 99,99 % suivant la durée d'exposition de l'eau à traiter au rayonnement. Les performances du traitement dépendent des caractéristiques de l’eau à traiter (turbidité, ions minéraux dissous (Fe, Mn...), alcalinité, MES...).

Il est recommandé de filtrer l’eau en amont du stérilisateur afin d’éliminer les MES qui peuvent absorber les rayons UV ou les réfléchir mais aussi protéger les micro-organismes.

Destruction des micro-organismes par inactivation de leur ADN.

(Quelques exemples de doses UV nécessaires à 253.7 nanomètres pour l’élimination de x% de germes (mJ/cm²)).

Voir aussi :

Nos stérilisateurs

La potabilisation de l'eau

Désinfection de l'eau des piscines

Le traitement des eaux usées

Déchloraminateur