Technologie et caractéristiques
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 257 nm à haut pouvoir germicide.
Deux types de lampes existent : lampes basse pression et haute pression.
Ces dernières émettent des puissances UV-C plus élevées, environ 100 à 150 W UV-C mais avec des rendements énergétiques inférieurs. Les durées de vie de ces lampes sont d’environ 3000 heures pour les lampes de type HP et de 8000 heures pour les lampes de type BP.
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. Les gaines de quartz se trouvent confinées dans un réacteur qui, suivant la pression de fonctionnement est construit en acier inoxydable, acier zingué à chaud ou polyéthylène à haute densité.
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…) Cette énergie se situe généralement entre 15 et 40 Wh par mètre cube d’eau traitée.
L’efficacité obtenue varie entre 90 et 99,99 % suivant la durée d’exposition de l’eau à traiter au rayonnement.
La capacité de traitement des appareils est très vaste, depuis quelques litres par heures pour un dispositif mono-lampe, jusqu’à 1 000 mètres cubes pour les plus grosses installations industrielles. L’investissement à réaliser suit la même évolution, depuis 2 000 F environ pour un appareil traitant 48 litres/heure jusqu’à 200 000 F pour un dispositif traitant 500 mètres cubes/heure.
Avantages et inconvénients
Le système de décontamination de l’eau par UV possède de nombreux avantages. Le plus intéressant est que la désinfection s’accompagne de la formation d’aucun produit de réaction avec les matières organiques de l’eau. L’utilisation de l’appareil est simple, il est adaptable sur un circuit de distribution d’eau déjà en place, son entretien réduit et son coût de fonctionnement est relativement bas.
Ces avantages sont contrecarrés par quelques inconvénients majeurs. Il n’y a pas 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. Il n’y a pas d’effet rémanent. L’emploi de la désinfection par UV est donc réservé à la désinfection d’eaux dont le circuit de distribution est court et bien entretenu. Enfin, le bon fonctionnement de l’appareil nécessite une eau de bonne transmittance, c’est à dire une turbidité inférieure à 1 NTU.
Domaines d’application
Nous avons beaucoup parlé d’eau car c’est surtout pour le traitement des eaux que les UV sont utilisés. Toutefois, certaines applications spéciales concernent la décontamination de l’air dans les industries d’emballage en particulier.
Sinon, en ce qui concerne le traitement de l’eau, le domaine d’application de la méthode est très vaste :
Traitement de l’eau potable. Alimentation en eau potable publique et particulière, hôtels, restaurants, hôpitaux, écoles, centrales électriques, systèmes militaires, centres sportifs…
Agriculture et aquaculture. Eau potable et d’usage général pour fermes, laiteries, bétail, vollailles et pisciculture, mollusques et crustacés…
Lignes maritimes et chemin de fer. Eau potable sur les parcours maritimes internationaux et intérieurs, plate-formes de forage, voitures restaurant…
Industries alimentaires et de boissons. Eau de table, eaux de process (dillutions, rinçages), sucre liquide…
Electronique. Eau de process pour les circuits intégrés et imprimés, eau de lavage recyclée…
Industries chimiques, pharmaceutiques, cosmétiques. Eau de production de pureté élevée, protection contre les micro-organismes se développant dans les réservoirs, eau de circulation…
Photochimie, climatisation…
