principes de base - terminologie

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terminologie

Abattement : différence entre le nombre de micro-organismes présents avant et après la désinfection. L’abattement est généralement exprimé en logarithme décimal.

Ballast : composant électromagnétique ou/et électronique servant à assurer le démarrage d’une lampe à décharges et le contrôle de son fonctionnement.

Bioessai : test de désinfection permettant de qualifier un système de désinfection (échelle réduite ou industrielle). Le Bioessai fait appel à des procédures de dopage de micro-organismes injectés en amont du système de désinfection.

Dose UVC (en mJ · cm–2) : énergie UVC mise en œuvre ou à mettre en œuvre pour obtenir un abattement donné sur un micro-organisme donné. La dose UVC est le produit du flux UVC par le temps d’exposition.

Flux UVC (en W · cm–2) : puissance radiante reçue par une sphère infinitésimale. L’amalgame est souvent fait entre irradiance et flux dans les réacteurs UV.

Gaine de quartz : tube protégeant la lampe UV d’un contact direct avec l’eau et perméable aux rayons UV.

Irradiance UVC (en W · cm–2) : flux UVC reçu par une surface infinitésimale. On rencontre également très souvent le terme « intensité ».

Module : élément comprenant plusieurs lampes ultraviolets disposées de façon régulière et assemblées sur un même châssis. Chaque module a sa propre alimentation électrique.

Rangée de modules : groupe de modules disposé sur toute la largeur d’un canal UV.

Rayonnement UV : radiation électromagnétique comprise entre 100 et 400 nm.

Rayonnement UVC : radiation électromagnétique comprise entre 200 et 280 nm et correspondant à la plage germicide.

Réacteur fermé : réacteur UV de forme tubulaire pouvant fonctionner sous pression.

Réacteur ouvert : réacteur UV disposé dans un canal à niveau constant.

Transmittance UVC (en %) : rapport de l’irradiance transmise à l’irradiance incidente à travers une lame d’eau (1 ou 5 cm). En eaux résiduaires, cette mesure doit être faite sur un échantillon filtré (transmittance filtré) et un échantillon non filtré (transmittance non filtré). On veillera à la représentativité des échantillons dans le temps (jour, mois).

actions des UV sur les ADN et ARN

Les acides nucléiques, acide désoxyribonucléique (ADN) ou ribonucléique (ARN), sont des éléments vitaux fondamentaux du système de reproduction de tous les micro-organismes. L’on a déjà vu dans les oxydants et désinfectants que les nucléotides composant l’ADN et l’ARN absorbent fortement le rayonnement UV situé entre 220 et 290 nm avec un maximum à 260 nm et sont endommagés par ce rayonnement bloquant ainsi le processus de reproduction des cellules. Les cellules irradiées restent un temps vivantes, mais dans l’incapacité de se reproduire et donc de contaminer un hôte.

doses nécessaires

La dose de conception est fonction du ou des micro-organismes visés et de l’objectif de désinfection recherché (abattement ou valeur maximale admissible). Cette dose peut être déterminée à partir d’une base de don­nées issues de l’expérience ou bien, en particulier pour les eaux résiduaires, à l’aide d’un test d’inactivation sous collimateur réalisé avec l’effluent à désinfecter (voir le bioessai (test biologique)).

dose de conception en fonction du micro-organisme recherché

Pour un abattement donné, elle varie en fonction des micro-organismes visés. Il est facile de générer en laboratoire des courbes d’inactivation de certains micro-organismes type Escherichia Coli, coliformes fécaux, coliformes totaux, MS2 (figure 33). En revanche d’autres sont bien plus complexes à établir : Salmo­nelles, polio virus, virus de l’hépatite. On utilisera donc le plus souvent un tableau de comparaison relative pour déterminer les doses de design pour ces micro-organismes. Le tableau 13 donne les ratios couram­ment admis.

désinfection ultraviolets dose design micro-organismeImage sécurisée
Tableau 13. Dose de design en fonction du micro-organisme recherché

dose de conception en fonction de la valeur maximale tolérable au rejet

La dose de conception augmente avec la sévérité de l’objectif à atteindre. Cette relation n’est pas linéaire en eaux résiduaires en raison de la présence de matière en suspension venant protéger voire encapsuler les micro-organismes (figure 32). Plus le nombre et la taille des matières en suspensions seront importants, plus il sera difficile d’obtenir un objectif sévère (type « Title 22 » issu de la réglementation californienne).

désinfection ultraviolets courbe inactivation coliformes ERUImage sécurisée
Figure 32. Exemple de courbe d’inactivation pour coliformes fécaux en ERU

dose de conception en fonction d’un abattement recherché (n log d’abattement)

À partir des courbes d’inactivation du micro-organisme de référence, il faudra mettre en œuvre la dose correspondant à l’abattement demandé. En eaux résiduaires, il faudra s’assurer que cet abattement est attei­gnable avec la présence des matières en suspension.