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La nécessité du traitement de l’eau des piscines
Divers contaminants sont introduits dans la piscine par les nageurs et l’environnement. Ces contaminants comprennent une variété de micro-organismes allant de virus et bactéries infectieux d’origine hydrique, à des contaminations fongiques, ainsi qu’à des matières dissoutes et non dissoutes (principalement organiques). Un mauvais entretien peut entraîner de faibles niveaux de désinfectants, permettant ainsi la prolifération de germes et microbes pouvant causer de graves diarrhées, ainsi que des problèmes cutanés, respiratoires ou autres maladies liées à l’eau de loisirs (RWIs).
Pour garantir un environnement de baignade sain, une solution de traitement de l’eau efficace et continue doit être mise en place.
Mellifiq possède une vaste expertise en désinfection de l’eau, et les solutions Ozonetech RENA Water offrent les meilleures applications pour un traitement de l’eau des piscines à la fois efficace et durable.
En plus de garantir un environnement de baignade sain, notre objectif est de proposer une solution plus efficace et durable qui vous aide à réduire vos coûts énergétiques, améliorer la rentabilité de votre entreprise et la qualité de votre service, tout en réduisant l’impact environnemental de votre piscine.
Défis courants dans le traitement de l’eau des piscines.
Eau de baignade de faible qualité
Différentes méthodes sont utilisées pour atteindre une qualité d’eau suffisamment élevée. Parmi les plus courantes figurent les grilles filtrantes et la filtration sur sable, les traitements chimiques (ex. floculation et adoucissement de l’eau), ainsi que la désinfection par chloration, UV et ozone. Ces différentes technologies sont souvent combinées selon le niveau de contamination et la qualité d’eau souhaitée. Mellifiq propose toutes les technologies nécessaires pour une qualité d’eau de piscine optimale, notamment:
- Réacteurs UV Saniray avec lampes basse et moyenne pression, équipés de ballast et de commandes pour tout débit
- Systèmes à ozone clé en main sous notre marque Ozonetech
- Systèmes de filtration multimédia Water Maid FlexKarb
- Systèmes de dosage chimique
La méthode de désinfection la plus utilisée reste la chloration. Toutefois, la chloration est également associée à des complications en matière de santé pour les nageurs. Contrairement à la croyance populaire, le chlore ne tue pas instantanément tous les germes. Beaucoup de germes sont résistants au chlore et, une fois dans la piscine, il peut falloir de quelques minutes à plusieurs jours pour qu’ils soient éliminés. Avaler une petite quantité d’eau contaminée peut suffire à rendre un nageur malade.
Risques sanitaires liés à la chloration
En 2014, la revue scientifique Environmental Science and Technology a publié un article montrant que l’acide urique (et des composés similaires provenant des fluides corporels) réagit avec le chlore pour former des substances potentiellement nocives. Ces substances sont connues sous le nom de sous-produits de désinfection azotés (N-DBPs), tels que le chlorure de cyanogène (CNCl) et la trichloramine (NCl₃).
Sous-produits de la chloration : acide urique, trichloramine et chlorure de cyanogène
Même à faibles concentrations dans l’eau, ces composés sont associés à des irritations des muqueuses, des yeux et de la gorge, ainsi qu’à des troubles respiratoires pouvant dissuader les baigneurs d’utiliser la piscine. À des concentrations élevées, ils peuvent affecter le système nerveux et cardiovasculaire. D’autres sous-produits connus de la chloration sont les trihalométhanes (THMs), qui peuvent également causer de graves dommages à la santé. En utilisant d’autres désinfectants que le chlore, ces effets peuvent être évités.
Le traitement à l’ozone, en revanche, est plus durable et permet de réduire l’utilisation de chlore, la consommation d’eau, la demande énergétique, tout en limitant les effets sanitaires négatifs liés aux sous-produits du chlore. Puisque l’ozone est produit à partir de l’air ambiant, la matière première est gratuite, ce qui réduit les coûts d’achat, de transport, de manipulation, de stockage, de gestion des déchets et d’élimination des résidus liés au traitement au chlore.
Solutions de traitement existantes
Une configuration standard pour le traitement de l’eau des piscines comprend généralement les étapes suivantes : filtration, désinfection, traitement chimique et remplacement de l’eau.
La filtration est généralement effectuée en deux étapes : la première élimine les gros polluants comme les cheveux, la seconde les petites particules.
La désinfection entraîne l’inactivation des micro-organismes et la décomposition chimique de la matière organique. Cela se fait généralement par chloration, mais aussi par ozonation et traitement UV. Chaque alternative présente des avantages et inconvénients.
En complément, , un traitement chimique est souvent utilisé pour adoucir l’eau (c’est-à-dire éliminer le calcium et le magnésium) ou pour la floculation (neutralisation des particules chargées négativement), ce qui permet de les regrouper et de les éliminer plus facilement par filtration.
Notre solution.
L’ozonation comme alternative moderne
Avec un système Ozonetech, l’ozone est produit in-situ, contrairement aux produits chimiques traditionnels comme le chlore. L’ozonation utilise l’oxygène présent naturellement, éliminant le besoin de procédures de manipulation chimique. Il n’y a donc ni achat, ni transport, ni manipulation, ni stockage, ni déchets ni résidus, comme c’est le cas avec les produits chimiques. L’ozone est généré en appliquant une haute tension à travers un écart diélectrique (décharge corona), ce qui ionise les atomes d’oxygène et forme des molécules d’ozone. L’ozone est un oxydant beaucoup plus puissant que le chlore et réagit instantanément avec les contaminants, ne laissant comme sous-produit que de l’oxygène.
Les principaux mécanismes de désinfection de l’ozone incluent la destruction de la paroi cellulaire des micro-organismes, les réactions d’oxydation radicalaire, la décomposition des acides nucléiques (ADN et ARN), et la rupture des liaisons carbone-azote (essentielles aux protéines et autres composés organiques). Deux facteurs principaux influencent l’efficacité : le temps de contact et la concentration d’ozone.
Mellifiq est spécialiste du traitement à l’ozone et sait exactement comment résoudre vos défis liés aux piscines tout en assurant une désinfection de l’eau rentable.
Le processus de traitement dans les piscines
Le gaz d’alimentation du générateur d’ozone est introduit sous forme d’oxygène purifié ou d’air ambiant. L’oxygène peut être livré sur site, mais il est préférable qu’il soit aussi produit sur place par un système de séparation d’air générant un flux à 93 % d’oxygène pur.
En utilisant un flux d’oxygène haute pureté combiné à un système de refroidissement efficace, nous proposons une conception compacte de génération d’ozone. Nos systèmes Ozonetech peuvent produire entre 5 et 5000 g d’O₃/heure.
L’ozone est dissous dans le flux d’eau de la piscine par injection venturi. Ainsi, une grande quantité d’ozone est transférée dans l’eau pour la désinfection dans un réacteur.
L’ozone dissous est distribué uniformément dans le réservoir de réaction, où la désinfection a lieu. Il est crucial de fournir un temps de contact suffisant pour garantir une désinfection efficace. Trois paramètres doivent être contrôlés : la concentration d’ozone, le contact, et le temps de réaction. Enfin, l’ozone résiduel est détruit pour garantir un environnement de travail sûr pour les opérateurs.
Présentation du procédé d'ozonation
Schéma de procédé pour l'ozonation de l'eau de piscine.
Aperçu et comparaison des désinfectants
Disinfectant efficiency comparison
Sur la base des valeurs CT pour la désinfection des virus fournies par l’EPA, une comparaison graphique est établie entre le chlore, la chloramine, le dioxyde de chlore et l’ozone. Une faible valeur CT représente un désinfectant efficace.
Comparaison des valeurs CT pour les principaux désinfectants chimiques.
En raison de la valeur CT élevée de la chloramine, un graphique supplémentaire est présenté ci-dessous pour montrer la relation entre l’ozone, le dioxyde de chlore et le chlore uniquement.
Comparaison des valeurs CT pour les principaux désinfectants chimiques (hors chloramine).
Les graphiques montrent clairement les faibles quantités d’ozone nécessaires à la désinfection, plaçant l’ozone en tête comme le désinfectant commercial le plus efficace.
Comparaison des coûts des désinfectants
Une estimation des coûts entre le traitement à l’hypochlorite et l’ozonation est présentée ci-dessous, basée sur une piscine commerciale de 25 × 25 m exploitée 350 jours par an. La comparaison inclut les coûts des produits chimiques hypochlorite pour la chloration et les coûts de consommation électrique d’un générateur d’ozone couplé à un concentrateur d’oxygène.
Coût des produits chimiques à l’hypochlorite vs. coût électrique de l’ozonation
Comparaison des coûts de la chloration vs. l’ozonation.
Nos avantages
Nous proposons une technologie de pointe haut de gamme avec une grande fiabilité et efficacité, une faible consommation d’énergie et de faibles coûts de maintenance. Autres avantages:
- Longue durée de vie du générateur d’ozone. Ceci est dû en partie au système de refroidissement efficace et au fait que l’oxygène concentré, filtré et séché est alimenté au générateur.
- Nous proposons des installations clés en main, garantissant une exploitation fiable du procédé.
- Conception compacte et possibilité d’augmenter la capacité de désinfection grâce à une conception modulaire du générateur.
- Haute concentration d’ozone, maximisant l’efficacité du traitement.
Conception du procédé
Les équations présentées dans les paragraphes suivants peuvent être utilisées pour estimer les besoins en capacité pour un éventuel procédé d’ozonation pour le traitement de l’eau des piscines.
Capacité de traitement
Pour déterminer les besoins en capacité du système de traitement de l’eau, les facteurs les plus importants incluent : la taille de la piscine, la charge de baignade, le type de piscine et la température de l’eau.
Pour calculer le débit/la capacité du système de traitement, on peut utiliser l’équation suivante. T est le temps nécessaire pour que l’équivalent du volume total de la piscine soit recyclé dans le système de traitement. Une valeur de d/T = 0,55 représente une valeur de "cas le plus défavorable" et sera utilisée comme référence. De plus, une valeur f = 0,8 est utilisée, car courante pour les piscines olympiques.
L’ozonation est appliquée à un flux dérivé qui représente généralement 25 % du débit principal du traitement de l’eau. Cela donne l’expression suivante pour le débit à travers le système d’ozonation, "Q(flux dérivé)", qui nécessite une ozonation.
Pour une température de 28 °C ou 33–35 °C, l’eau nécessite respectivement une ozonation de 0,8 et 1,2 mg/l. L’équipement de contact permet une efficacité de dissolution de l’ozone généré d’environ 90 %. Cependant, une efficacité de dissolution de 0,8 peut être utilisée par précaution. En outre, la capacité du générateur d’ozone diminue avec le temps. Par conséquent, une diminution de capacité de 10 % peut être prise en compte (par prudence). Pour estimer la production d’ozone requise, "Q(O₃)", du générateur, on peut utiliser la formule suivante.
Réservoir de réaction
Pour estimer la taille du réservoir de réaction, un temps de réaction minimum de 2,5 minutes doit être utilisé pour une concentration d’ozone de 1 mg O₃/L. Cela équivaut à une valeur CT de 2,5 (mg·min/L), ce qui est sûr et suffisant pour l’eau de piscine. À titre d’exemple, un flux dérivé (vers le système d’ozonation) de 60 m³/h nécessite un volume de réacteur de 2,5 m³.
Produits Recommandés
Ozonetech RENA Vivo series
Le segment Vivo offre les améliorations opérationnelles suivantes:
- Élimination de tous les agents de désinfection utilisés pour le traitement ou la sanitation
- Réduit les besoins en énergie en remplaçant les produits chimiques par l'assainissement à l'ozone
- Garantie d’une eau totalement exempte de microbes
- Pas de manipulation de produits chimiques, de transport et de coûts
- Traitement sur site de substances complexes des eaux usées
- Assurance de la qualité de l'eau d'alimentation et de l'eau de traitement sans produits chimiques
Produits Recommandés
Water Maid
- Systèmes à multi-média pressurisés et à adsorption
- Lavage à contre-courant automatique
- Capacité de la gamme étendue
- Polissage très efficace pour une élimination complète
Produits Recommandés
Systèmes d'eau UV Ozonetech
- Réacteurs UV complets avec ballast et contrôle
- Configuration à lampe simple ou multiple
- Réacteur en acier inoxydable de haute qualité à brides
- Lampes à basse et moyenne pression
- Peu d'entretien
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Série Ozonetech RENA Pro
Le segment RENA Pro d'Ozonetech offre les améliorations opérationnelles suivantes:
- Génération d’ozone hautement efficace, réduisant la consommation d’énergie et l’empreinte environnementale
- Production d'ozone stable et fiable dans le temps
- Gaz d’alimentation de haute qualité (oxygène concentré et sec provenant d’un générateur d’oxygène)
- Sortie d’ozone pure. Aucun sous-produit tel que NOx, acide nitrique (HNO₃) ou formation de sel; prolongeant la durée de vie du système
- Gestion efficace de la chaleur (refroidissement liquide) pour un fonctionnement stable et fiable, prolongeant également la longévité du système
- Maintenance réduite grâce à une conception astucieuse; gaz alimenté en oxygène pur et sec avec refroidissement liquide
- Tubulure en téflon pour la distribution d’ozone
- Conception robuste pour les environnements difficiles
Projet de Référence Connexe.
Plus d’informations sur la chloration, les UV et l’ozonation
Ce que l’on appelle communément le « chlore » englobe en réalité un ensemble de substances. Les composés chlorés courants sont, par exemple, le gaz chloré, l’hypochlorite de sodium (liquide), l’hypochlorite de calcium (granulé), l’électrolyse in situ d’une solution de NaCl, les isocyanurates chlorés (chlore stabilisé) et le dioxyde de chlore. Ces substances chlorées ont en commun de former du chlore libre en solution aqueuse, qui est immédiatement disponible pour la désinfection de l’eau. Le chlore libre est typiquement composé d’ions hypochlorite (OCl⁻) et d’acide hypochloreux (HOCl).
Dans le processus de chloration, le niveau de chlore doit être équilibré afin de permettre une désinfection efficace tout en minimisant l’inconfort pour les utilisateurs de la piscine. Les principaux désagréments incluent des irritations des muqueuses. Selon l’OMS, le niveau de chlore libre ne doit pas dépasser 3 mg/L dans les piscines publiques et semi-publiques. Le niveau maximal de chlore combiné, pour toutes les températures à un pH de 7,2 à 7,6, ne doit pas dépasser 0,4 mg/L. Tous les traitements chimiques à base de chlore ont un problème commun : ils entraînent une accumulation de chlore combiné, qui est la source des désagréments mentionnés ci-dessus. Par conséquent, lors de l’utilisation de chloration, de l’eau de remplacement fraîche doit être régulièrement ajoutée au système pour diluer et maintenir un niveau acceptable de chlore combiné. Lors de l’utilisation d’isocyanurates chlorés, le niveau maximal d’acide cyanurique recommandé par l’OMS est de 100 mg/L.
Chlorination oxidation agents: chlorine gas, hypochlorous acid & chlorinated isocyanurate.
traitement par UV
Le rayonnement ultraviolet est une autre technologie utilisée pour le traitement de l’eau des piscines. Une lampe UV est utilisée pour générer un rayonnement dans le spectre ultraviolet qui désactive efficacement les micro-organismes, les virus et les algues en détruisant physiquement l’ADN. Il est souvent utilisé en complément de la chloration, ce qui permet alors de réduire la consommation de chlore. D’un autre côté, le rayonnement UV dégrade également une partie du chlore, ce qui entraîne une augmentation de la demande en chlore.
Ozonation
L’ozone est généré in situ, contrairement aux produits chimiques traditionnels utilisés pour la désinfection et le nettoyage. L’ozonation utilise de l’oxygène naturellement présent dans l’air, ce qui élimine le besoin de procédures de manipulation de produits chimiques. L’ozone est produit en appliquant une haute tension à travers un espace de décharge diélectrique (décharge corona) qui ionise les atomes d’oxygène et forme des molécules d’ozone. L’ozone est un oxydant beaucoup plus puissant que le chlore et, une fois appliqué, il réagit instantanément avec les contaminants, sans laisser de sous-produits.
Les principaux mécanismes de la désinfection à l’ozone comprennent : la destruction des parois cellulaires des micro-organismes, les réactions d’oxydation radicalaire, la décomposition des acides nucléiques (ADN et ARN), et la rupture des liaisons carbone-azote (essentielles dans la plupart des composés organiques tels que, par exemple, les protéines). Deux facteurs principaux influencent l’efficacité de la désinfection à l’ozone : le temps de contact et la concentration d’ozone.