DECONTAMINER DEFINITIVEMENT LES REJETS LIQUIDES RADIOACTIFS
Je préconise l’association d’ozone et de désinfectants chimiques appliqués à de grands bassins d’eaux susceptibles d’être contaminées, avant rejet dans l’environnement. Nous allons voir pourquoi.
On peut dire de L'OZONE qu'il est:
- Le composé le plus oxydant après le fluor, dû à sa facilité à capter les électrons
- De décomposition facile
- De plus, dans des conditions équivalentes, il est plus stable dans l'eau que dans l'air.
Les avantages liés à l'utilisation sont nombreux:
- L'ozone élimine une grande quantité de substances préjudiciables, qu'ils oxydent comme le fer ou le manganèse, l’Uranium… décomposant les détergents, les pesticides, les herbicides, les trihalométhanes et neutralisant le cyanure, l'ammoniac, les nitrites, l'urée, etc.
- Il possède une efficacité beaucoup plus importante par rapport aux autres espèces désinfectantes, provoquant l'élimination et l'inactivation des virus, bactéries, champignons, spores, algues et protozoaires.
- Il élimine tout type d'odeurs et de couleurs dans l'eau.
- Il augmente la transparence de l'eau et le rendement des filtres puisqu'il agit comme un floculant.
- Pour le traitement des piscines, l'ozone est le plus efficace connu. En plus d'améliorer substantiellement la qualité de désinfection par rapport à une piscine traitée avec du chlore, il évite de nombreux problèmes que ce traitement traditionnel implique: typique odeur de piscine due à la formation de chloramines, irritations, gênes, asthme, maillots de bain déteints, etc.
Utilisations de l'ozone :
L'ozone peut être employé dans le traitement de l'eau avec comme objectifs :
+La décontamination nucléaire, par oxydation des métaux et alcalino-terreux et de leurs complexes organiques, jusqu’à les rendre insolubles à pH neutre; c’est le cas de l’Uranium.
+La floculation des colloïdes fins : Les colloïdes fins responsables du résiduel de contamination des eaux, sont composés par des particules entre 0.001 microns (µ) et 30 µ. La petite taille de ces particules leur permet de rester en suspension et d'échapper à la plupart des méthodes mécaniques de filtration. L'ozone permet de supprimer ces colloïdes en les regroupant (ozofloculation), ce qui permet leur évacuation par la filtration et la sédimentation.
+ La suppression des composés organiques dissous : Les composés organiques dissous (Cod) ou les produits organiques donnent à l'eau une nuance couleur thé caractéristique. Les Cod sont non-biodégradables et s'accumulent en fonction du renouvellement de l'eau. Ces Cod réduisent l'efficacité de nitrification du filtre biologique.
+L’élimination des nitrites : L'ozone élimine les nitrites par oxydation directe en nitrates réduisant la masse organique ce qui améliore l'efficacité et la nitrification dans le filtre biologique.
+La désinfection : L’ozone peut efficacement inactiver les microbes pathogènes bactériens, viraux, fongiques et les protozoaires parasites.
Purification de l'eau potable
L’ozone est employé dans le traitement de l’eau pour plusieurs fonctions :
§ oxydation des métaux;
§ amélioration de la performance de filtres à sable ;
§ amélioration de la floculation (appelée "ozofloculation") ;
§ désinfection de l’eau (attention toutefois au risque de contamination par les parasites cryptosporidium);
§ élimination de composés organiques nocifs, en particuliers pesticides et herbicides. Pour cette application l’ozone est en général injecté en amont d’un filtre à charbon actif.
L’ozone est utilisé dans des procédés de traitement des eaux usées, en particulier pour rendre digestible par des bactéries la DCO dite "dure", et pour la désinfection de l’eau en sortie de stations d’épuration (traitement dit tertiaire). Les colloïdes fins responsables de la contamination des eaux, sont composés par des particules dont la petite taille leur permet de rester en suspension et d'échapper à la plupart des méthodes mécaniques de filtration. L'ozone permet de supprimer ces colloïdes en les regroupant, ce qui permet leur évacuation par la filtration et la sédimentation.
Ces applications nécessitent la maîtrise de plusieurs technologies : ozonisation, filtration, et éventuellement bio-réacteurs.
Caractéristiques du système :
La conception du réacteur d'ozone est très importante pour la réussite et la sécurité de l'ozonation. Il y a une gamme disponible de réacteurs qui utilisent différentes conceptions (diffuseurs fins de bulles, turbine, injecteurs, colonnes, mélangeurs statiques, chambre de contact...) pour transférer l'ozone à l'eau. Pour choisir un réacteur il faut tenir compte de :
§ L'efficacité de transfert de l'ozone ;
§ L'étanchéité de la conception et construction ;
§ La construction avec les matériaux résistants à l'ozone.
L'utilisation de matériaux inadéquats peut conduire à l'érosion de l'unité de production et causer des fuites dangereuses et coûteuses. De tels systèmes ne sont pas appropriés pour une production d'ozone régulière ou à long terme. La génération de l'ozone dans des systèmes équipés avec des matériaux de qualité inférieure est également moins efficace car l'ozone est perdu pendant que les matériaux du réacteur sont oxydés.
Régimes de traitement :
L'ozone peut être appliqué sans interruption, comme traitement permanent ou simplement quelques heures par jour.
Si la décontamination est le but primaire de l'ozonation, la quantité d'ozone nécessaire dépend en grande partie du chargement en ions métalliques et alcalino-terreux de l'eau à traiter. Dans l'eau pure, une concentration résiduelle de 0.01 à 0.1 ppm pendant des périodes aussi courtes que 1 heure peuvent être efficaces. Cependant, dans l'eau en présence de charges organiques plus élevées, la période résiduelle de concentration et/ou de contact en ozone doit être augmentée pour produire une décontamination significative. Les eaux normales exigent généralement des concentrations résiduelles en ozone entre 0.1 à 0.2 ppm et des périodes de contact entre 1 à 5 heures pour la décontamination.
Emplacement de l'appareil
Il y a plusieurs endroits dans un bassin où l'ozone peut être ajouté en fonction des résultats attendus.
La mesure de l'ozone dans le bassin :
La mesure directe de l'ozone dans un échantillon d'eau est généralement réalisée en utilisant les kits colorimétriques et la spectrophotométrie d'essai. Il est préférable d'utiliser des sondes mesurant le potentiel d’oxydo-reduction (ORP). En gardant les mesures d'ORP dans une certaine marge, on peut contrôler les niveaux des oxydants.
Les risques : L'ozone est un agent d'oxydation très efficace dans le cadre du traitement à l'eau et de la réduction des charges de microbes pathogènes du bassin. Cependant, l'utilisation de l'ozone comme n'importe quel autre produit chimique de cette nature est accompagnée de risques considérables:
· La réduction par l'ozone du niveau des nitrites comporte un risque. Le filtre biologique reçoit moins de nitrite et la population des bactéries responsables du traitement des nitrites en nitrates diminue (les bactéries nitrobacter ont besoin d'un taux de nitrites de 2,5 mg/l pour pouvoir se développer). Si n'importe quelle rupture de l'ozonation se produit, une variation dangereuse de la concentration en nitrite peut survenir plus tard.
· Les concentrations résiduelles élevées d'ozone sont un risque pour la faune pouvant causer une mortalité ou des dommages (lésions) sur les tissus. Elles sont aussi un risque pour le biofilm (films bactériens) des masses de filtration biologique. La rupture du fonctionnement de la filtration biologique peut engendrer de grandes fluctuations dans les niveaux d'ammoniac et de nitrite. Ceci peut avoir un effet mortel sur la faune aquatique ou pour le moins des effets sur la santé et la croissance des poissons.
L'ozone est extrêmement toxique et l'exposition de l'homme constitue un risque sanitaire sérieux. Diminution des capacités pulmonaires, inflammation des tissus, aggravation de l'asthme, irritation de la gorge, toux... sont des symptômes typiques d'exposition à l'ozone. Dans les cas d'exposition prolongée ou grave, les maladies respiratoires chroniques telles que l'emphysème, la bronchite chronique et le vieillissement prématuré des poumons peuvent se produire. Les normes d'exposition (diverses administrations internationales de salubrité professionnelle et de sécurité) pour l'ozone résiduel s'étendent entre 0.05 et 0.1 ppm pendant une période de 8 heures et un contact maximum de 0.3 ppm pendant moins de 10 minutes.
Il est donc important d'insister sur la qualité des composants, l'étanchéité du réacteur et l'installation de production d'ozone. La mise à l'air libre des abris techniques dans lesquels sont installées les unités de production est également fortement recommandée (ventilation haute et basse). Les humains peuvent détecter les niveaux bas de l'ozone résiduel grâce à son odeur pointue et piquante, mais une exposition continue à l'ozone devient indétectable à cause de la perturbation des sens. Pour cette raison, il ne faut jamais se reposer sur la simple perception de l'odeur comme moyen d'indication de la présence d'ozone.
Des systèmes portatifs de détection de l'ozone sont disponibles dans le commerce et sont un outil utile pour aider à assurer la sûreté de personnes intervenantes dans le local technique ou près du bassin.
Il est de ma compétence d’installer et de tester un prototype simple de décontamination d’eaux faiblement chargées selon les principes exposés ci-dessus,
JR COSTES, Ingénieur Chimiste & Nucléaire
Tél 06 74 36 91 85
Email : omogine@yahoo.fr
PS : On pourra se reporter avec profit, à ma publication sur la décontamination d’échangeurs en acier inoxydable, par des mousses au Ce, repompé à l’ozone.
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