Oxydation avancée O₃/H₂O₂ en aquaculture : efficacité contre Pseudocohnilembus persalinus, les bactéries et les virus
Dans les élevages aquacoles intensifs et les systèmes en recirculation, la maîtrise de la qualité microbiologique de l’eau constitue un enjeu majeur. Les bactéries opportunistes, les virus et certains parasites peuvent circuler rapidement entre les bassins, les biofilms, les équipements et les animaux.
L’association de l’ozone O₃ et du peroxyde d’hydrogène H₂O₂, également appelée procédé peroxone, permet de mettre en œuvre une oxydation avancée capable de générer des espèces réactives de l’oxygène particulièrement puissantes. Cette technologie peut renforcer l’inactivation de certains organismes pathogènes tout en contribuant à l’oxydation de composés organiques présents dans l’eau.
Une publication scientifique de 2026 apporte notamment des résultats prometteurs concernant l’inactivation de Pseudocohnilembus persalinus, un parasite cilié dangereux pour plusieurs espèces aquacoles marines.
Qu’est-ce que l’oxydation avancée O₃/H₂O₂ ?
L’ozone est un oxydant puissant pouvant agir directement sur les membranes cellulaires, les protéines, les enzymes et certains constituants génétiques des microorganismes. Il réagit également avec de nombreux composés organiques et minéraux présents dans l’eau.
Lorsqu’il est associé au peroxyde d’hydrogène, le H₂O₂ accélère certaines réactions de décomposition de l’ozone et favorise la formation d’espèces réactives de l’oxygène, notamment :
- les radicaux hydroxyles •OH ;
- les radicaux superoxydes •O₂− ;
- l’oxygène singulet 1O₂ ;
- d’autres intermédiaires oxydants à durée de vie très courte.
Le radical hydroxyle est particulièrement réactif. Contrairement à l’ozone moléculaire, qui conserve une certaine sélectivité chimique, il peut réagir rapidement avec une gamme très étendue de molécules biologiques et de contaminants organiques.
Pourquoi utiliser le procédé peroxone en aquaculture ?
Dans un système aquacole, l’ozone injecté est immédiatement sollicité par la matière organique dissoute, les particules fines, les nitrites, les biofilms et les différents microorganismes. Une partie de l’ozone peut donc être consommée avant d’avoir atteint la cible recherchée.
L’association O₃/H₂O₂ peut présenter un intérêt lorsque l’objectif dépasse une simple amélioration de la limpidité de l’eau. Elle peut notamment être étudiée pour :
- réduire la pression exercée par certains parasites présents dans l’eau ;
- inactiver des bactéries libres ou associées à des particules et biofilms ;
- renforcer l’action sur certains virus ;
- oxyder des molécules peu réactives avec l’ozone seul ;
- dégrader certains résidus de médicaments ou de produits vétérinaires ;
- réduire une partie de la matière organique dissoute ;
- limiter certains composés responsables de goûts et d’odeurs ;
- améliorer la qualité de l’eau avant une désinfection UV ou une filtration avancée.
Le procédé peut être envisagé sur l’eau neuve, une boucle de recirculation, un flux latéral, une unité de quarantaine, une écloserie ou un effluent avant rejet. Son intégration doit toutefois rester séparée des bassins d’élevage tant que des oxydants résiduels sont présents.
Quelle efficacité contre Pseudocohnilembus persalinus ?
Un parasite cilié et non une bactérie
Pseudocohnilembus persalinus est un scuticocilié parasite associé à des épisodes de scuticociliatose en aquaculture marine. Il peut affecter la peau, les branchies, les muscles et, dans certaines infections systémiques, des tissus internes ou nerveux.
La circulation de ce cilié dans l’eau favorise sa transmission entre les animaux. Le traitement de l’eau peut donc constituer une barrière complémentaire aux mesures sanitaires, à la quarantaine et à la gestion vétérinaire.
Efficacité du procédé sur les autres bactéries et virus aquacoles
Il est nécessaire de distinguer les travaux portant directement sur le procédé O₃/H₂O₂ de ceux étudiant l’ozone seul. Les données actuellement disponibles ne permettent pas d’affirmer qu’un même dosage sera efficace sur tous les agents pathogènes.
| Organisme ou groupe étudié | Traitement étudié | Résultats rapportés | Limite d’interprétation |
|---|---|---|---|
| Pseudocohnilembus persalinus | O₃/H₂O₂ | Inactivation annoncée en 90 secondes contre 140 secondes avec l’ozone seul dans les conditions expérimentales. | Étude spécifique ; dosage industriel non directement transposable. |
| Escherichia coli | O₃/H₂O₂ | Réduction proche de 6 log dans une installation pilote de traitement de l’eau. | Bactérie indicatrice, non spécifique de l’aquaculture. |
| Bactériophages MS2, φX174 et PRD-1 | O₃/H₂O₂ | Réduction proche de 6 log dans l’étude pilote. | Virus modèles utilisés comme substituts ; comportement variable selon les virus aquacoles. |
| Aeromonas salmonicida | Ozone seul | Réduction d’au moins 4 log en moins de 180 secondes à 0,15–0,20 mg/L d’ozone résiduel en laboratoire. | Conditions contrôlées et faible demande en ozone. |
| Vibrio anguillarum et Vibrio salmonicida | Ozone seul | Réduction d’au moins 4 log dans les mêmes conditions expérimentales. | Les performances réelles dépendent fortement de la matière organique et des particules. |
| Yersinia ruckeri | Ozone seul | Réduction d’au moins 4 log en moins de 180 secondes. | Validation nécessaire sur l’eau réelle du site. |
| Vibrio parahaemolyticus | Ozone seul | Dans un RAS expérimental saumâtre, 0,3 mg/L d’ozone résiduel a réduit les populations détectables dans l’eau et le biofilm. | À environ 0,4 mg/L, l’activité d’oxydation de l’ammoniaque du biofiltre a été affectée. |
| Virus de la nécrose pancréatique infectieuse, IPNV | Ozone seul | Inactivation rapide rapportée entre 0,10 et 0,20 mg/L d’ozone résiduel dans des essais en eau douce, saumâtre et marine. | Ces résultats ne démontrent pas directement la performance du procédé O₃/H₂O₂ sur tous les virus de poissons. |
Pourquoi la sensibilité varie-t-elle selon les microorganismes ?
L’efficacité dépend notamment de la structure de l’organisme, de sa membrane, de sa capside lorsqu’il s’agit d’un virus, de sa capacité de réparation, de son agrégation avec d’autres cellules et de sa protection éventuelle par des particules ou de la matière organique.
Les virus ne présentent donc pas tous la même sensibilité. De même, une bactérie libre dans une eau filtrée peut être plus facile à inactiver qu’une bactérie intégrée dans un biofilm ou protégée par des matières en suspension.
Des effets complémentaires sur la qualité de l’eau
L’intérêt de l’oxydation avancée ne se limite pas à l’inactivation microbiologique. Dans un système RAS, le procédé peut également contribuer à :
- oxyder une partie de la matière organique dissoute ;
- réduire la coloration de l’eau ;
- améliorer la transmission des UV ;
- favoriser la microfloculation de certains colloïdes ;
- réduire certains composés réfractaires ;
- transformer certains résidus pharmaceutiques ;
- contribuer à la maîtrise des goûts et odeurs ;
- réduire certaines molécules comme la géosmine ou le 2-méthylisobornéol.
Une étude menée dans des systèmes RAS d’élevage de truites arc-en-ciel a montré que des traitements intensifs par O₃/H₂O₂ ou H₂O₂ pouvaient réduire les concentrations de géosmine et de 2-méthylisobornéol dans l’eau et dans les poissons. Les chercheurs ont néanmoins conclu qu’une optimisation supplémentaire restait nécessaire pour améliorer suffisamment les performances.
Le procédé doit donc être considéré comme une solution d’ingénierie à adapter à un objectif mesurable, et non comme une réponse générique à toutes les problématiques d’un élevage.
Comment intégrer l’oxydation avancée O₃/H₂O₂ dans un système RAS ?
Dans la majorité des projets, le traitement doit être réalisé sur une boucle séparée ou un débit dérivé. Cette configuration permet de traiter l’eau dans un réacteur contrôlé avant son retour vers les animaux.
Exemple de chaîne de traitement
- Filtration mécanique : élimination préalable des matières en suspension.
- Fractionnement des protéines : réduction d’une partie de la matière organique et amélioration du transfert d’ozone.
- Prélèvement d’un débit latéral : dérivation d’une fraction maîtrisée du débit de recirculation.
- Dosage du H₂O₂ : injection contrôlée par une pompe doseuse et asservie au débit d’eau.
- Injection de l’ozone : transfert par venturi, diffuseur ou mélangeur statique.
- Réacteur de contact : maintien du temps de réaction nécessaire.
- Destruction de l’ozone gazeux : traitement des évents par destructeur thermo-catalytique ou catalytique.
- Élimination des oxydants résiduels : dégazage, charbon actif, UV, temps de rétention ou procédé de neutralisation adapté.
- Contrôle analytique : vérification avant retour de l’eau vers les bassins.
La position du biofiltre doit être étudiée avec attention. Une exposition excessive à l’ozone ou au H₂O₂ peut perturber les bactéries nitrifiantes et réduire la capacité d’élimination de l’ammoniaque et des nitrites.
Pour approfondir l’intégration de l’ozone dans les circuits fermés, consultez également notre page consacrée à l’utilisation de l’ozone dans les systèmes RAS
et notre présentation générale du traitement de l’eau d’aquaculture.
Paramètres de contrôle
La demande en ozone de l’eau
La matière organique, les nitrites, les matières en suspension et différents ions consomment l’ozone. Deux installations ayant le même débit peuvent donc nécessiter des productions d’ozone très différentes.
Une analyse de l’eau et un essai de demande en ozone doivent être réalisés avant le dimensionnement. Un résultat obtenu en eau synthétique ne peut pas être directement transposé à une eau d’élevage chargée.
Le rapport entre H₂O₂ et O₃
Une quantité insuffisante de H₂O₂ peut limiter la génération de radicaux. À l’inverse, un excès peut consommer certaines espèces réactives, réduire l’ozone résiduel trop rapidement ou laisser du peroxyde dans l’eau.
Le rapport molaire H₂O₂/O₃ doit être optimisé en fonction de la cible, du pH, de la température, du carbone organique dissous et du temps de contact.
Les particularités de l’eau de mer
En eau marine ou saumâtre, l’ozone réagit rapidement avec les bromures naturellement présents. Ces réactions peuvent produire de l’acide hypobromeux, différents oxydants résiduels et, dans certaines conditions, des bromates.
La mesure du potentiel redox ne suffit pas toujours à distinguer l’ozone des autres oxydants. Il peut être nécessaire de surveiller :
- les oxydants résiduels totaux ou TRO ;
- l’ozone dissous ;
- le peroxyde d’hydrogène résiduel ;
- les bromures et les bromates ;
- le pH, la température et la salinité ;
- la DCO, le COT ou l’absorbance UV254 ;
- les performances du biofiltre.
Étude et intégration d’un procédé O₃/H₂O₂ par OXYTRADING
- l’analyse de la qualité de l’eau et de la problématique sanitaire ;
- la mesure de la demande en ozone ;
- la définition d’un protocole d’essais ;
- la réalisation de tests en laboratoire ou sur site ;
- le choix du rapport H₂O₂/O₃ ;
- le dimensionnement du générateur d’ozone ;
- la conception de l’injection et du réacteur de contact ;
- le traitement de l’ozone résiduel et des évents gazeux ;
- l’instrumentation et les automatismes de sécurité ;
- la mise en service, la formation et le suivi de l’installation.
La validation peut porter sur des microorganismes cibles, des indicateurs microbiologiques, la DCO, le COT, les nitrites, les composés responsables de goûts et d’odeurs ou certains micropolluants.
Découvrez notre service d’ ingénierie de l’ozone, le rôle d’une tour de contact pour l’ozonation de l’eau ou contactez OXYTRADING pour étudier votre projet.
