L’ozone en traitement tertiaire : quand devient-il réellement pertinent ?

 

Une station d’épuration ou une installation de traitement des effluents peut fonctionner correctement tout en laissant subsister certains composés difficiles à éliminer. Couleur résiduelle, molécules peu biodégradables, odeurs, micropolluants, DCO réfractaire ou charge microbiologique peuvent rester présents après les étapes conventionnelles.

C’est précisément dans ce type de situation que l’ozone en traitement tertiaire peut devenir intéressant. Non pas nécessairement pour remplacer les traitements existants, mais pour les compléter et atteindre un objectif de qualité qui serait difficile à obtenir autrement.

Chez OXYTRADING, nous considérons l’ozonation comme une brique de traitement à intégrer dans une filière globale, et non comme une solution universelle.

 

Pourquoi ajouter un traitement tertiaire après le biologique ?

 

Les traitements biologiques sont particulièrement efficaces pour éliminer une grande partie de la pollution biodégradable. Mais toutes les molécules présentes dans un effluent ne présentent pas la même biodégradabilité.

Après une étape biologique, une coagulation-floculation ou un autre traitement physicochimique, l’eau peut donc respecter une partie des objectifs fixés tout en présentant encore certaines caractéristiques indésirables :

• une couleur résiduelle ;
• une odeur persistante ;
• des composés organiques réfractaires ;
• certains micropolluants ;
• une fraction de DCO difficile à éliminer ;
• une charge microbiologique résiduelle.

L’objectif du traitement tertiaire est alors d’effectuer une étape de finition adaptée à l’usage final de l’eau : rejet, recyclage industriel ou projet de réutilisation des eaux usées traitées (REUT).

 

Que peut apporter l’ozonation en traitement tertiaire ?

 

L’ozone est un oxydant puissant produit directement sur site. Injecté dans l’eau, il réagit avec de nombreux composés organiques et peut modifier ou dégrader certaines molécules qui ont résisté aux étapes précédentes.

En fonction de la composition de l’effluent et des conditions de traitement, l’ozonation peut notamment contribuer à réduire la couleur, certains micropolluants, les odeurs et certaines fractions de la matière organique résiduelle.

Elle peut également être étudiée pour améliorer la qualité microbiologique d’une eau lorsque cet objectif fait partie du cahier des charges du projet.

En station d’épuration (STEP), l’ozonation trouve ainsi naturellement sa place en aval des traitements conventionnels lorsqu’un niveau de traitement supplémentaire est recherché.

 

DCO réfractaire : l’ozone n’élimine pas toutes les DCO

 

La question de la DCO illustre bien la nécessité de raisonner au cas par cas. Une valeur élevée de Demande Chimique en Oxygène ne suffit pas à conclure qu’une ozonation sera efficace ou économiquement pertinente.

L’efficacité dépend surtout de la nature des molécules responsables de cette DCO. Certaines sont rapidement oxydables par l’ozone, tandis que d’autres nécessitent des doses importantes ou doivent être traitées avec une technologie différente.

L’objectif peut également être de transformer certaines molécules complexes en composés plus facilement biodégradables plutôt que de rechercher leur minéralisation complète.

Nous détaillons cette approche dans notre article consacré à la réduction de la DCO des effluents industriels par ozonation.

 

Micropolluants : un domaine particulièrement intéressant

 

Les micropolluants constituent une autre application importante du traitement tertiaire par ozone. Certaines molécules présentes à faibles concentrations peuvent traverser les traitements biologiques classiques et nécessiter une étape complémentaire.

L’ozonation est alors étudiée pour oxyder les molécules ciblées, parfois en association avec d’autres procédés : charbon actif, filtration, traitement biologique complémentaire, UV ou procédés d’oxydation avancée.

Les recherches portent également sur de nouvelles manières d’intégrer l’ozone dans les stations existantes, comme l’injection d’ozone dans les boues activées pour le traitement des micropolluants.

 

Le bon emplacement de l’ozone dans la filière est essentiel

 

Installer un générateur d’ozone ne suffit pas. La performance dépend fortement de l’endroit où l’ozone est injecté et de la qualité de l’eau à cet endroit.

Utiliser de fortes quantités d’ozone sur une eau encore très chargée peut conduire à consommer inutilement une partie de l’oxydant sur des composés qui auraient pu être éliminés plus économiquement en amont.

Il est donc souvent pertinent de réserver l’ozone à une eau déjà clarifiée et débarrassée d’une grande partie de sa pollution facilement traitable.

Le système d’injection, le transfert gaz/liquide et le temps de contact en ozonation jouent ensuite un rôle déterminant dans les performances obtenues.

 

Quand l’ozone devient-il réellement pertinent ?

 

La bonne question n’est finalement pas : « Peut-on traiter cet effluent avec de l’ozone ? », mais plutôt : « Quel problème résiduel souhaitons-nous résoudre et quelle place doit occuper l’ozone dans la filière ? »

Une étude devient particulièrement pertinente lorsqu’un procédé existant fonctionne correctement mais atteint ses limites sur un paramètre précis : couleur, odeur, micropolluants, DCO réfractaire, qualité microbiologique ou objectif de réutilisation.

Dans ce contexte, un essai laboratoire ou pilote permet de déterminer la dose d’ozone nécessaire, la cinétique de réaction, le niveau de performance atteignable et le coût d’exploitation prévisionnel avant d’envisager une installation industrielle.

 

L’ozone : une brique de traitement, pas une solution « magique »

 

L’ozonation est souvent plus pertinente lorsqu’elle est combinée intelligemment avec les technologies déjà présentes : biologique, filtration, charbon actif, membranes, UV ou procédés physicochimiques.

C’est cette approche qui permet de construire une filière cohérente techniquement et économiquement.

OXYTRADING accompagne les industriels, collectivités, exploitants, bureaux d’études et intégrateurs dans l’analyse des effluents, les essais, le pré-dimensionnement et l’intégration de solutions d’ozonation dans des installations existantes.

Vous avez une eau correctement traitée mais un paramètre reste problématique ? Contactez OXYTRADING pour étudier la pertinence d’un traitement tertiaire par ozone.