Principe technique de l’ozonation appliquée à la REUT

 

L’ozonation est un procédé d’oxydation avancée (AOP – Advanced Oxidation Process) reposant sur l’utilisation de l’ozone (O₃), un oxydant très puissant, généré in situ à partir de l’oxygène ou de l’air par décharge électrique corona. En traitement de l’eau, l’ozone agit à la fois par oxydation directe et par la formation de radicaux hydroxyles (•OH), particulièrement réactifs.

Dans le cadre de la REUT, l’ozonation intervient généralement en traitement tertiaire ou quaternaire, en aval des traitements biologiques classiques (boues activées, biofiltres, MBR, etc.). Elle permet :

• l’élimination des micropolluants organiques (résidus pharmaceutiques, perturbateurs endocriniens, pesticides),

• l’inactivation des micro-organismes pathogènes (bactéries, virus, protozoaires),

• l’amélioration de la biodégradabilité de la matière organique résiduelle,

• la réduction des odeurs et de la couleur.

L’ozone ne laisse aucun résidu chimique persistant, puisqu’il se décompose rapidement en oxygène, ce qui constitue un avantage majeur par rapport aux procédés de désinfection classiques (chloration notamment).

Quelques utilisations courantes des eaux usées traitées (« reuse » en version anglophone) :

• Irrigation agricole : Les eaux usées traitées peuvent être utilisées pour l’irrigation des cultures agricoles. Cela peut contribuer à réduire la demande en eau douce et à fournir des nutriments supplémentaires aux plantes notamment en terme d’oxygénation.

 

• Réutilisation industrielle : Les industries peuvent utiliser les eaux usées traitées pour des processus industriels qui n’exigent pas d’eau de haute qualité. Cela permet de préserver les ressources en eau douce pour des utilisations plus sensibles.

 

• Espaces verts et paysagers : Les eaux usées traitées peuvent être utilisées pour l’arrosage des espaces verts, des parcs, des terrains de golf et d’autres zones paysagées.

 

• Réinjection dans les nappes phréatiques ou les lacs artificiels et les plans d’eau : Dans certaines situations, les eaux usées traitées peuvent être infiltrées dans les nappes phréatiques pour reconstituer les réserves d’eau souterraine. Les eaux usées traitées peuvent être dirigées vers des lacs artificiels ou des plans d’eau récréatifs, contribuant ainsi à leur niveau d’eau et à leur entretien.C’est une alternative intéressante.

 

• Les eaux de refroidissement : Les eaux usées traitées peuvent être utilisées pour le refroidissement des centrales électriques et d’autres installations industrielles notamment dans les tours de refroidissement.

 

Il est important de noter que le succès de la réutilisation des eaux usées dépend de la qualité du traitement des eaux usées, de la surveillance régulière pour s’assurer de la conformité aux normes de sécurité et de santé, ainsi que de la sensibilisation du public aux avantages et aux précautions associés à cette pratique. L’ozonation permet de respecter l’ensemble de ces critères.

 

 

Performances sanitaires et environnementales

 

D’un point de vue microbiologique, l’ozonation présente une cinétique d’inactivation très rapide, y compris vis-à-vis de germes résistants tels que Cryptosporidium ou Giardia, difficilement éliminés par d’autres désinfectants. Elle est également efficace contre de nombreux virus entériques.

Sur le plan environnemental, l’ozonation contribue à :

• réduire la charge polluante rejetée dans le milieu naturel,

• limiter la formation de sous-produits de désinfection halogénés (THM, AHA),

• améliorer la qualité globale de l’eau pour des usages sensibles (irrigation de cultures alimentaires, recharge de nappes).

Toutefois, le procédé nécessite une maîtrise fine des paramètres opératoires (dose d’ozone, temps de contact, température, pH, qualité de l’eau brute) afin d’éviter la formation de sous-produits indésirables comme les bromates, en présence de bromures.

Couplage ozonation et filtration sur charbon actif

 

Dans de nombreuses installations de REUT avancée, l’ozonation est associée à une filtration biologique sur charbon actif (BAC). Ce couplage présente plusieurs avantages :

• l’ozonation transforme une partie de la matière organique réfractaire en composés plus facilement biodégradables,

• le charbon actif adsorbe les résidus d’ozone et les micropolluants persistants,

• le biofilm développé sur le charbon permet une biodégradation complémentaire.

Ce schéma de traitement est aujourd’hui considéré comme une référence technologique pour la réutilisation des eaux usées à haut niveau de qualité, notamment pour la réutilisation potable indirecte.

Place de l’ozonation dans les schémas REUT modernes

 

L’ozonation s’inscrit pleinement dans une approche de traitement multi-barrières, aujourd’hui indispensable pour sécuriser les projets de REUT, en particulier pour les usages sensibles ou à long terme. Elle constitue une brique technologique clé permettant de concilier :

• performance sanitaire,

• protection de l’environnement,

• acceptabilité sociale,

• conformité réglementaire.

Dans un contexte de changement climatique et de stress hydrique croissant, l’ozonation apparaît ainsi comme un levier technologique majeur pour le déploiement durable de la réutilisation des eaux usées traitées.

Concernant ces usages nous vous invitons à prendre contact avec notre service ingénierie