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Désinfection à l'ozone Cinétique

Cinétiques de la désinfection à l'ozone

La désinfection chimique par l'ozone peut être effectuée en amenant l'eau au contact d'un gaz d'ozone pendant un certain temps. La cinétique de désactivation des microorganismes pathogènes (désinfection) est comparable à une réaction chimique. Le model le plus couramment utilisé pour décrire la désinfection de l'eau par l'ozone est la loi de Chick-Watson. Cette loi peut être mathématiquement représentée comme suit [6,22]:

k = Cn . t

k = constante de réaction, dépend du type de microorganisme et du désinfectant
C = concentration en désinfectant
t = temps de contact, période de temps pendant laquelle la désinfectant est au contact de l'eau
n = constante

Dans la plupart des cas, n est égal à 1, ainsi la désactivation des bactéries est une réaction du premier ordre. Lorsque n est (à peu près) égal à 1, la loi de Watson peut être considérée comme [22]:

k = C . t

Durant la désinfection, la valeur Ct est utilisée. Cette valeur est une multiplication de la concentration de désinfectant (C) en mg/L par le temps de contact (t) en minutes, qui est nécessaire pour désactiver le microorganisme. Divers niveaux de désactivation peuvent être atteints. Ceux-ci s'expriment souvent en réduction log:

réduction log 1 = 90% de désactivation
réduction log 2 = 99% de désactivation
réduction log 3 = 99,9% de désactivation
réduction log 4 = 99,99% de désactivation

Beaucoup de recherches ont été conduites sur les valeurs Ct de divers types de microorganismes et pour divers désinfectants. Les données sur les valeurs Ct dans la littérature peuvent différer. En comparant les désinfectants, la valeur Ct doit toujours être associée avec la réduction log. A part la concentration et le temps, il y a d'autres facteurs qui influencent la valeur Ct. Des exemples sont la valeur du pH, la lumière du soleil, la température de l'eau, le mélange de l'eau et du désinfectant, et la modélisation du temps de contact [6].

Dans le tableau ci-dessous, les valeurs Ct des principaux types de microorganismes sont représentées, lorsque l'ozone est utilisé en tant que désinfectant. Une concentration plus faible (C) dans un intervalle de temps plus long (t) est préférable [30]. Le temps de contact ne doit pas excéder 5 minutes, parce qu'il entraîne une diminution de la concentration résiduel d'ozone dans le système [28].


Microorganisme

kO3 (mg min l-1)

T (oC)

pH (-)

réduction log

Référence

E. coli

0,009

12

*

log 4

9

Legionella pneumophila

1,05

12

*

log 2

9

Rotavirus

0,006-0,06

5

6-7

log 2

5

Giardia lamblia (cysts)

0,17

25

7,2

log 2

16

Giardia muris (kystes)

0,27

25

7

log 2

16

Cryptosporidium parvum (oocystes)

5,39**

20

*

log 2

11

* donnée non disponible
** basée sur une chaîne plus résistante

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