Le contrôle de la microbiologie dans les circuits de

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dioxyde de chlore ainsi que l’ozone deviennent plus
intéressants. Les biocides non oxydants (les isothi-
azolinones) sont également utilisés pour le contrôle
microbiologique des circuits de refroidissement.
D’un point de vue budgétaire, leur application indi-
viduelle pour des systèmes plus grands n’est cepen-
dant pas efficace. Par conséquent, un dosage régu-
lier de biocides oxydants va souvent de pair avec
un dosage intermittent de biocides non oxydants,
afin d’améliorer l’effet des biocides. L’effet améli-
oré est illustré dans la figure ci-dessous.
LeGIoNeLLA PNeUMoPHILA
En parlant de la contamination biologique des cir-
cuits de refroidissement, nous parlons également
toujours de la contamination par Legionella pneu-
mophila. Ces bactéries à gram négatif vivent dans
les biofilms des circuits de refroidissement, qui les
relâchent. Les biocides typiques sont incapables
de pénétrer dans les biofilms existants, laissant les
bactéries de la légionelle intactes. Au cas où un
biofilm épais se serait formé, d’importants dosages
de biocides oxydants, une application supplémen-
taire de biodispersants ou un nettoyage chimique
(par exemple à l’aide de peroxyde d’hydrogène)
s’imposent.
Au cours de ces dernières années, plusieurs rap-
ports ont identifié les circuits de refroidissement
industriels comme une source de contamination
par la légionellose parmi les humains. Le risque
d’infection est particulièrement élevé parmi les per-
sonnes ayant un système immunitaire affaibli, les
personnes âgées et les fumeurs. L’exposition à Legi-
onella pneumophila peut provoquer deux maladies :
bIoFoULING DANS LeS cIrcUITS De reFroIDISSeMeNT
Outre la corrosion et la formation de dépôts, le bio-
fouling est parfois un problème majeur dans les cir-
cuits de refroidissement ouverts. L’eau de refroi-
dissement est l’environnement idéal pour toutes
sortes de micro-organismes, notamment les bacté-
ries, les algues et les champignons. L’eau de refroi-
dissement est généralement de pH modéré et offre
un éventail de nutriments indispensables à la survie
et à la reproduction de micro-organismes. En parti-
culier en cas d’une présence d’hydrocarbures, aug-
mentant le Carbone Organique Total (COT) ainsi que
la demande chimique en oxygène (DCO), la crois-
sance microbiologique devient critique. La figure
ci-dessous illustre la corrélation entre la DCO dans
l’eau de refroidissement et l’occurrence du biofou-
ling dans les échangeurs de chaleur.
Étant donné que les algues ont besoin de la lumière
du jour pour la photosynthèse, elles seront unique-
ment présentes dans la tour de refroidissement,
tandis que les bactéries peuvent toutefois se trou-
ver partout dans le circuit de refroidissement. La
contamination biologique est souvent testée à
l’aide de lames gélosées. Néanmoins, les résultats
de cette évaluation ne sont qu’une demi-vérité,
puisque la formation de biofilms n’est pas prise en
compte. Or, l’impact de ces derniers sur l’efficacité
du circuit de refroidissement est encore plus impor-
tant. Le premier problème le plus évident est la
réduction du transfert thermique dans les échan-
geurs de chaleur, mais d’autres problèmes seront
également constatés. En particulier, la corrosion
influencée de manière microbiologique peut avoir
un effet néfaste sur la durée de vie d’un échangeur
de chaleur, étant donné qu’elle provoque une cor-
rosion de type pitting profonde et rapide.
Une mesure standard pour prévenir le biofouling
ainsi que la formation de biofilms, consiste en
l’application de biocides oxydants et non oxydants,
ou la combinaison des deux. Les biocides oxydants
standard les plus populaires dans les circuits de
refroidissement étaient les différents composés
chlorés, notamment le dichlore et l’hypochlorite
de sodium. Dans l’eau de refroidissement, ces com-
posés chlorés produisent de l’acide hypochloreux
(HOCI) et l’ion hypochlorite (ClO–), qui en sont les
substances actives. Cependant, le dosage de bio-
cides à base de chlore (halogènes) est limité dans
plusieurs pays, surtout en Europe. C’est pourquoi
d’autres biocides oxydants, tels le peroxyde, le
Durant plusieurs années, l’ozone a été
utilisé comme biocide dans plusieurs
systèmes de traitement des eaux. Le traite-
ment des eaux usées tout comme de l’eau
potable à l’aide d’ozone se sont répandus
de plus en plus. D’autre part, le contrôle
microbiologique des circuits de refroidis-
sement à l’aide d’ozone ne se voit que très
rarement, malgré l’existence d’un éven-
tail d’expériences positives. Notamment
dans les circuits de refroidissement plus
grands et donc dans les raffineries, Kurita
Europe utilise en effet l’ozone comme
unique biocide.
Le contrôle de la microbiologie dans les circuits de refroidissement
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DOSSIER
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haal meer uit
afvalwater
DOSSIER
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micro
biologie
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u Fig. 1: L’impact du niveau de DCO sur le biofouling

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micro
biologie
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d’une part la fièvre de Pontiac relativement bénigne,
mais d’autre part elle peut provoquer la légionel-
lose étant plus critique. Cette maladie se caracté-
rise par une mortalité d’environ 15 %.
Durant les dernières années en Europe, des épi-
démies de légionellose se sont déclarées dans les
lieux publics ainsi que dans les zones industriel-
les, étant provoquées par des concentrations éle-
vées de légionelle dans les circuits de refroidisse-
ments ouverts. Dans certains cas, la concentration
élevée de légionelle dans les circuits de refroidisse-
ments a incité les autorités publiques à fermer cer-
taines raffineries.
C’est la raison pour laquelle il est très important
d’effectuer régulièrement des analyses de légio-
nelle dans les circuits de refroidissement, ce qui
est aussi souvent conseillé par les autorités loca-
les. Au cas où la concentration de légionelle serait
accrue, les mesures de précaution susmentionnées
doivent être prises. Néanmoins, un dosage exces-
sif de biocides pose souvent des problèmes, étant
donné que les réglementations sur les déchets doi-
vent être respectées. Afin de suivre ces réglementa-
tions sur les déchets et de prévoir en même temps
une alternative écologique, Kurita Europe utilise
l’ozone en tant que biocide.
L’oZoNe
Outre l’utilisation de l’ozone comme désinfectant
dans l’industrie de l’eau potable, son utilisation
pour éliminer les micro-organismes dans les cir-
cuits de refroidissement est une technique plutôt
récente. Depuis le début des années 70, les pre-
miers circuits de refroidissement ont été traités à
l’ozone avec succès.
L’ozone est un gaz à température ambiante et un
agent oxydant très performant, même le plus per-
formant parmi les applications destinées aux cir-
cuits de refroidissement, à l’exception des radi-
caux hydroxyles. L’oxydation des micro-organismes
est atteinte par les deux, l’ozone moléculaire tout
comme les radicaux libres hydroxyles produits lors
de la décomposition de l’ozone. De ce fait, il par-
vient à éliminer les micro-organismes dans l’eau de
refroidissement plus rapidement que d’autres bio-
cides. De plus, il est capable de décomposer les
hydrocarbures, réduisant ainsi les niveaux de DCO
et de nutriments dans l’eau de refroidissement. De
manière générale, la concentration d’ozone appli-
quée est de 0,1 à 0,3 ppm par rapport à la vitesse
de recirculation de l’eau de refroidissement. Le
dosage d’ozone est souvent continuel, mais il peut
être réduit en fonction de la contamination biolo-
gique. Dans des conditions normales, une combi-
naison avec d’autres biocides (non oxydants) n’est
pas nécessaire.
Étant donné que l’ozone est relativement instable,
il doit être généré à base d’oxygène ou d’air sur
place, puis il est directement dosé dans le circuit
de refroidissement et de préférence dans le tuyau
d’adduction. Au jour d’aujourd’hui, la production
d’ozone par une décharge électrique est la méthode
la plus répandue. Les unités de décharge électrique
envoient un courant alternatif puissant à l’oxygène
moléculaire ionisant. Puis, l’ozone est formé par la
recombinaison de ces atomes d’oxygène ionisés et
l’oxygène moléculaire.
Vu que l’ozone est un oxydant puissant, il décompo-
sera également certains produits chimiques destinés
au traitement des eaux (des inhibiteurs de corrosion
et de formation de dépôts). Il est alors primordial de
choisir avec soin des produits chimiques ‘stables par
rapport à l’ozone’ et de ne pas surdoser l’ozone. Kurita
Europe utilise des inhibiteurs et des dispersants bre-
vetés, offrant un traitement tout-en-un pour l’eau de
refroidissement, c’est-à-dire l’inhibition de la corro-
sion et de la formation de dépôts tout comme le con-
trôle de la microbiologie à l’aide d’ozone. Les théo-
ries prétendant que l’ozone isolé peut fonctionner
comme un inhibiteur de la formation de dépôts et de
la corrosion, n’ont pas été prouvées.
Depuis les années 90, Kurita Europe exploite dif-
férentes unités d’ozone pour prévenir la croissance
biologique dans les circuits de refroidissement, sur-
tout dans les raffineries. “Les résultats au niveau
de la vitesse de corrosion, de l’effet inhibiteur de
la formation de dépôts et du contrôle biologique,
ont toujours été très satisfaisants.
“Dans le cadre d’un partenariat à long terme avec
des fabricants d’unités d’ozone, nous avons déve-
loppé un modèle d’unité d’ozone basé sur le besoin
spécifique du circuit de refroidissement. Grâce à
cette solution, nous sommes en mesure d’offrir une
solution économique et technique complète à par-
tir d’une seule source.”
E www.kurita.be
u Legionella pneumophila
u Figure 2 : L’efficacité des dosages combinés de biocides