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Les eaux usées et les eaux usées contiennent un large éventail de micro-organismes et de polluants organiques. L'ozone est fréquemment utilisé pour éliminer ces contaminants car il est plus efficace que le chlore pour détruire les agents pathogènes. Cependant, son application s'accompagne de plusieurs inconvénients importants que les professionnels du traitement des eaux usées doivent prendre en compte.
L'ozone n'est que 12 fois moins soluble dans l'eau que le chlore, ce qui limite la concentration maximale de désinfectant atteignable. Si la dose d’ozone est trop faible, les organismes résilients, notamment les bactéries et les virus formant des kystes, peuvent survivre. Des niveaux d'ozone élevés sont donc souhaitables, mais ils sont difficiles à maintenir car l'ozone se dégrade rapidement, avec une décomposition plus rapide à des températures et des valeurs de pH élevées. Dans les eaux riches en matière organique ou en matières en suspension, une grande partie de l’ozone est consommée en réaction avec ces substances, ne laissant pas suffisamment de résidus pour désinfecter les agents pathogènes. Cela fait de l'ozone un choix moins économique pour les eaux usées présentant des niveaux élevés de charge organique ou de solides.
Le fort pouvoir oxydant de l’ozone est à la fois sa force et sa limite. Il peut corroder les surfaces métalliques, notamment les revêtements en acier inoxydable ou en titane utilisés dans les réacteurs de traitement, ce qui nécessite l'utilisation de matériaux résistant à la corrosion qui augmentent les coûts d'investissement. De plus, l’ozone est un gaz toxique; Un confinement, une ventilation et une surveillance appropriés sont essentiels pour protéger les travailleurs, ce qui augmente encore les dépenses opérationnelles.
La génération d'ozone implique généralement le passage d'un courant électrique dans l'air dans un système à décharge corona. Environ 85 % de l’énergie électrique est perdue sous forme de chaleur, ce qui rend la production d’ozone très gourmande en énergie. L'équipement requis (alimentations électriques haute tension, pompes à air et unités génératrices d'ozone) est également plus complexe que les systèmes de chloration conventionnels, ce qui entraîne des coûts d'investissement et de maintenance plus élevés.
Contrairement au chlore, l’ozone ne laisse aucun résidu de désinfectant une fois le processus terminé; tout ozone n’ayant pas réagi se décompose en oxygène. Cette absence de résidu mesurable rend plus difficile la vérification de l’efficacité de la désinfection en temps réel. Lorsque l’ozone réagit avec des composés organiques, il peut former toute une série de sous-produits. En présence d’ions bromure, par exemple, l’ozone peut produire du bromate, un composé classé comme cancérigène potentiel pour l’homme. Les opérateurs doivent donc surveiller attentivement le pH et les concentrations de bromure, ou éviter le traitement à l'ozone lorsque les niveaux de bromure sont élevés.