Vue d'ensemble succincte des différentes technologies : il existe une grande variété d'options de traitement des eaux de ballast. En voici quelques-unes brièvement décrites.
L'ÉLECTROLYSE
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Toute ou partie de l'eau de ballast passe par des chambres d'électrolyse qui génèrent une substance active (désinfectant) décomposant la membrane cellulaire des organismes aquatiques.
Deux possibilités : flux total ou flux partiel.
En flux total tout le ballast est passé au travers de chambres d'électrolyse. En flux partiel, on combine électrolyse et filtrage, seule une petite partie de l'eau de ballast est dirigée vers la chambre d'électrolyse, l'autre partie est seulement filtrée. Les deux parties sont dirigées ensuite ensemble dans le circuit principal de ballastage.
Les substances actives, hypochlorite (ClO) et hypobromite (BrO), sont produites par l'oxydation de l'eau de mer dans la chambre d'électrolyse. Mais en plus de l'hypochlorite et l'hypobromite, l'électrolyse peut produire du gaz d'hydrogène, qui doit être manipulé avec beaucoup de soins. La quantité de substance active produite dépend de la quantité d'eau et de son niveau de salinité. La réaction d'oxydation de l'eau de mer est aussi thermo-dépendante : en-dessous de 15°C, l'électrolyse ne crée pas de désinfectant efficace, l'eau doit alors être chauffée, ce qui augmente la consommation d'énergie.
Avec de l'eau à haute teneur en matières organiques, le système doit produire plus de désinfectants, créant alors plus de sous-produits toxiques.
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La Convention OMI stipule une limite maximale de désinfectants lors du déballastage. Par conséquent, au cas où la limite OMI devait être dépassée, il peut être nécessaire de neutraliser ces sous-produits nocifs avant rejet.
L'électrolyse en flux partiel peut apporter une solution aux problèmes causés par l'eau douce ou de faible salinité en stockant de l'eau salée, par exemple dans le peak arrière, et en l'utilisant pour la production d'hypochlorite pendant le processus de traitement. En cas de température froide, il est aussi plus facile de chauffer l'eau avec une électrolyse en flux partiel.
Les substances actives et l'hydrogène générés pendant l'électrolyse obligent ces systèmes à l'emploi de procédures de sécurité très strictes, ainsi qu'une formation spécifique de l'équipage.
En résumé :
| Les plus |
Les moins |
Traitement fait à bord
Efficacité
Traitement au ballastage uniquement
Valable pour de grandes capacités |
Dépend de la salinité de l'eau
Dépend de la température de l'eau
Installation et mise en œuvre complexe
Maintenance complexe
Production de gaz d'hydrogène |
LES RAYONS ULTRA-VIOLETS (UV)
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Associée à un ou des filtres, la lampe UV tue ou inactive des organismes en perturbant leur ADN, les privant de leurs fonctions cellulaires vitales. L'efficacité de ces systèmes dépend des matières en suspension (MES) et l'opacité de l'eau. Des niveaux élevés de MES ou de la couleur provoquera une baisse du niveau de transmittance (fraction d'un flux lumineux qui traverse un matériau) des rayons UV. En conséquence, l'intensité du rayonnement UV devra être augmentée, donc une augmentation de la consommation d'énergie et une diminution considérable de la durée de vie de la lampe. Si l'eau empêche le passage du rayonnement UV, il n'y aura pas de désinfection efficace, les organismes restant à l'abri du rayonnement UV.
Pour des eaux présentant des niveaux élevés de particules et/ou de matière organique, un filtre présentera l'avantage d'en éliminer une grande partie avant traitement au rayonnement UV. Mais même un filtre à chasse automatique risque de sérieusement réduire le débit d'eau et d'augmenter ainsi la consommation d'énergie.
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En revanche, les systèmes UV ne forment pas de sous-produits nocifs, et le processus est totalement indépendant de la température et la salinité de l'eau à traiter, même si la transmittance UV ne l'est pas complètement. Dans certains cas, le processus peut demander à disposer d'une ressource d'énergie relativement élevée.
En résumé :
| Les plus |
Les moins |
Installation aisée
Pas de problème spécifique de sécurité
Indépendant de la salinité et de la température |
Fortement dépendant de l'opacité de l'eau
Forte consommation d'énergie
Traitement à effectuer dans les deux sens
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Système installé de préférence sur de faibles capacités de ballastage
L'OZONISATION
Un système d'ozonation produit de l'ozone (O3) à partir de l'air ambiant. L'ozone est injecté dans l'eau de ballast (au ballastage), ce qui oxyde et neutralise les espèces aquatiques. L'ozone réagit avec d'autres produits chimiques présents naturellement dans l'eau de mer et entraîne la formation d'acide hypobromeux (HBrO) et d'ions hypobromites. Ceux-ci sont des désinfectants efficaces. Lorsque les navires ballastent en eau douce (lacs ou rivières), ces composés bromés ne sont pas formés et l'ozone seul agit comme désinfectant.
Les eaux contenant beaucoup de matières particulaires et organiques nécessitent des doses plus élevées d'ozone pour assurer une désinfection suffisante. La salinité et la température de l'eau ne sont pas des facteurs affectant l'efficacité du traitement par ozone. Cependant, une plus longue durée de traitement peut s'avérer nécessaire, l'ozone ainsi que l'acide hypobromeux se désintégrant très rapidement. L'ozone se désintègre beaucoup plus lentement en eau douce. Les sous-produits résiduels du traitement sont dans les limites acceptables de l'OMI et peuvent être neutralisés. De plus l'ozone est connu pour favoriser la dégradation des revêtements des capacités de ballast et accélérer ainsi la corrosion, même si, sur ce point, il n'y a pas encore beaucoup de retour d'expérience. L'ozone est toxique, il est nécessaire de prévoir une formation spécifique pour l'équipage ainsi que des mesures de sécurité supplémentaires.
En résumé :
| Les plus |
Les moins |
Pas de filtre
A favoriser en cas d'opérations rapprochées
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Fortement toxique
Installation et mise en œuvre complexe
Maintenance complexe
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L'INJECTION DE PRODUITS CHIMIQUES
Les systèmes d'injection de produits chimiques sont souvent utilisés en combinaison avec la filtration. Une solution chimique est injectée dans l'eau de ballast pour assurer une désinfection. Le désinfectant peut être liquide ou granulaire et est souvent similaire au désinfectant utilisé dans les usines de traitement de l'eau domestique. Ces produits chimiques peuvent traiter l'eau de ballast dans diverses conditions et ne sont pas affectés par la salinité de l'eau. Certains systèmes exigent que cette eau soit neutralisée avant déballastage.
Les produits chimiques sont des produits de marques déposées, et leur approvisionnement peut poser un problème dans certains ports. Ils sont hautement toxiques et doivent donc être stockés à bord dans des récipients fermés. Par conséquent, l'utilisation des produits chimiques nécessite l'élaboration de strictes consignes de sécurité ainsi qu'une formation spécifique des équipages.
En raison de l'approvisionnement en produits chimiques, les systèmes d'injection de produits chimiques peuvent avoir des coûts opérationnels plus élevés que les autres technologies.
Le temps de conservation et aussi d'efficacité peut être affecté par la température. L'efficacité des processus chimiques dépend de nombreux facteurs, y compris la température. Une réaction chimique peut avoir un taux de réaction plus lent dans de l'eau plus froide. Les limites d'utilisation peuvent être évaluées par l'examen des informations et des résultats fournis par le fabricant.
En résumé :
| Les plus |
Les moins |
Utile pour ballastage peu fréquents
Utile pour désinfecter les capacités
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Fortement toxique
Installation et mise en œuvre complexe
Maintenance complexe
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LA CAVITATION PAR ULTRASONS
La cavitation par ultrasons est un système qui produit des ultrasons à haute énergie afin de tuer les cellules des organismes vivant dans l'eau de ballast. Ces techniques de cavitation de l'eau de ballast sous haute pression sont généralement utilisées en combinaison avec d'autres technologies : filtration, UV, ozone ou désoxygénation.
LA DÉSOXYGÉNATION
La désoxygénation peut être utilisée en combinaison avec d'autres technologies telles que la cavitation ou pasteurisation. Cette méthode de traitement implique de retirer de l'oxygène de l'eau de ballast afin d'étouffer les organismes. Cela se fait habituellement par injection d'azote ou d'un autre gaz inerte dans de l'eau de ballast. Le niveau d'oxygène faible tue alors la plupart des organismes qui ont besoin d'oxygène. Il faut généralement plusieurs jours pour qu'un gaz inerte désoxygène complètement l'eau. Par conséquent, cette méthode n'est généralement pas adaptée pour les navires ayant des temps de transits courts. En revanche, sur un navire où est déjà installé avec un système production de gaz inerte, le système de désoxygénation ne nécessitera pas un espace supplémentaire à bord du navire.
La désoxygénation en combinaison avec la pasteurisation signifie que l'eau de ballast doit être chauffée pour atteindre une température qui va tuer les organismes. Deux possibilités pour cela : un système de réchauffage (type serpentins de réchauffage) utilisé pour chauffer l'eau dans les capacités de ballast ; ou l'utilisation de l'eau de ballast comme eau de refroidissement du moteur de propulsion.
Mars 2017
Cdt Hubert Ardillon
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