Le traitement de l’eau par oxygénation avec nano bulles

La gestion de l’eau et sa qualité sont aujourd’hui au cœur des préoccupations. Si des produits chimiques existent pour traiter l’eau, leur durabilité pose désormais question. Le traitement par d’oxygénation par nano bulles se positionne une technique plus durable.

Fini le chlore et les produits chimiques pour traiter l’eau ! Et si maintenant de simples (très) petites bulles d’air suffisaient à rendre l’eau de meilleure qualité ? C’est tout l’enjeu du traitement de l’eau par nano bulles, une technique alternative aux traitements chimiques qui se veut efficace, plus abordable et plus durable.

Qu’est-ce qu’une nano bulle ?

Il est dans un premier temps nécessaire de définir ce qu’est une nano bulle. Les nano bulles ou bulles officiellement ultrafines sont des bulles de gaz ùiniatures dont le diamètre est inférieur à 200 nanomètres (0.2 mm). Contrairement aux « millibulles » qui grossissent dans l’eau, remontent rapidement à la surface et éclatent, les nano bulles restent stables dans l’eau et n’éclatent pas en raison de leur surface chargée négativement. Elles se déplacent de manière aléatoire dans toutes les parties d’un plan d’eau ou d’un système. Leurs caractéristiques physiques et chimiques particulières en font une solution alternative plus durable pour traiter l’eau et les eaux usées selon plusieurs instituts affiliés à l’université de l’Arizona. En effet, depuis 1994, les nano bulles ont fait l’objet de plusieurs recherches scientifiques qui ont examiné le potentiel du traitement de l’eau par ces nano bulles d’air pour remplacer le traitement conventionnel.

Traitement de l’eau conventionnel

Le principe du traitement de l’eau est d’améliorer la qualité de l’eau afin de la rendre appropriée à un usage spécifique. En l’occurrence, pour l’eau d’irrigation (pour les golfs notamment), l’objectif est d’éliminer les contaminants, qu’ils soient naturels (toxines algales, sels, métaux lourds par exemple) ou résultant de l’activité humaine (nitrates, polluants chimiques, produits pharmaceutiques). Bon nombre de contaminants s’accrochent à la surface des particules présentes dans l’eau, rendant leur élimination difficile.

S’ils existent plusieurs techniques de traitement de l’eau physique (dégrillage, tamisage, décantation, filtration, etc.), biologiques (cultures bactériennes) ou physico-chimique (coagulation/floculation), le traitement chimique reste le plus répandu.

Traitement de l’eau par nano bulles d’air

Selon les chercheurs de l’Université de l’Arizona qui ont travaillé sur le sujet, les nano bulles d’air présentent plusieurs avantages : 

• Influence sur les gaz piégés sur les surfaces des particules et stimulation du gaz dans l’eau, ce qui améliore considérablement le traitement de l’eau
• Production en permanence des espèces réactives de l’oxygène (ERO) quasi stables qui oxydent les polluants et les agents pathogènes présents dans l’eau 
• Amélioration de l’agrégation des particules grâce à la coagulation par pontage intra particulaire, ou la fixation des particules colloïdales, ce qui entraîne la formation d’un floc plus important.
• Atténuation de l’encrassement des surfaces en décomposant et en éliminant par exemple le biofilm des tuyaux d’irrigation. 

Contrairement au traitement chimique de l’eau, où l’oxydation neutralise les polluants ou en modifie les propriétés pour les rendre plus facilement éliminables, le traitement par nano bulles d’air offre une oxydation naturelle et continue. Les nano bulles ont une durée de vie de plusieurs mois. Elles contiennent une quantité d’énergie qui, lorsque la bulle disparait, va améliorer l’oxydation des polluants et l’élimination des pathogènes. 

Nano bulles et microbulles pour oxygéner et nettoyer l’eau douce

Les microbulles (diamètre entre 0.01 et 0.05 mm) peuvent venir compléter le traitement par nano bulles. Elles permettent un fractionnement de la mousse, utile pour attirer des solides en suspension collectés pour élimination ou revalorisation (engrais) dans le cas de lagunes ou bassins naturels.
C’est notamment la solution que propose l’entreprise hollandaise OMO, distribuée en France par la société Markote. Elle propose une technologie conçue pour les eaux douces qui combine l’aération (nano bulles) et l’écumage (microbulles) des eaux de surface. Cette technologie peut aussi bien être utilisée en préventif qu’en curatif pour éviter la formation et la propagation d’algues notamment. Grâce à la mousse fractionnée, la pollution et les nutriments pour les algues sont extraits, l’eau est oxygénée.

Le dispositif prend la forme d’une cuve flottante en cône fabriquée en PEHD. Il peut être raccordé à un panneau solaire le rendant totalement autonome. Une pompe à eau submersible (capacité de traitement de 10 000 litres/heure) y est fixée à l’extérieur. La pompe aspire l’air et l’eau et les envoie au sommet de la cuve à l’aide de tuyaux. Ce mélange d’air et d’eau est composé de microbulles et de nano bulles dont le ratio est ajustable facilement.

Les nano bulles vont descendre et oxyder les détritus au fond de la réserve d’eau. Les microbulles vont quant à elles remonter par le cône et fractionner la mousse, ce qui va permettre d’attirer les solides en suspension, qui seront eux-mêmes retirés de l’eau grâce au capteur de mousse situé à l’intérieur de la cuve. Par cette action, les nutriments nécessaires aux algues pour proliférer sont retirés. Quant à la mousse recueillie à l’aide du capteur d’écume, elle s’effondre dans l’eau et est physiquement retirée par une pompe manuelle portable. Elle pourra être ensuite utilisée comme engrais liquide.