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Eaux de piscines : mieux traiter pour optimiser les coûts
Antoine Bonvoisin de TECHNOSCOPE 12 juillet 2018 Paru dans N°413 - à la page 77

Les eaux des 4.135 piscines publiques françaises font l’objet d’une réglementation très stricte quant à leurs caractéristiques. Elles doivent subir toute une série de traitements dont le coût est assez variable puisqu’il se situe entre 5 et 8?euros le m3 traité et chauffé. Plusieurs solutions existent pour limiter ces dépenses.

L’eau doit subir plusieurs étapes de traitement pour pouvoir être utilisée dans les piscines publiques : filtration, désinfection, déchloramination… et la législation française impose des normes strictes, notamment sur le pH, le taux de chloramines, la fréquence de renouvellement de l’eau et la fréquentation maximale instantanée.
L’ALTICE’O de Syclope Electronique est un analyseur/régulateur multiparamètres et multi-bassins. Il peut réaliser différentes mesures et réguler différents paramètres indispensables au traitement de l’eau. Ce suivi précis permet d’engendrer des économies d’eau, d’énergie et de produits chimiques, en injectant juste ce qui est nécessaire.

« Le coût du traitement par m³ d’eau est très variable, selon l’âge de la piscine, sa vétusté, la température de l’eau sur le site » précise Jean-Michel Velay, Service Manager & Aquatic Manager chez Evoqua Water Technologies. « Mais le coût se situe généralement autour de 5 à 8 euros ».

Plusieurs technologies permettent aujourd’hui de limiter le coût du traitement de l’eau. Une première solution peut consister à améliorer le suivi des paramètres physico-chimiques pour doser et utiliser au mieux les produits et limiter les traitements inutiles.

Optimiser la mesure et la régulation des paramètres physico-chimiques

Ainsi, Syclope Electronique propose divers régulateurs pour le traitement des paramètres physico-chimiques de l’eau. « Notre équipement ALTICE’O, spécialement conçu pour les piscines publiques, est un analyseur/régulateur multi-paramètres et multi-bassins : avec un seul équipement, vous pouvez contrôler la qualité de l’eau d’un ou plusieurs bassins sur un même site. L'ALTICE’O peut réaliser différentes mesures et réguler différents paramètres indispensables au traitement de l'eau. Ce suivi précis permet d’engendrer des économies d'eau, par le suivi des chloramines notamment, des économies de produits chimiques, en injectant juste ce qui est nécessaire, et donc des économies d'énergie » explique Nahéma Gouffé, Chargée de communication pour Syclope Electronique.

Les appareils sont communicants, ce qui permet d’avoir un accès en ligne et en temps réel aux suivis des différents paramètres.

Limiter le taux de chloramines

Dans les piscines, des chloramines peuvent être produites par l'action du chlore sur les matières azotées laissées par les baigneurs, notamment la transpiration et l'urine. Elles peuvent être à l’origine, dans les piscines couvertes, d’une eau malodorante, allergène et irritante. Le taux de chloramines doit toujours être inférieur à 0,6 mg/l, et plusieurs types de traitements existent pour limiter leur quantité de façon efficace.
hth® CYCL’EAU multicontrol d’Arch Water Products (groupe LONZA) permet d’analyser et de réguler les teneurs en chlore (libre, actif ou total), pH et température de l’eau des bassins. Il permet de contrôler et de réguler jusqu’à 8 bassins (filtration commune) ou 3 bassins (filtration indépendante).

La première méthode de traitement consiste à utiliser les UV pour détruire les chloramines. UVGermi, Bio-UV, Abiotec, Cifec, Comap, Eufor Inter (Hanovia) proposent des réacteurs UV dédiés aux piscines recevant du public. « Les UV ont deux propriétés : la désinfection (la destruction des bactéries, des virus, etc.), et la destruction des chloramines » précise Delphine Cassan, Responsable scientifique piscines publiques de BIO-UV France. « Pour respecter le seuil des 0,6 mg/l de chloramines, les piscines rajoutent souvent de l’eau potable dans les bassins, dont le prix du m³ se situe entre 5 et 10 euros, ce qui est évidemment très onéreux. Pour éliminer les chloramines, BIO-UV propose des destructeurs de chloramines. Tout le débit de la piscine passe à l’intérieur de cet appareil, toutes les 30 min, 1h, 1h30, en fonction des types de bassins » ajoute Delphine Cassan.

En fonction de la capacité de la piscine, les économies réalisées peuvent représenter plusieurs milliers d’euros, et l’appareil peut être amorti entre 6 mois et 3 ans. BIO-UV a été la première entreprise en France à avoir proposé ce type de produit et à obtenir l’agrément du Ministère de la Santé. Aujourd’hui, BIO-UV a équipé plus de 3.000 établissements avec ce type d’installation.

« Avec ce genre de dispositif, après un an d’utilisation la piscine a plusieurs avantages : elle a tout d’abord amélioré la qualité de l’eau, car le taux de chloramine est passé à 0,2 mg/l. Le taux est ainsi inférieur à la norme 0,6 mg/l). Et la technologie permet de faire des économies d’eau conséquentes » précise Delphine Cassan.
Pour réduire les trois types de chloramines et les trihalométhanes, BIO-UV a développé et breveté des gammes spécifiques pour la déchloramination des piscines et spas collectifs.

UV Germi s’est également spécialisé dans l’utilisation des UV pour éliminer les chloramines. « Nous travaillons sur la technologie UV basse pression, dont l’avantage est de consommer moitié-moins d’énergie pour un résultat équivalent » explique Guerric Vrillet, Directeur technique. « Et nous avons développé depuis 3 ans un dispositif de régulation en continu en fonction du taux de chlore combiné. Cela permet d’abaisser encore la consommation électrique de 20 à 30 % ».

Eufor Inter commercialise de son côté le nouveau système Swimline UVEO (énergie des ultraviolets optimisée) d’Hanovia qui revendique jusqu’à 60 % moins d’énergie que les systèmes UV classiques en n’utilisant qu’une seule lampe UV. Le système est livré avec le « UVGuard » breveté de Hanovia qui permet un contrôle sécuritaire de la sonde UV grâce à une conception d’obturateur qui protège l’opérateur contre les rayons UV.
La gamme de déchloraminateurs UVDECHLO de UVGermi permet de couvrir l’ensemble des besoins rencontrés sur le marché de 5 à 1.200 m3/h

Autre technologie possible pour éliminer efficacement la formation de sous-produits : l’ozone, qui est le désinfectant le plus puissant pour détruire le chlore combiné dans l’eau. C’est notamment la méthode proposée par le groupe BWT, ProMinent ou Xylem à travers sa marque Wedeco. « Ce traitement est la solution optimale car l’ozone détruit efficacement les bactéries, virus et chlore combiné avant de revenir à sa forme initiale qui est l’oxygène » explique Claude Klein, Responsable Marketing et formation chez ProMinent France. « L’ozone ne créé donc aucun sous-produit dans l’eau et la qualité de l’air au bord des bassins est remarquable car quasi absente de trichlorures d’azote ».

L’ozone permet d’économiser jusqu’à 60 % d’eau de recirculation, que ce soit avant ou après l’étape de filtration (pré ou post-ozonation). L’ozone, combiné à l’adsorption sur charbon actif, permet de capturer plus d’impuretés et de gagner en transparence de l’eau. « Avec l’ozone, on a un investissement à faire entre 80.000 et 150.000 euros. Côté amortissement, tout dépend de la taille de la piscine, mais cela peut se faire en quelques années car les besoins en apport d’eau et d’air neufs sont réduits au minimum » précise Claude Klein.


Dernière technologie pour la diminution des chloramines et surtout des trichloramines, le stripping par ventilation. Cifec propose ainsi d’extraire les chloramines sans perte de calories ni risque de formation de sous-produits grâce au TrichlorStop développé en collaboration avec l’EHESP de Rennes.

L’ultrafiltration

Au-delà du suivi des paramètres physico-chimiques et du dosage, il est également possible de réaliser des économies d’eau substantielles en intervenant sur le matériel lui-même.

L’ultrafiltration permet ainsi de réutiliser les eaux de lavage de filtre à lit épais pour re-laver ces mêmes filtres, ce qui permet des économies d’énergie et donc de limiter les coûts de fonctionnement. Cette méthode est notamment proposée par Evoqua Water Technologies, Syclope Electronique, ou encore ProMinent.

Les ozonateurs OZONFILT® OZMa de ProMinent sont des installations sous pression, dans lesquelles le gaz de service, à savoir l’air ou l’oxygène, est introduit sous pression dans le générateur d’ozone. Ils fonctionnent à l’oxygène et permettent une production d’ozone avec des concentrations jusqu’à 150 g/Nm

« Evoqua Water Technologies est la première société à avoir reçu l’autorisation du gouvernement pour utiliser cette technologie » explique Jean-Michel Velay. « On récupère l’eau, on la nettoie, et nous l’utilisons à nouveau pour laver les filtres ». Intervenir sur les filtres peut ainsi permettre de grandes économies. Pour aller plus loin, Evoqua Water Technologies s’apprête à importer un nouveau genre de filtres mis au point aux États-Unis : il s’agit des filtres Defender, qui présentent de nombreux avantages. En premier lieu, ces filtres qui utilisent la perlite comme méthode de filtration, n’ont pas besoin d’être retro-lavés, permettant ainsi de faire des économies considérables en eau : jusqu’à 90 %. En outre, ces filtres impliquent de faibles coûts d’exploitation, un faible encombrement, ne nécessitent pas de floculant, et permettent une haute qualité de filtration (<1µm) (cf encadré).

Optimiser le pompage

Le pompage représente un autre gisement de coûts, notamment en raison de la consommation électrique. À titre d’exemple, une diminution de 20 % de la puissance d’une pompe permet de faire 50 % d’économies d’énergie.
Filtres Fournier® conçoit et commercialise depuis 50 ans des systèmes de filtration sur mesures pour piscines collectives, avec de nombreuses références toujours en service depuis les années 1970

Grundfos a ainsi développé une approche qui consiste à optimiser l’utilisation des moteurs, pour qu’ils ne tournent pas en permanence à 100 % mais qu’ils s’adaptent aux besoins de l’installation pour économiser ainsi de l’électricité. Grundfos propose des pompes avec des moteurs type MGE, des moteurs à très haut rendement de classe IE5. « Ces moteurs, qui ont de très hauts rendements par rapport aux moteurs classiques asynchrones, intègrent des fonctionnalités innovantes uniques et permettent de faire de substantielles économies d’électricité » précise Spyridon Kranias, Chef de Marché Eau chez Grundfos. Le retour sur investissement peut être ainsi de quelques mois, et ce genre de matériel permet d’économiser plusieurs dizaines de milliers d’euros à l’année.

Éviter la sur-stabilisation de l’eau

Certains acteurs proposent également d’utiliser l’hypochlorite de calcium, une formule de chlore ne libérant pas d’acide cyanurique (stabilisant). Ce produit offre l’avantage d’éviter le phénomène de saturation de l’eau en stabilisant, qui oblige généralement à vidanger régulièrement une grande partie de l’eau des piscines.

Le groupe Lonza est le premier fabricant mondial d'hypochlorite de calcium. « Beaucoup de piscines sont traitées de cette façon en France et ailleurs actuellement » explique Caroline Beauval, Responsable Marketing Europe. « On observe un gain immédiat sur les renouvellements d’eau. Par ailleurs, le traitement à l’hypochlorite de calcium offre une bien meilleure préservation des équipements et des revêtements vis-à-vis de la corrosion ».

L’algicide multifonctions Top 3 de Mareva flocule les matières organiques apportées par les baigneurs, stabilise le pH en limitant ses variations et prévient la formation d’algues, de dépôts calcaires et de taches de rouille

Une piscine traitée avec des chlores organiques libérant du stabilisant se trouve sur-stabilisée au bout de 5 mois de traitement environ, durée après laquelle il faut vidanger au moins la moitié, voire la totalité du bassin. Le traitement à l’hypochlorite de calcium peut donc permettre de faire des économies d’eau conséquentes et évite également la fermeture temporaire du bassin.

La chloration au chlore gazeux : la sécurité avant tout

Les projets de centres aquatiques intègrent de plus en plus souvent une chloration au chlore gazeux. Les avantages sont multiples. Cifec, précurseur en la matière, rappelle notamment que le stockage ne nécessite que peu de place au sol et ne se dégrade pas dans le temps.« L’exploitation d’une piscine au chlore gazeux offre plusieurs avantages : une pureté (99.8 % de chlore), une grande autonomie, des manipulations réduites, une absence d’émanation de chlore, les locaux techniques ne seront pas soumis à un vieillissement prématuré par la corrosion générée par les produits chlorés liée au dégazage des seaux, doseurs de produits chlorés solides et cuve de chlore liquide, confirme Marc Le Saux, responsable marché piscine chez Gazechim. De plus, les collectivités sont protégées par une réglementation claire et précise ». Par ailleurs, le produit étant pur, il ne génère pas d’entartrage dans les sondes d’injection. C’est la seule technique ou le chlore est injecté en dépression et non pas en pression, d’où une sécurité accrue et une facilité de régulation. Le chloromètre de sécurité Chloro+ de Cifec permet la désinfection de l’eau par l’injection en toute sécurité d’une dose réglable de chlore gazeux dans l’eau avec une grande autonomie et une maintenance minimum.
Les systèmes de chloration électrolytique Selcoperm de Grundfos produisent par électrolyse une solution d’hypochlorite à partir d’une solution de sel courant. Grâce à sa longue demi-vie, ce système est adapté pour un stockage dans un réservoir tampon.

L’utilisation de vanne modulante telle que celle proposée par Eurochlore permet un dosage précis et automatique (en fonction du taux de chlore résiduel mesuré par l’analyseur). Contrairement à d’autres produits désinfectant, le chlore gazeux n’entraîne pas de surconsommation de produit régulateur de pH. Sa manipulation est facilitée et sécurisée grâce à l’utilisation des chloromètres de sécurité développés par Eurochlore : le passage de l’eau à désinfecter sous pression créée un vide qui permet d’aspirer le chlore de la bouteille. Tout manque d’étanchéité entraîne alors la fermeture du système et interdit toute fuite de chlore. Les bouteilles de chlore sont stockées dans des armoires de sécurité indépendantes réservées à cet usage. Le personnel intervenant sur une bouteille de chlore doit suivre une formation spécifique. Eurochlore propose également des solutions techniques sur mesure, notamment des armoires de sécurité chlore sur mesure avec l’ensemble des équipements de chloration et de sécurité.

Le groupe Lonza est le premier fabricant mondial d’hypochlorite de calcium.

Chez Lutz-Jesco, les chloromètres C2213 pour bouteille de 49 kg à raccord par écrou fou, les vannes modulantes C7700 à pointeau équipées de rotamètre et à commande 4-20 mA sont des matériels sûrs et fiables pour le dosage du chlore gazeux de 80 g/h à 4 kg/h. Le détecteur de fuite EasyCon GW, associé au dispositif ChlorStop, assure quant à lui la sécurité au niveau du stockage et la protection de l’installation de dosage aval.

Les alternatives existent cependant.

Grundfos propose ainsi une solution sécuritaire avec sa gamme d’électrolyseurs Selcoperm pour le traitement de désinfection de l’eau. Le Selcoperm assure une exploitation plus aisée et sécurisée puisque l’opérateur ne manipule que de l’eau et du sel de qualité alimentaire, utilisés pour générer la solution de désinfection d’hypochlorite de sodium diluée sur site et à la demande. Malgré un investissement initial plus important en équipement, cette solution s’avère, au global, moins onéreuse, car elle supprime le besoin de réapprovisionnement en réactifs chimiques, donc des coûts d’achats et de transports.

Dinotec propose une gamme complète d’électrolyseurs, à cellule tubulaire ou à membrane, susceptibles de produire une solution désinfectante in situ. La nouvelle technologie Marathon, brevetée, permet d’augmenter notablement le rendement des systèmes à cellules à membrane.

Dinotec propose également une gamme complète d’électrolyseurs, à cellule tubulaire ou à membrane, susceptibles de produire une solution désinfectante in situ. La nouvelle technologie Marathon, développée par Dinotec et brevetée, permet d’augmenter notablement le rendement des systèmes à cellules à membrane. Elle contribue à augmenter nettement la durée de vie des installations tout en abaissant jusqu’à 15 % de la consommation d’énergie en réduisant non seulement le courant mais aussi la tension d’électrolyse et ainsi les cycles de montée et de baisse de régime. Cette gamme bénéficie d’une garantie totale de 5 ans, y compris sur la partie de la membrane, le composant le plus essentiel du système.

La législation française, un frein persistant

Le constat est largement partagé chez les différents acteurs du marché : la législation française représente un frein important pour développer de nouvelles techniques.
Les déchloraminateurs par stripping proposés par Cifec permettent un abattement de 50 % à 80 % des chloramines. L’analyseur Trichlor’air permet quant à lui de mesurer in situ des trichloramines de l’air sans aucune manipulation de produit chimique

Pour Jean-Michel Velay, « En France, quand on veut mettre en place un nouveau produit, il faut être conforme à une législation très ancienne qui date de 1981, c’est très compliqué, Il faut généralement de nombreuses autorisations pour proposer un nouveau produit, ce qui rend l’innovation difficile ».

Même constat pour Claude Klein, ProMinent : « D’autres réglementations ailleurs dans le monde sont plus flexibles. En Allemagne par exemple, il est possible de réduire le débit de filtration la nuit quand il n’y a pas de fréquentation dans le bassin ou de réduire la consigne de chlore avec un traitement complémentaire à l’ozone, ce qui permet de réduire les coûts ». Pour pouvoir proposer de nouvelles technologies dans les piscines publiques qui pourraient permettre d’optimiser les coûts sans générer de perte de qualité ni augmenter les risques, il faudrait donc que la réglementation puisse évoluer. 

D’autant que ce statu quo réglementaire ne garantit pas un bilan sanitaire satisfaisant. 

Les chloromètres Lutz-Jesco C2213 ainsi que les vannes modulantes C7700 à pointeau équipé de rotamètre et à commande 4-20 mA permettent un dosage sûr du chlore gazeux de 80 g/h à 4 kg/h. Le détecteur de fuite EasyCon GW associé au dispositif ChlorStop assure la sécurité au niveau du stockage et la protection de l’installation de dosage aval.

Malgré les nettes évolutions technologiques intervenues depuis 20 ans, le bilan sanitaire des piscines reste médiocre. « La fiabilité des techniques est rarement en cause, ce qui pèche c’est la maintenance des équipements, la formation des exploitants et la gestion de la fréquentation, estime Patrice Dupuis chez Consult’eau, entreprise de conseil, d’expertise et de formation en gestion de l’eau. Pire, l’entretien se situe bien souvent très en deçà des besoins, faute de personnels, et l’hygiène des baigneurs n’est pas suffisamment contrôlée : une simple douche à l’eau claire, sans savon, élimine 80 % des polluants apportés. Or, l’ennemi absolu, dans une piscine, ce n’est pas le germe en-soi, mais bien la matière organique qui le nourrit et forme plus de 600 sous-produits de chloration dangereux ». Certains pays, comme l’Allemagne, par ailleurs très stricts lorsqu’il s’agit de qualité de l’eau, offrent de bons exemples sur ce qu’il serait possible de faire en la matière.