Bactéricides de synthèse

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Introduction
De nombreux bactéricides sont commercialisés par les sociétés spécialisées dans le traitement de l'eau.
Comme il s'agit de produits synthétiques, il existe à ce jour de nombreux composés actifs ayant un effet non seulement sur les bactéries mais aussi, pour certains d'entre eux, sur les dépôts et le biofilm si le produit a un caractère détergeant ou moussant.

Principaux bactéricides
La liste qui suit, reprend les bactéricides les plus couramment utilisés dans le traitement des eaux (ceci intègre la lutte contre Legionella neumophila).

- bactéricides non ioniques
L'absence de charge va favoriser la diffusion du bactéricide dans le biofilm.

2-bromo-4'-hydroacetophenone en milieu solvant .
di bromo di nitrilopropionamide (DBNPA)
L'une des molécules les plus utilisées lorsque l'on veut désinfecter un circuit d'eau sans produire de la mousse.
glutaraldéhyde à 25 % ou 50 %
dimethyldithiocarbamate de potassium ou de sodium à 50%
bactéricide large spectre très efficace contre les bactéries du cycle du soufre.
10% de Méthylène bis(thiocyanate) et 10% 2-(Thiocyanomethylthio)benzothiazole.
méthylène bis(thiocyanate) en milieu solvant
ce produit est encore très utilisé.
2-(Thiocyanomethylthio)benzothiazole en milieu solvant
Dichlorure de Poly[oxyéthylène(dimethylimino)éthylène(dimethylimino)éthylène] (ionène) à 60 %.

Très utilisé dans les laveurs d'air, les fontaines décoratives. Isothiazolines dont les formule développées du bactéricide (mélange de 2 actifs) est donné ci-après :

5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one

2-Methyl-4-isothiazolin-3-one

C'est l'association chimique le plus utilisée dans les eaux industrielles soit sous la marque Kathon ® du fabricant de l'actif (Rhom and Haas).

Famille des ammoniums quaternaires (bactéricides cationiques)

chlorure de Oxydiéthylène bis(alkyl diméthyl ammonium)
Ce bactéricide de la famille des ammonium quaternaires est particulièrement moussant. Il associe ainsi un caractère détergent aux propriétés bactéricides du produit

chlorure de n alkyldiméthyl benzyle ammonium
FormuleR= n Alkyl (67% C12, 25% C14, 7% C16, 1% C18

chlorure de n alkyl diméthyl benzyle ammonium
Formule type
R= n alkyl (60% C14, 25% C12, 15% C16)

chlorure de n alkyl diméthyl benzyle ammonium
Formule type
R= n alkyl (50% C14, 40% C12, 10% C16)

chlorure de n alkyl di méthyle benzyle ammonium
Formule type
R= n alkyl(50% C14, 40% C12, 10% C16)

chlorure de n Alkyl diméthyl benzyle ammonium
Formule
R= n alkyl (60% C14, 30% C16, 5% C12, 5% C18)

chlorure de n Alkyl diméthyl benzyle ammonium
Formule
R= n Alkyl (60% C14, 30% C16, 5% C12, 5% C18)

chlorure de n Alkyl diméthyle benzyle ammonium
chlorure de n Alkyl diméthyle éthyle benzyle ammonium en mélange
Formule
R= n Alkyl (60% C14, 30% C16, 5% C12, 5% C18)
R1= n Alkyl (68% C12, 32% C14)

n Alkyl diméthyl benzyle ammonium en mélange avec du chlorure de n Alkyl diméthyl éthyl benzyl ammonium
Formule
R= n Alkyl(60% C14, 30% C16, 5% C12, 5% C18)
R1= n Alkyl (68% C12, 32% C14)

chlorure de n Alkyl diméthyl benzyle ammonium et du chlorure de di n alkyl méthyle éthyle benzyle ammonium en mélange
Formule
R= n Alkyl (60% C14, 30% C16, 5% C12, 5% C18)
R1= n Alkyl (68% C12, 32% C14)

chlorure de n Alkyl diméthyl éthyle benzyle ammonium
Formule
R= n Alkyl (95% C14, 3% C12, 2% C16

chlorure de n Alkyl diméthyl benzyle ammonium
Formule
R= n Alkyl (58% C14, 28% C16, 14% C12)

Dosage

La principale lacune de la majorité des biocides est l'absence de tests simples permettant de déterminer leur concentration dans l'eau. En conséquence, la concentration initiale est déterminée par un calcul estimant le volume d'eau dans le système et la masse de biocide utilisée.
La purge du système réduit le temps de séjour du bactéricide dans le circuit. Le dosage initial du produit comme le maintien d'une concentration suffisante, impose le plus souvent d'avoir, après 1 ou 2 temps de demi-résidence (T1/2), une concentration en biocide encore correcte.
Ainsi, pour un circuit de refroidissement présentant les caractéristiques suivantes:

- volume total V: 100 mètres cubes,
- purge du circuit (purge volontaire + fuites + entraînement vésiculaire)= 10mètres cubes

l'on a T1/2 = 0,7 V/P = 0,7 * 100 / 10 = 7 heures.
Si l'on doit maintenir au minimum 25 mg/l du bactéricide A dans le circuit durant 24 h , pour une dose de départ x mg/l l'on aura:

- x/2 après 7 h,
- x/4 après 14 h
- x/8 après 28 h

L'introduction à t = 0 de 100 mg/l donnera 12,5 mg/l après 28 heures ce qui est insuffisant. Soit l'on fera un choc de 200 mg/l ou un choc initial de 50 mg/l + des petits chocs de 25 mg/l toutes les 8 heures

Cependant il est impossible de déterminer les pertes de biocides liées à l'absorption, aux pannes éventuelles.
Certains composés chimiques interagissent. On devra parfaitement séparer les points d'injection si les produits utilisés posent problèmes de manière à distinguer les différentes zones d'interaction. Pour cela il faudra s'assurer de la dilution du 1er réactif avant d'ajouter le second.
On peut ajouter les produits dans une zone a forte turbulence, à l'intérieur du système hydraulique, pour permettre une dilution et un mélange rapide ou, utiliser une injection directe dans l'eau du tuyau avec un équipement adapté.

Méthodes de d'injection

Il existe de nombreux systèmes permettant d'injecter ces produits dans la tour de refroidissement
Le plus souvent l'on utilisera une pompe doseuse ou une injection par choc.

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Mise à jour juillet 2001- Révision 1-
copyright IRH Environnement et Jean-Louis ROUBATY 2001