Techniques de désinfection de l’eau d’aquaculture

Techniques de désinfection de l’eau d’aquaculture

Les techniques de désinfection de l'eau d'aquaculture comprennent généralement plusieurs méthodes telles que la stérilisation aux ultraviolets (UV), la désinfection à l'ozone et la désinfection chimique. Aujourd'hui, nous présenterons les UV et l'ozone comme deux méthodes de stérilisation et de désinfection. Cet article analyse principalement ces méthodes du point de vue des mécanismes et des caractéristiques de la stérilisation.

Stérilisation UV

Le principe de la stérilisation UV implique l'absorption de l'énergie de la lumière UV par les acides nucléiques microbiens, notamment l'acide ribonucléique (ARN) et l'acide désoxyribonucléique (ADN). Cette absorption modifie leur activité biologique, conduisant à la rupture des liaisons et des chaînes des acides nucléiques, à la réticulation au sein des acides nucléiques et à la formation de photoproduits, empêchant ainsi la réplication microbienne et provoquant des dommages mortels. La lumière UV est classée en UVA (315 ~ 400 nm), UVB (280 ~ 315 nm), UVC (200 ~ 280 nm) et UV sous vide (100 ~ 200 nm). Parmi ceux-ci, les UVA et les UVB sont capables d'atteindre la surface de la Terre à travers la couche d'ozone et la couverture nuageuse. Les UVC, connus sous le nom de technologie de désinfection UV-C, présentent l'effet de stérilisation le plus puissant.

L'efficacité de la stérilisation UV dépend de la dose de rayonnement UV reçue par les micro-organismes, ainsi que de facteurs tels que l'énergie UV émise, le type de lampe, l'intensité lumineuse et la durée d'utilisation. La dose d'irradiation UV fait référence à la quantité de longueur d'onde UV spécifique requise pour atteindre un certain taux d'inactivation des bactéries. Des doses plus élevées entraînent une efficacité de désinfection plus élevée. La stérilisation UV est avantageuse en raison de son fort pouvoir bactéricide, de son action rapide, de l’absence d’additifs chimiques, de l’absence de sous-produits toxiques et de sa facilité d’utilisation. Les stérilisateurs UV utilisent généralement de l'acier inoxydable comme matériau principal, avec des tubes de quartz de haute pureté et des lampes UV à quartz haute performance, garantissant une longue durée de vie et des performances fiables. Les lampes importées peuvent avoir une durée de vie allant jusqu'à 9 000 heures.

Désinfection à l'ozone

L'ozone est un oxydant puissant et son processus de stérilisation implique des réactions d'oxydation biochimiques. La stérilisation à l'ozone fonctionne sous trois formes : (1) des enzymes oxydantes et décomposantes au sein des bactéries qui utilisent le glucose, désactivant ainsi les bactéries ; (2) interagir directement avec les bactéries et les virus, perturbant le métabolisme microbien et provoquant la mort ; et (3) pénétrer dans les cellules à travers les membranes cellulaires, agissant sur les lipoprotéines de la membrane externe et les lipopolysaccharides internes, conduisant à la dissolution et à la mort des bactéries. La stérilisation à l'ozone est à large spectre et lytique, éliminant efficacement les bactéries, les spores, les virus, les champignons et peut même détruire la toxine botulique. De plus, l’ozone se décompose rapidement en oxygène ou en atomes d’oxygène uniques en raison de sa mauvaise stabilité. Les atomes d'oxygène simples peuvent se recombiner pour former des molécules d'oxygène, améliorant ainsi l'oxygénation de l'eau d'aquaculture sans laisser de résidus toxiques. Ainsi, l’ozone est considéré comme un désinfectant idéal et non polluant.

Même si l’ozone possède des capacités de stérilisation efficaces, une utilisation excessive peut nuire aux animaux d’aquaculture. Les études de Schroeder et al. démontrer que l'ozone, lorsqu'il est utilisé de manière appropriée, peut éliminer efficacement les nitrates et les impuretés jaunes et, lorsqu'il est utilisé avec une séparation par mousse, peut réduire la prolifération bactérienne. Cependant, une utilisation excessive peut générer des oxydants hautement toxiques. Silva et coll. soulignent également que si l'ozone améliore la stabilité de la qualité de l'eau et la suppression des maladies en aquaculture, ses effets génotoxiques peuvent nuire à l'intégrité cellulaire des organismes aquatiques, entraînant des problèmes de santé et une réduction du rendement. Par conséquent, il est crucial en aquaculture d’utiliser l’ozone de manière opportune, mesurée, sûre et réglementée, en mettant en œuvre des mesures strictes pour prévenir une utilisation excessive et atténuer les déversements d’ozone afin d’éviter la pollution de l’air.