Traitement des eaux de ballast

Traduction libre par le Cdt J.P. Dalby d'un article paru dans Marine Engineers Review (MER)

       La Convention Internationale pour le Contrôle et la Gestion des Eaux de Ballast et Sédiments a été adoptée en 2004 en réponse aux questions de la communauté internationale au sujet des transferts d'espèces par les ballasts des navires. Elle entrera en vigueur 12 mois après la ratification par 30 États membres de l'OMI, représentant 35% du tonnage mondial. Fin septembre 2008, seulement 16 États représentant 14,24% du tonnage mondial avaient ratifié la convention.
       Fin 2007, pour les navires neufs à 5000 m³ minimum de capacité de ballastage, l'OMI a reporté de 2 ans la mise en application prévue pour janvier 2009. Ceci, parce qu'aucun système de traitement de ballast n'avait encore été approuvé. Aujourd'hui seuls les systèmes de traitement suivants sont approuvés : PureBallast de Alfa Laval, Venturi Oxygen Stripping (VOS) de NEI Treatment Systems, et SEDNA de Hamann AG.

       La plupart des armateurs commencent à recueillir des informations pour leur budget de constructions futures. Cependant, peu ont déjà pris leur décision sur le système à utiliser. En fait, pour le moment, seule est prévue une place plus ou moins grande dans le compartiment machine, le système à installer restant encore à définir.
       Le coût d'installation sur les navires existants est variable et dépend principalement de la taille et du poids du système qui sera installé lors du passage en bassin. Mais si des modifications ne sont pas possibles dans l'espace machine, d'autres espaces doivent être déterminés à bord, ce qui peut aussi conduire à une diminution de l'espace cargaison. De plus les pompes de ballastage doivent être adaptées au système, et lorsque l'eau de ballast doit être traitée lors du ballastage et du déballastage, cela induit aussi une augmentation de la tuyauterie attenante.
       Par exemple, dans le cas d'un navire supply offshore, le coût d'une installation standard au chantier de construction serait de l'ordre de 600 000 usd. Pour un navire existant, ce serait beaucoup plus et il faudrait aussi trouver la place nécessaire à l'installation.

       Cependant, si la Convention était ratifiée, ce serait quelque 1000 nouveaux navires qui devraient être équipés avant leur lancement. A comparer avec le très faible nombre de commandes passées chez les constructeurs (moins de 100). Alfa Laval a 30 commandes pour son système PureBallast, et NEI 20 dont un contrat d'une unité de 4400 m³/h pour chacun des 6 navires de 118 000 tonnes en commande au chantier chinois de Yangzhou Dayand.

L'approbation des systèmes

Un système doit être approuvé de deux façons :

D'abord l'approbation «Substance Active», ce qui signifie que le système n'a pas d'impact négatif sur l'eau traitée et/ou sur l'équipage.
Ensuite l'approbation «Performance Biologique», ce qui signifie que le système réduit le nombre d'organismes vivants contenus dans l'eau de ballast à un nombre maximum d'unités par m³. Cette approbation est plus longue à obtenir car elle comporte des tests à terre mais aussi à bord, pour un débit minimum de 200m³/h.

Les tests à terre concernent plus les niveaux de salinité, de turpitude et de micro-organismes, alors que les tests à bord sont conduit en condition réelles pendant 6 mois à la mer. Les 3 systèmes cités plus haut (Alfa Laval, NEI et Hamann), bien que conception différente, ont tous reçus le certificat de conformité.

       Le système PureBallast d'Alfa Laval a reçu son approbation en juin 2008 après avoir passé les tests sur un navire ro-ro ayant un débit de ballastage de 1000 m³/h : aucun ajout chimique n'a été nécessaire pour montrer l'efficacité biologique du système et aucun effluent chimique n'a été créé pendant le traitement.

       Le système développé en coopération avec Wallenius Water utilise une technologie d'oxydation avancée appelée Wallenius AOT. Le système génère à l'intérieur d'un réacteur AOT des radicaux organiques qui vont réagir immédiatement avec les micro-organismes et les autres contaminants organiques contenus dans l'eau de ballast. Ces radicaux n'existant que quelques millisecondes, ils neutralisent les micro-organismes, et n'ont aucune chance de quitter le réacteur.

       En fait, ce système utilise le procédé existant déjà pour le nettoyage automatique des vitres de gratte-ciels.

Le système VOS de NEI utilise, lui, un hydrogène chimique peroxyde afin de réduire rapidement le taux d'oxygène d'une citerne de ballast, asphyxiant ainsi les organismes aquatiques et réduisant aussi la corrosion. Au déballastage, le système est inversé et l'eau est rapidement re-oxygénée.

Le système SEDNA de Hamann utilise aussi un agent oxydant, une solution à base d'hydrogène peroxydée appelée Peraclean Ocean. Ce système a été capable de contrôler des opérations de ballastage de 250 à 1000 m³/h pour une consommation d'énergie de 13 Kw. Dans la version modulaire de ce système, la séparation physique a été faite à travers un dispositif hydraulique spécialement conçu pour cette application. Il réduit la charge sédiment de l'eau de ballast et élimine aussi des organismes. L'eau est ensuite passée à travers un filtre à organismes de 50µm.

       Ce procédé augmente aussi l'instabilité des organismes restants dans l'eau. L'eau de ballast sera alors traitée par un oxydant biodégradable, et ne contenant pas de chlore, dosé à 150 ppm. Le système SEDNA a été testé en divers endroits pendant plusieurs dizaines de milliers d'heures à partir de deux systèmes, l'un de 200 m³/h et l'autre de 500 m³/h. Les évaluations sur des planctons et des organismes ont démontré que le système excédait le standard D2 de la convention.

       Dans le système Ocean Saver, après filtration, une petite quantité de ballast, moins de 0.5% du débit nominal, est soumise à des pressions extrêmes à l'intérieur de la chambre de cavitation C3-T, avant d'être ré-injectée avec de l'azote. L'efficacité de la chambre C3-T est supérieure aux autres systèmes à cavitation par la création de pression d'implosion allant à 1000 bars et de fréquences allant à 100 KHz.
       Le Système VOS, fabriqué par Mitsubishi (Japon) et Samsung (Corée) ne demande ni filtration ni générateur supplémentaire. Sa partie la plus imposante, le générateur de gaz inerte, peut être placée n'importe où à l'arrière de la cloison machine. En conséquence, ce système devient un procédé plus simple d'installation pour les navires existants. Pas de produit chimique à avoir à bord, et pas de produit toxique dans les rejets à la mer.

       Une autre approche est l'utilisation de la désinfection par ultra-violet. Hanovia (UK) a élaboré un système UV qui, en conjonction avec un filtre, tue ou enlève virtuellement tout micro-organisme présent dans l'eau de ballast.

       Ce système combine l'utilisation d'un désinfectant UV à forte intensité et pression moyenne avec un filtre à nettoyage automatique. Après être passée dans le filtre pour enlever les organismes les plus gros, l'eau de ballast circule dans la chambre UV pour la destruction des organismes plus petits. Pendant le déballastage, l'eau contourne le filtre mais repasse dans la chambre UV où une nouvelle irradiation tue les organismes restants.

       Ce système est peu encombrant et peut être installé même dans des espaces restreints. La chambre UV est équipée de nettoyeurs automatiques qui lui permettent de garder les lampes propres. Le seul entretien par l'équipage consiste à changer ces lampes une fois l'an.

Au Royaume-Uni, Transvac Systems va commercialiser en Europe avec MH System (USA) le système MHS Ballast Water Treatment. Ce système utilise une distribution de gaz inerte dans les ballasts au moyen de diffuseurs spéciaux. Il est actuellement en phase terminale de test et d'approbation.

Veolia avec son système RWO – CleanBallast utilise des filtres à disques pour enlever les particules, associés à un système d'électrolyse pour désinfecter l'eau de ballast pendant le ballastage.

Ce système ne nécessite aucune addition de produit chimique. Il prend aussi peu de place. Il devrait être installé sur 10 navires de la société Beluga Shipping dans les deux prochaines années.