OXYGENE DISSOUS

Jusqu'à 70 % du budget énergétique d'une station d'épuration des eaux usées sont consacrés à l'alimentation de son système d'aération. Pendant des années, ces systèmes d'aération étaient contrôlés en modifiant manuellement le point de consigne du débit d'air, les positions des vannes ou la vitesse du moteur, car les capteurs d'OD à membrane n'étaient pas fiables. La technologie LDO permet aux systèmes de contrôler automatiquement l'aération jusqu'à un certain point de consigne d'OD, ce qui permet aux ventilateurs de répondre à la charge en temps réel et d'économiser 30 à 60 % en coûts énergétiques.

L'oxygène dissous est nécessaire pour de nombreuses formes de vie, y compris les poissons, les invertébrés, les bactéries et les plantes. Ces organismes utilisent de l'oxygène pour respirer, comme les organismes terrestres. Les poissons et les crustacés obtiennent de l'oxygène pour respirer par leurs branchies, tandis que les formes de vie végétales et le phytoplancton nécessitent de l'oxygène dissous pour respirer lorsqu'il n'y a pas de lumière pour la photosynthèse. La quantité d'OD nécessaire varie d'une créature à l'autre. Les mangeurs de fond, les crabes, les huîtres et les vers ont besoin de quantités minimales d'oxygène (1-6 mg/L), tandis que les poissons d'eau peu profonde ont besoin de niveaux plus élevés (4-15 mg/L). Les bactéries et les champignons ont également besoin d'oxygène dissous. Ces organismes utilisent l'OD pour décomposer les matières organiques au fond d'une masse d'eau. La décomposition microbienne joue un rôle important dans le cycle des nutriments. Cependant, si un excès de matière organique est présent (à cause des algues et d'autres organismes) dans une masse d'eau avec peu ou pas de renouvellement (également appelé stratification), l'oxygène à des niveaux d'eau inférieurs sera utilisé plus rapidement.

Dans une masse d'eau stable sans stratification, l'OD restera à une saturation d'air de 100 %. Une saturation d'air de 100 % signifie que l'eau contient autant de molécules de gaz dissous qu'elle peut en équilibre. A l'équilibre, le pourcentage de chaque gaz dans l'eau serait équivalent au pourcentage de ce gaz dans l'atmosphère, ce que l'on appelle sa pression partielle. L'eau absorbe lentement l'oxygène et les autres gaz de l'atmosphère jusqu'à ce qu'elle atteigne l'équilibre à saturation complète. Ce processus est accéléré par l'aération. Il est possible que l'OD dépasse la saturation d'air de 100 % dans l'eau par des moyens biologiques.

La concentration d'oxygène dissous augmente à mesure que la pression augmente. Ceci est vrai à la fois pour les pressions atmosphériques et hydrostatiques. L'eau à basse altitude peut contenir plus d'OD que l'eau à haute altitude. Cette relation explique également le potentiel de « sursaturation » des eaux sous la thermocline. A des pressions hydrostatiques plus élevées, l'eau peut contenir plus d'OD sans qu'il ne s'échappe et, par conséquent, imposer une saturation d'OD plus faible à la même concentration. La saturation du gaz diminue de ~10 % par mètre en profondeur en raison de la pression hydrostatique si la température de l'eau est constante. Cela signifie que l'OD à la même concentration peut être à une saturation d'air de 100 % à la surface et n'être qu'à une saturation d'air de 70 % à 3 mètres en dessous de la surface.

Deux masses d'eau qui sont toutes deux saturées à 100 % d'air n'ont pas nécessairement la même concentration en OD. La quantité d'oxygène dissous (en mg/L) varie en fonction de la température, de la pression et de la salinité.