Six préleveurs différents Shimadzu a développé le TOC-4200. Il fonctionne par oxydation thermique à 680 °C avec un catalyseur à base de platine. Six préleveurs différents sont disponibles selon le type d'eau, et il est possible d'utiliser jusqu'à six voies de travail avec des lavages à l'eau pure sous pression entre les échantillons. Un homogénéiseur par broyeur à couteaux permet de prendre en compte les matières en suspension et de ne pas imposer la filtration de l'échantillon. La mesure du COT des eaux chargées en entrée de station d'épuration est ainsi envisageable. Le TOC-4200 peut aussi réaliser une mesure simultanée des COV et de l'azote total. COT ou DCO ? La mesure du COT rend compte de la quantité de matière organique présente dans l'eau, et donc de sa charge polluante. Cela permet de détecter une pollution en amont d'une station d'eau potable ou de contrôler le niveau de qualité des rejets en sortie d'une Step municipale ou industrielle. La demande chimique en oxygène (DCO) rend compte elle aussi du degré de pollution d'une eau, mais à travers la mesure de l'oxygène consommé par les matières oxydables contenues dans l'échantillon. Il s'agit du paramètre officiel pour mesurer le degré de pollution en sortie de Step (redevances pollution), mais sa mesure est longue et requiert des conditions opératoires strictes. Mettre en place une surveillance en ligne du COT peut donc s'avérer complémentaire. Méthode d'oxydation brevetée Le BioTector de Hach Lange fonctionne pour tout type d'eau. Sa méthode d'oxydation chimique avancée, des radicaux hydroxyles sont produits dans l'analyseur en combinant ozone et soude avant d'oxyder l'échantillon sans filtration préalable, est brevetée. La réaction génère peu d'encrassement, ce qui permet une maintenance tous les six mois. L'appareil peut compter jusqu'à six voies de mesure. L'analyseur réalise une mesure toutes les sept minutes et renseigne sur le carbone inorganique total, les COV ainsi que la DCO après corrélation. Analyseur modulable Le Tocor 700 de la société Sick a été conçu spécialement pour la surveillance des rejets industriels. Appareil modulable, il peut être utilisé avec un réacteur UV et réaliser une oxydation chimique (Tocor 700 UV), ou être équipé d'un four pour une oxydation thermique (Tocor 700 TH) à 850 °C. Le module d'analyse du gaz reste fixe dans les deux versions. Quatre voies de prélèvement sont disponibles. L'appareil peut être équipé d'un filtre à bandes qui produit un mouvement permanent évitant le colmatage. Il peut effectuer des mesures allant jusqu'à 10 000 mg/l pour l'oxydation chimique et 50 000 mg/l pour la version thermique. Détection des pics de charge Endress+Hauser commercialise le Viomax CAS51D, un capteur fonctionnant par mesure optique. Grâce à sa lampe flash équipée d'un filtre ne sélectionnant qu'une seule longueur d'onde, le capteur enregistre un coefficient d'absorption spécifique. Le COT est calculé sans prélèvement d'échantillon ni ajout de réactifs. Il est utilisé pour détecter des pics de charge en entrée de Step ou en amont d'une station de potabilisation. La fenêtre de mesure est nettoyée automatiquement à l'air comprimé. Trois méthodes de mesure Pour évaluer la quantité présente de carbone dans un échantillon, la méthode la plus courante consiste à oxyder les matières organiques en CO2 quantifié par détection infrarouge. Il existe deux méthodes d'oxydation. La première est dite thermique. L'échantillon est inséré dans un four à haute température (entre 680 et 1 200 °C, en fonction de l'utilisation ou non d'un catalyseur) en présence d'oxygène. La seconde est dite chimique. L'échantillon est oxydé avec du persulfate de sodium, le passage sous une lampe UV permettant d'accélérer la réaction. Souvent, l'oxydation thermique est privilégiée pour des effluents chargés, car elle est plus complète, tandis que l'oxydation chimique vise des eaux plus propres, car elle est plus simple à mettre en œuvre et nécessite une maintenance plus légère. Enfin, une troisième méthode indirecte est parfois utilisée. On mesure dans l'échantillon le niveau d'absorption des UV par les composés organiques, un paramètre directement corrélé à la valeur en COT. Le capteur est simple à mettre en œuvre et la maintenance réduite, mais la mesure moins précise car indirecte. Pour toutes applications L'analyseur ADI 7010 de Metrohm utilise le procédé d'oxydation chimique (persulfate et UV). Il s'adapte à toutes les applications depuis l'eau potable aux effluents de Step (de 0 à 10 000 mg/l) grâce aux pompes péristaltiques configurées pour adapter la quantité d'échantillon à prélever. Un système de filtration tangentielle permet de préparer l'échantillon avant l'oxydation. Les fonctions d'autonettoyage, d'autocalibrage et d'autovalidation garantissent à tout moment la reproductibilité, l'exactitude et la fiabilité des valeurs sans aucune intervention manuelle. L'analyseur réalise une mesure toutes les six minutes environ. Prélèvement sans filtration Le Quick TOC ultra d'Anael fonctionne par oxydation thermique. Il peut réaliser une mesure en une à quatre minutes. Si les matrices sont fortement chargées en particules, le prélèvement de l'échantillon s'effectue à contre-courant sans filtration grâce à son système d'échantillonnage FlowSampler breveté. Moins de trente minutes de maintenance sont requises chaque semaine. Son réacteur en céramique chauffé à 1 200 °C lui permet de s'affranchir de l'utilisation d'un catalyseur. Selon la configuration de l'appareil, il peut effectuer des mesures jusqu'à 50 000 mg/l et peut aussi mesurer l'azote total et la DCO.