Brevet FR2913232A1 — publié le 20080905

SYSTÈME D'IRRADIATION D'ULTRAVIOLETS ET INSTRUMENT DE SURVEILLANCE DE LA QUALITÉ DE L'EAU Cette demande est basée sur la demande de brevet japonais n 2007-051975 déposée le 1er mars 2007 et elle en revendique la priorité. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un système d'irradiation 10 d'ultraviolets et un instrument de surveillance de la qualité de l'eau, utilisés dans des installations de traitement de l'eau pour une eau industrielle, pour des processus de purification de l'eau accordant une grande importance à la sécurisation de la qualité de l'eau en termes d'hygiène et analogue. La présente invention concerne plus 15 particulièrement un système d'irradiation d'ultraviolets et un instrument de surveillance de la qualité de l'eau pour optimiser le niveau d'irradiation d'ultraviolets en contrôlant le niveau d'irradiation d'ultraviolets durant la détection de la qualité de l'eau d'une eau à traiter, en utilisant une analyse de fluorescence pour optimiser le niveau d'irradiation d'ultraviolets. 20 2. Arrière-plan de la technique Dans les installations utilisant l'eau de surface des rivières comme eau non traitée, telles que les installations de traitement de l'eau, il est important de connaître au préalable la proportion d'eaux usées mélangées à l'eau non traitée des rivières pour contrôler les processus de 25 traitement. En particulier, un grand nombre d'usines de purification de l'eau proches d'une grande ville utilisent l'eau de surface des rivières comme eau non traitée. Ainsi, l'azote ammoniacal résultant des eaux usées ou les micro-organismes pathogènes résistant au chlore, contenus dans le drainage des fermes d'élevage situées dans une région en amont 30 d'une rivière, posent un problème pour le contrôle de la chloration. En particulier, dans le traitement de l'azote ammoniacal, il est nécessaire d'installer un appareil de mesure de demande en chlore qui calcule la quantité de chlore nécessaire en se basant sur la quantité de chlore résiduel après avoir directement ajouté du chlore à un échantillon. De plus, dans le contrôle par le chlore résiduel et le traitement des micro-organismes pathogènes résistant au chlore, il est nécessaire de fixer la turbidité (ex. spécifiée par les normes industrielles japonaises) de l'eau traitée à 0,1 ou moins en contrôlant la précision de la filtration (voir les publications des demandes de brevets japonais n 2003-260474 et 2003-90797). RÉSUMÉ DE L'INVENTION D'autre part, dans de telles installations de traitement de l'eau, l'eau à traiter est désinfectée, par exemple, par un traitement de désinfection par chloration, qui est le traitement de désinfection de l'eau le plus couramment utilisé, et un traitement d'ozonisation, qui a été largement étendu en termes de construction de l'usine. Toutefois, tous les procédés de traitement de l'eau présentent un problème de sous-produits. En conséquence, il existe une tendance pour réduire la quantité de tels désinfectants à injecter. De plus, au cours de ces dernières années, avec la progression des technologies d'application des ultraviolets, la désinfection par ultraviolets a attiré l'attention comme autre procédé de désinfection contre le problème provoqué par les micro-organismes pathogènes résistant au chlore tels que le cryptosoridium. La désinfection par ultraviolets possède des caractéristiques telles qu'elle ne génère aucun sous-produit. De plus, le temps nécessaire pour le traitement par la désinfection par ultraviolets est court. De plus, il a été révélé au Japon que l'irradiation par ultraviolets est d'une efficacité significative dans la suppression de l'infectivité du cryptosoridium et analogue. De plus, aux États-Unis, la désinfection par ultraviolets est dite économique pour l'inactivation du giardia lamblia et du cryptosoridium. Toutefois, dans le procédé de traitement de l'eau pour désinfecter l'eau à traiter en utilisant des rayons ultraviolets, l'eau à traiter est irradiée en continu par les rayons ultraviolets avec une intensité constante. En conséquence, le niveau d'irradiation devient excessif ou trop faible lorsque les propriétés ou les conditions de l'eau à traiter sont modifiées. Ceci amène des problèmes tels que la fiabilité de la sécurité de l'eau traitée est affectée et que cette irradiation excessive provoque une consommation d'énergie inutile. On notera que des exemples classiques de système de traitement de l'eau utilisant un fluorimètre sont décrits dans les publications des demandes de brevets japonais n 2003-260474 et 2003-90797, Considérant les circonstances précédentes, un objectif de la présente invention est de fournir un système d'irradiation d'ultraviolets capable de fixer un niveau d'irradiation optimum même si les propriétés ou les conditions de l'eau à traiter sont modifiées et également capable d'obtenir une fiabilité de la sécurité de l'eau traitée par irradiation d'ultraviolets ainsi qu'une économie d'énergie. Pour atteindre l'objectif précédent, un premier aspect de la présente invention fournit un système d'irradiation d'ultraviolets pour désinfecter de l'eau en utilisant des rayons ultraviolets, le système incluant : un fluorimètre disposé en un point au moins dans un processus qui précède un processus de désinfection, le fluorimètre mesurant en continu une longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et/ou une longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence ; et un dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets qui contrôle le niveau d'irradiation d'ultraviolets en fonction d'au moins une longueur d'onde parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence obtenues par le fluorimètre. Dans le système d'irradiation d'ultraviolets selon le premier aspect, le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets peut contrôler le niveau d'irradiation d'ultraviolets en se basant sur une fonction proportionnelle, une fonction en échelon ou une fonction prédéterminée, selon la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et/ou la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence. Dans le système d'irradiation d'ultraviolets selon le premier aspect, le fluorimètre peut en outre mesurer en continu une intensité de fluorescence et le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets peut contrôler le niveau d'irradiation d'ultraviolets en fonction d'une matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre l'intensité de la fluorescence et une longueur d'onde quelconque parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence, obtenues par le fluorimètre. En outre, le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets peut modifier automatiquement une valeur cible de contrôle. De plus, le fluorimètre peut surveiller au moins une longueur d'onde quelconque parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation dans une plage allant de 310 nm à 350 nm ou la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence dans une plage allant de 420 nm à 460 nm. De plus, le fluorimètre peut comporter, en tant que source de lumière d'excitation, une LED qui émet de la lumière d'une longueur 5 d'onde comprise entre 310 nm et 350 nm. Un deuxième aspect de la présente invention fournit un instrument de surveillance de la qualité de l'eau pour surveiller la qualité d'une eau à surveiller, l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau incluant un fluorimètre mesurant une longueur d'onde de crête de spectre 10 d'excitation de l'eau à traiter et/ou une longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence de celle-ci, et un dispositif de calcul de fraîcheur calculant la fraîcheur de l'eau à traiter en se basant sur la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et/ou la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence, obtenues par le fluorimètre. 15 Dans l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon le deuxième aspect, le fluorimètre peut comporter, en tant que source de lumière d'excitation, une LED qui émet de la lumière d'une longueur d'onde comprise entre 310 nm et 350 nm. Selon la présente invention, on peut fixer un niveau 20 d'irradiation optimum même si les propriétés ou l'état de l'eau à traiter sont modifiés. Ainsi, on peut obtenir en même temps la fiabilité de la sécurité de l'eau irradiée par ultraviolets et une économie d'énergie. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 montre un exemple de chacun des spectres 25 d'excitation et de fluorescence d'un échantillon d'eau extrait d'une région en aval d'une rivière dans une grande ville. La figure 2 montre un exemple de mesure de longueurs d'ondes de crête des spectres d'excitation et de fluorescence pour diverses eaux environnementales. 30 La figure 3 montre un exemple de résultats obtenus en mesurant des longueurs d'ondes de crête de spectres d'excitation d'échantillons d'eaux extraits entre des régions en amont et en aval de rivières représentatives. La figure 4 est un schéma par blocs montrant un exemple de 5 processus de traitement dans une usine générale de purification d'eau. La figure 5 est un schéma de configuration représentant schématiquement un premier et un deuxième mode de réalisation d'un système d'irradiation d'ultraviolets selon la présente invention. La figure 6 montre un exemple d'une classification grossière des eaux environnementales utilisant une matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre une longueur d'onde de crête d'excitation et une intensité de fluorescence, qui sont mesurées par un fluorimètre dans le premier mode de réalisation. La figure 7 est une courbe montrant un exemple de relation entre la longueur d'onde de crête d'excitation mesurée par le fluorimètre dans le premier mode de réalisation et une valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets. La figure 8 montre un exemple de relation entre une matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre une longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et une intensité de fluorescence, qui sont obtenues par un fluorimètre dans le deuxième mode de réalisation et une valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets délivrée en sortie par un dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets. La figure 9 est un schéma de configuration représentant 20 schématiquement un troisième mode de réalisation du système d'irradiation d'ultraviolets selon la présente invention. La figure 10 montre un exemple de valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets corrigée en utilisant une intensité de fluorescence mesurée en continu à partir d'une valeur cible de niveau 25 d'irradiation d'ultraviolets qui est corrigée d'une manière par échelons en se basant sur une matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre une longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et une intensité de fluorescence, qui sont obtenues par un fluorimètre dans le troisième mode de réalisation. 30 La figure 11 est un schéma de configuration représentant schématiquement un instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon un quatrième et un cinquième modes de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION Description de s'analyse de fluorescence Une description va d'abord être donnée d'une analyse de fluorescence utilisée dans un système d'irradiation d'ultraviolets et un instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon la présente invention avant la description détaillée du système d'irradiation d'ultraviolets et de l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon la présente invention. Des composés organiques tels que l'acide fulvique, également appelés matières humiques, sont obtenus dans l'eau non traitée d'une rivière ou analogue et constituent le corps principal d'un précurseur de composés organohalogénés tels que le trihalométhane carcinogène dans la chloration de l'eau du robinet. En ce qui concerne les composés organiques tels que l'acide fulvique il a été rapporté qu'il existait une très forte corrélation entre la concentration dans l'eau des composés organiques tels que l'acide fulvique et l'intensité de la fluorescence représentée par la valeur de sortie d'un fluorimètre. Une telle analyse de fluorescence présente les caractéristiques suivantes. L'analyse de fluorescence est suffisamment sensible pour observer une faible émission de lumière par les composés organiques tels que l'acide fulvique. De plus, l'analyse de fluorescence présente moins d'erreurs pouvant être attribuées à la turbidité que la spectrophotométrie par absorption (E260), car la dispersion de la lumière est proportionnelle à la puissance quatre de la longueur d'onde. De plus, l'analyse de fluorescence permet une mesure continue en n'utilisant aucun réactif. La spectrophotométrie par absorption (E260) qui est un indicateur de la concentration en matières organiques dans l'eau ne convient pas pour la mesure de l'eau ozonisée, car l'ozone dissous dans l'eau absorbe également la lumière. D'autre part, l'analyse de fluorescence convient pour la mesure de l'eau ozonisée, car l'eau ozonisée dans l'analyse de fluorescence n'a aucune influence sur les valeurs mesurées. La figure 1 montre un exemple d'un spectre d'excitation 31 et d'un spectre de fluorescence 32 d'un échantillon d'eau extrait d'une région en aval d'une rivière dans une grande ville. Le spectre d'excitation est un spectre obtenu en fixant une longueur d'onde de fluorescence à observer à 425 nm et en balayant une longueur d'onde d'excitation de 270 nm à 390 nm. D'autre part, le spectre de fluorescence est un spectre obtenu en fixant une longueur d'onde d'excitation à 345 nm et en balayant une longueur d'onde de fluorescence à observer de 370 nm à 520 nm. Les spectres respectifs ont leurs crêtes à 342 nm et 437 nm. Ces spectres ont les caractéristiques suivantes. De façon spécifique, les spectres sont de façon idéale symétriques l'un par rapport à l'autre dans un miroir et ont des longueurs d'ondes de crête différentes en fonction des diverses eaux environnementales. La figure 2 montre un exemple de résultat obtenu en mesurant les longueurs d'ondes de crête des spectres d'excitation et de fluorescence pour diverses eaux environnementales. En ce qui concerne les échantillons 33 extraits d'une région source d'eau la plus en amont de la rivière, les longueurs d'ondes de crête des spectres d'excitation sont concentrées autour de 320 nm. D'autre part, en ce qui concerne les échantillons 34 extraits de la région en aval de la rivière, les longueurs d'ondes de crête sont concentrées autour de 340 nm et 345 nm. De plus, les échantillons 35 extraits d'une région médiane de la rivière représentent des longueurs d'ondes comprises entre les longueurs d'ondes représentées par les deux échantillons 33 et 34. En ce qui concerne les échantillons 36 extraits des eaux usées traitées de façon secondaire, les longueurs d'ondes de crête sont concentrées autour de 345 nm. Le résultat ci-dessus montre que l'on 20 peut utiliser les longueurs d'ondes de crête des spectres d'excitation pour la classification des diverses eaux environnementales. La figure 3 montre un exemple de résultat obtenu en mesurant les longueurs d'ondes de crête de spectres d'excitation d'échantillons d'eaux. Ces d'échantillons d'eaux sont extraits entre les régions en amont 25 et en aval de rivières représentatives. Comme représenté sur la figure 3, la façon dont la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation est décalée d'une courte longueur d'onde vers une grande longueur d'onde par mélange d'eaux usées dans de l'eau claire non traitée est évidente. Les résultats ci-dessus montrent ce qui suit. De façon 30 spécifique, on observe en continu l'intensité de fluorescence de l'eau traitée à mesurer en effectuant les analyses de fluorescence tout en conduisant en continu l'eau traitée vers le fluorimètre. Ainsi, on peut mesurer en continu la proportion d'eaux usées mélangées dans l'eau traitée. De façon plus spécifique, on mesure en continu l'intensité de 3 fluorescence ayant une longueur d'onde de 425 nm, émise lorsque l'eau traitée qui est conduite en continu est irradiée avec une lumière d'excitation ayant une longueur d'onde prédéterminée, par exemple, une longueur d'onde de 345 nm. En conséquence, l'analyse de fluorescence continue comme décrit ci-dessus contribue à garantir une grande fiabilité de la réduction des risques pour l'hygiène dus au mélange d'eaux usées pour les processus de purification de l'eau dans lesquels la garantie de la qualité de l'eau en termes d'hygiène constitue la cible importante, et pour une eau industrielle et analogue. On peut ainsi fournir un système d'irradiation d'ultraviolets, un instrument de surveillance de la qualité de l'eau et analogue, présentant la grande fiabilité telle que décrite ci-dessus. De plus, il est possible d'effectuer une irradiation d'ultraviolets avec une intensité d'une commune mesure avec la proportion d'eaux usées mélangées dans l'eau traitée, par comparaison avec l'irradiation d'ultraviolets classique qui est proportionnelle au volume d'eau ou qui est effectuée avec une certaine intensité, et de contrôler également l'irradiation d'ultraviolets. Il est en conséquence possible de réaliser un équipement de désinfection par ultraviolets permettant d'obtenir à la fois une économie d'énergie et la fiabilité de la sécurité. La figure 4 montre un exemple d'application à une usine de purification d'eau 101 de l'irradiation d'ultraviolets et de l'analyse de fluorescence décrites ci-dessus. Dans ce cas, il est particulièrement efficace d'irradier l'eau fortement traitée avec des rayons ultraviolets, l'eau fortement traitée étant obtenue après suppression de la turbidité dans un processus de sédimentation 102 et analogue ou après un processus d'ozonisation 103. En conséquence, on effectue une analyse de fluorescence 105 après un processus de filtration sur sable 104 faisant suite au processus de sédimentation 102 et au processus d'ozonisation 103. Après cela, on exécute un processus d'irradiation d'ultraviolets 106 irradiant l'eau avec des rayons ultraviolets, basé sur le résultat de l'analyse de fluorescence. Par la suite, on ajoute un agent chloré résiduel à l'eau ayant été désinfectée par l'irradiation d'ultraviolets. Une description du système d'irradiation d'ultraviolets et de l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon la présente invention va ensuite être fournie avec les exemples de modes de réalisation qui suivent. On notera que dans les modes de réalisation suivants, on va décrire le cas où la présente invention est appliquée à une usine de purification d'eau et analogue, qui accorde de l'importance en termes d'hygiène à la garantie de la qualité de l'eau. On peut toutefois également appliquer la présente invention à diverses usines et analogue, nécessitant la garantie de la fiabilité de la réduction des risques pour l'hygiène, dus au mélange d'eaux usées, par exemple dans le domaine du traitement des eaux industrielles qui nécessitent de façon similaire de sécuriser la qualité de l'eau. Premier mode de réalisation La figure 5 est un schéma de configuration représentant schématiquement un premier mode de réalisation d'un système d'irradiation d'ultraviolets selon la présente invention. Comme représenté sur la figure 5, un système d'irradiation d'ultraviolets la comporte un réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2, un dispositif d'irradiation d'ultraviolets 3, un fluorimètre 6, un dispositif de contrôle du niveau d'irradiation d'ultraviolets (UV) 7 et une alimentation d'ultraviolets (UV) 8. Le réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2 reçoit en continu de l'eau prétraitée 4. Ici, l'eau prétraitée 4 se réfère à une eau dans un état après que la purification de l'eau, par exemple un processus de filtration sur sable et un processus de traitement puissant, a été effectuée sur l'eau non traitée d'une rivière extraite et avant qu'une troisième injection de chlore soit effectuée (voir la figure 4). Le dispositif d'irradiation d'ultraviolets 3 est prévu dans le réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2, il génère des rayons ultraviolets ayant une intensité correspondant à une tension de commande délivrée par l'alimentation d'ultraviolets 8 (qui sera décrite ultérieurement) et irradie avec les rayons ultraviolets l'eau prétraitée 4 dans le réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2. Après cela, l'eau prétraitée 4 irradiée avec les rayons ultraviolets est évacuée sous la forme d'eau irradiée par ultraviolets 5 depuis le réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2. Le fluorimètre 6 comporte une source de lumière d'excitation telle qu'une lampe au mercure ou une LED. Le fluorimètre 6 extrait en continu une partie de l'eau prétraitée 4 s'écoulant dans le réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2. En même temps, le fluorimètre 6 fixe la longueur d'onde de fluorescence à observer à 425 nm et balaie une longueur d'onde d'excitation pour obtenir un spectre 2913232 o d'excitation de l'eau prétraitée 4. Ainsi, le fluorimètre 6 mesure en continu la longueur d'onde de crête d'excitation de l'eau prétraitée 4. Le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets 7 utilise un résultat d'analyse (la longueur d'onde de crête d'excitation) obtenu par le 5 fluorimètre 6 pour calculer une valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets pour optimiser un niveau d'irradiation d'ultraviolets. L'alimentation d'ultraviolets 8 génère une tension de commande correspondant à la valeur cible du niveau d'irradiation d'ultraviolets délivré en sortie par le dispositif de contrôle du niveau d'irradiation d'ultraviolets 7 10 et délivre la tension de commande au dispositif d'irradiation d'ultraviolets 3. Avec la configuration ci-dessus, le niveau d'irradiation des rayons ultraviolets émis par le dispositif d'irradiation d'ultraviolets 3 est optimisé. En d'autres termes, l'eau prétraitée 4 est irradiée avec une 15 quantité juste suffisante de rayons ultraviolets. La figure 6 montre un exemple de classification grossière des eaux environnementales (eaux prétraitées 4) au moyen d'une matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre la longueur d'onde de crête d'excitation (longueur d'onde de crête du spectre d'excitation) 20 mesurée par le fluorimètre 6 et l'intensité de la fluorescence. L'eau environnementale classifiée dans une région A est de l'eau claire non traitée. La figure 6 montre que l'eau claire non traitée présente une courte longueur d'onde de crête d'excitation et une intensité de fluorescence de 5 ou moins. De façon similaire, l'eau environnementale 25 dans une région B est de l'eau obtenue en faisant subir une filtration sur sable à l'eau non traitée relativement claire. L'eau environnementale dans une région Cl est une eau fortement traitée obtenue en traitant l'eau non traitée de surface d'une rivière dans une grande ville. L'eau environnementale dans une région C2 est de l'eau obtenue en faisant 30 subir une filtration sur sable classique à l'eau non traitée de surface de la rivière dans la grande ville. L'eau environnementale dans une région D est une eau de surface extraite d'une région médiane de la rivière dans la grande ville. L'eau environnementale dans une région E est une eau de surface extraite d'une région en aval de la rivière dans la grande ville. 35 L'eau environnementale dans une région F est constituée d'eaux usées avec traitement secondaire. L'eau environnementale dans une région est de l'eau dans une région de surveillance indiquant une possibilité de mélange d'un matériau fluorescent autre que ceux qui sont provoqués par les eaux usées. L'eau environnementale dans une région G2 est de l'eau, bien qu'elle ait un faible niveau de fraîcheur (ce qui sera décrit ultérieurement), obtenue en faisant subir un traitement d'oxydation des composés organiques tels que l'acide fulvique en effectuant un certain type de traitement puissant. En d'autres termes, l'eau environnementale dans la région G2 est de l'eau appartenant à une région hygiéniquement à haut risque indiquant de l'eau qui est fréquemment recyclée, et analogue. De plus, bien que les eaux usées avec traitement secondaire dans la région F soient classifiées dans une région étroite allant de 340 nm à 345 nm, ceci constitue un cas particulier où l'intensité (relative) de fluorescence est comprise entre plusieurs centaines et deux mille et plusieurs centaines. Lorsque les eaux usées avec traitement secondaire sont libérées dans la rivière et mélangées avec l'eau claire environnementale, l'intensité de fluorescence de l'eau mélangée dans la région en aval de la rivière devient d'environ plusieurs dizaines, car les eaux usées avec traitement secondaire sont bien diluées dans la rivière. Toutefois, l'eau contenant les eaux usées avec traitement secondaire présente une caractéristique telle que les longueurs d'ondes de crête d'excitation sont concentrées dans une plage limitée de plus grandes longueurs d'ondes, comme décrit ci-dessus. La figure 7 montre un exemple de courbe représentant la relation entre la longueur d'onde de crête d'excitation mesurée par le fluorimètre 6 et la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets. Comme cela apparaît clairement d'après cet exemple, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets augmente avec l'augmentation de la longueur d'onde de crête d'excitation, comme représenté par la fonction proportionnelle 13. En conséquence, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets est contrôlée proportionnellement en se basant sur la longueur d'onde de crête d'excitation. En ce qui concerne le niveau d'irradiation d'ultraviolets nécessaire pour l'inactivation des micro-organismes pathogènes résistant au chlore, par exemple dans les actes du 51ème séminaire de la Japan Society on Water Environment , janvier 2006, on montre que l'effet d'une telle inactivation apparaît à 5 mJ/cm2 et l'inactivation peut être assurément achevée à 40 mJ/cm2. En conséquence, les eaux environnementales provenant de l'eau claire non traitée ayant la longueur d'onde de crête d'excitation de 315 nm jusqu'à l'eau extraite de la région en aval de la rivière ou les eaux usées avec traitement secondaire ayant la longueur d'onde de crête d'excitation de 345 nm, sont irradiées avec les rayons ultraviolets aux niveaux d'irradiation proportionnels aux longueurs d'ondes respectives. Ainsi, bien que l'irradiation d'ultraviolets classique soit effectuée avec un niveau d'irradiation fixe (c'est-à-dire, 40 mJ/cm2), on peut obtenir le contrôle du niveau d'irradiation d'ultraviolets approprié pour la qualité de l'eau de l'eau prétraitée 4 selon ce mode de réalisation. En conséquence, on s'attend à un effet d'économie d'énergie. Comme décrit ci-dessus dans le premier mode de réalisation, une partie de l'eau prétraitée 4 s'écoulant dans le réservoir d'irradiation d'ultraviolets 2 est guidée vers le fluorimètre 6 et elle est mesurée pour obtenir un spectre d'excitation de l'eau prétraitée 4 dans l'état où la longueur d'onde de fluorescence est fixée à 425 nm et en conséquence, la longueur d'onde de crête d'excitation est mesurée en continu. En même temps, le résultat d'analyse obtenu par le fluorimètre 6 est utilisé pour calculer la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets nécessaire pour optimiser le niveau d'irradiation d'ultraviolets. De plus, le niveau d'irradiation des rayons ultraviolets émis par le dispositif d'irradiation d'ultraviolets 3 est contrôlé. En conséquence, même si la qualité de l'eau de l'eau prétraitée 4 est modifiée, le niveau d'irradiation d'ultraviolets est automatiquementoptimisé. Ainsi, on peut obtenir en même temps une amélioration de la sécurité de l'eau irradiée par ultraviolets 5 et l'économie d'énergie. De plus, dans le premier mode de réalisation, l'analyse de fluorescence de l'eau prétraitée 4 est effectuée en utilisant la plage de longueurs d'ondes allant de 310 nm à 350 nm en tant que longueur d'onde de crête du spectre d'excitation et la plage de longueurs d'ondes allant de 420 nm à 460 nm en tant que longueur d'onde de crête du spectre de fluorescence. Ainsi, la qualité de l'eau de l'eau prétraitée 4 peut être mesurée précisément. De plus, la fiabilité de la sécurité de l'eau irradiée par ultraviolets 5 et l'économie d'énergie peuvent être obtenues en même temps en optimisant le niveau d'irradiation d'ultraviolets. De plus, dans le premier mode de réalisation, on peut utiliser une LED qui émet une lumière ultraviolette d'une longueur d'onde d'environ 310 nm en tant que source de lumière du fluorimètre 6. Ainsi, il est inutile dans ce cas de se soucier de l'instabilité de l'éclairement de la lampe contrairement au cas de la lampe au mercure ou analogue, qui était jusqu'à présent largement utilisée. De plus, un remplacement périodique des pièces (par exemple une fois par an) ou analogue n'est plus nécessaire. Ainsi, on peut réduire l'effort et le coût de maintenance et de gestion. Deuxième mode de réalisation Une description va ensuite être fournie d'un deuxième mode de réalisation du système d'irradiation d'ultraviolets selon la présente invention. On notera que puisque la configuration du système est la même que celle du premier mode de réalisation représenté sur la figure 5, la description va être fournie en utilisant la figure 5 sans modification. Le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets 7 du premier mode de réalisation fixe la longueur d'onde de crête d'excitation et la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets de façon à avoir une relation linéairement proportionnelle. En d'autres termes, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets dans le premier mode de réalisation est une fonction linéaire de la longueur d'onde de crête d'excitation. D'autre part, un dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets 7 du deuxième mode de réalisation fixe une valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets comme étant une fonction en échelon d'une longueur d'onde de crête d'excitation. De façon spécifique, la fiabilité hygiénique et les économies d'énergie sont encore améliorées en fixant la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets de manière à être augmentée par étapes à mesure qu'on augmente la longueur d'onde de crête d'excitation. La figure 8 montre un exemple de la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets corrigée sur la base de la matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation et l'intensité de fluorescence. Comme représenté sur cette figure, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets suit une fonction en échelon 14 qui est modifiée par étapes à mesure qu'on augmente la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation. Dans la région A, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets est minimale et constante à 5 mJ/cm2. Dans une partie des régions Cl et C2, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets est constante à 10 mJ/cm2. Toutefois, on fixe la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets constante à 20 mJ/cm2 à partir de la longueur d'onde de crête d'excitation de 330 nm et au-dessus où apparaît la région D. De plus, la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets est fixée au maximum et elle est constante à 40 mJ/cm2 à partir de la longueur d'onde de crête d'excitation de 340 nm et au-dessus où apparaît la région E hygiéniquement à haut risque. Comme décrit ci-dessus, en fixant par échelon la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets en fonction de la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation, on peut fixer automatiquement la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets de façon plus appropriée pour la qualité de l'eau, par rapport à la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets linéairement proportionnelle indiquée par la ligne en pointillés sur la figure 8. En conséquence, on peut obtenir à la fois la fiabilité hygiénique et les économies d'énergie. De plus, il est inutile d'énoncer que l'on peut utiliser en remplacement une longueur d'onde de crête d'un spectre de fluorescence, qui est de façon idéale symétrique dans un miroir par rapport à la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation, pour la détermination de la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets décrite ci-dessus. Troisième mode de réalisation La figure 9 est un schéma de configuration représentant schématiquement un troisième mode de réalisation du système d'irradiation d'ultraviolets selon la présente invention. On notera que les éléments correspondant aux éléments représentés sur la figure 5 sont représentés par les mêmes numéros de référence sur la figure 9. Comme représenté sur la figure 9, un système d'irradiation d'ultraviolets lb du troisième mode de réalisation diffère du système d'irradiation d'ultraviolets la du premier et du deuxième mode de réalisation représentés sur la figure 5 sur les points suivants. De façon spécifique, 1) un fluorimètre 10 fixe une longueur d'onde de fluorescence à 425 nm, balaie une longueur d'onde d'excitation pour obtenir un spectre d'excitation d'eau prétraitée 4 et mesure en continu à la fois l'intensité de fluorescence et une longueur d'onde de crête d'excitation. De plus, 2) il est fourni un dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets 12 qui décale par étapes la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets, en fonction de la longueur d'onde de crête d'excitation et d'un coefficient de correction. En outre, 3) il est fourni un dispositif de correction de niveau d'irradiation d'ultraviolets 11 qui calcule une valeur de correction de niveau d'irradiation d'ultraviolets en utilisant l'intensité de fluorescence obtenue par le fluorimètre 10. De plus, 4) on mesure simultanément une longueur d'onde de crête d'excitation et une intensité de fluorescence pour l'eau prétraitée 4. Après cela, on calcule le coefficient de correction en prenant en considération l'intensité de fluorescence. Ainsi, on corrige la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets calculée par le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets 12. La figure 10 est une vue explicative montrant un exemple de valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets selon le troisième mode de réalisation, qui est corrigée par l'intensité de fluorescence mesurée en continu basée sur une valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolet qui est modifiée d'une manière par échelon dans la matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation et l'intensité de fluorescence. Cette figure montre également en tant que référence la fonction proportionnelle 13 décrite dans le premier mode de réalisation par la ligne en pointillés et la fonction en échelon 14 décrite dans le deuxième mode de réalisation. Parmi les échantillons (eau prétraitée 4) dans chaque région de la matrice de qualité de l'eau, un échantillon présentant une intensité de fluorescence supérieure aux autres représente le fait que l'échantillon contient plus de composés organiques tels que l'acide fulvique que les autres. On peut dire ainsi que l'échantillon est influencé de manière plus significative par la vie quotidienne et les activités industrielles. En conséquence, pour effectuer l'irradiation d'ultraviolets qui convient le mieux à un tel échantillon, on obtient un coefficient de correction correspondant à l'intensité de fluorescence pour corriger la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets. La valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets corrigée avec le coefficient de correction est fixée dans une plage entourée par un motif de valeur cible minimale 15 et un motif de valeur cible maximale 16. Ici, on exprime le motif de valeur cible minimale 15 par une ligne reliant les points correspondant aux longueurs d'ondes de crête d'excitation les plus longues parmi les longueurs d'ondes de crête d'excitation avec la même valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets dans la fonction en échelon 14, comme représenté par exemple sur la figure 10. De plus, le motif de valeur cible maximale 16 est exprimé de façon similaire par une ligne reliant les points correspondant aux longueurs d'ondes de crête d'excitation les plus courtes parmi les longueurs d'ondes de crête d'excitation avec la même valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets dans la fonction en échelon 14. Dans l'irradiation d'ultraviolets basée sur le motif de valeur cible maximale 16, on peut obtenir une valeur supérieure d'économie d'énergie par rapport à la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets exprimée par la fonction proportionnelle 13 représentée sur la figure 7. De plus, dans les régions D et E hygiéniquement à haut risque, on peut exploiter le niveau d'irradiation d'ultraviolets vers le côté sécurisé. D'autre part, dans l'irradiation d'ultraviolets basée sur le motif de valeur cible minimale 15, on peut obtenir un niveau sensiblement supérieur d'économie d'énergie par rapport à la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets exprimée par la fonction proportionnelle 13. Ainsi, dans le troisième mode de réalisation, on peut automatiquement fixer dans chacune des régions la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets plus appropriée pour la qualité de l'eau que la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets exprimée par la fonction proportionnelle 13, comme dans le cas du deuxième mode de réalisation. En conséquence, on peut obtenir à la fois la fiabilité hygiénique et l'économie d'énergie. On notera que le motif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets est plus régulièrement continu par rapport au motif en échelon de la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets. On obtient ainsi une excellente aptitude au contrôle. De plus, il est inutile d'énoncer que l'on peut utiliser une longueur d'onde de crête d'un spectre de fluorescence qui est de façon idéale symétrique dans un miroir par rapport à la longueur d'onde de crête du spectre d'excitation, pour la détermination de la valeur cible de niveau d'irradiation d'ultraviolets décrite ci-dessus. Quatrième mode de réalisation Un instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention va être décrit. La figure 11 est un schéma de configuration représentant schématiquement l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau du présent mode de réalisation. Un instrument de surveillance de la qualité de l'eau 21 représenté sur la figure 11 comporte un fluorimètre 23, un dispositif de calcul de la fraîcheur 24 et un dispositif d'affichage de la fraîcheur 25. Ici, la fraîcheur est un indice indiquant le degré d'utilisation de l'eau de la rivière comme décrit ultérieurement. Alors que l'on extraie en continu l'eau de la rivière (eau d'échantillon) 22 d'une rivière à surveiller (rivière cible de surveillance), le fluorimètre 23 fixe une longueur d'onde de fluorescence à 425 nm et balaie une longueur d'onde d'excitation pour obtenir un spectre d'excitation de l'eau d'échantillon. Ainsi, le fluorimètre 23 mesure en continu la longueur d'onde de crête d'excitation. Le dispositif de calcul de fraîcheur 24 utilise un résultat d'analyse obtenu par le fluorimètre 23 pour calculer une fraîcheur indiquant le degré d'utilisation de l'eau de la rivière 22. Le dispositif d'affichage de fraîcheur 25 comporte une plaque indicatrice électronique de grande taille ou analogue qui est disposée dans la zone d'une rivière ou analogue et affiche la fraîcheur obtenue par le dispositif de calcul de fraîcheur 24. Avec la configuration ci-dessus, l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau 21 effectue une analyse de fluorescence en extrayant l'eau de la rivière 22 depuis la rivière cible de surveillance, calcule la fraîcheur en utilisant une longueur d'onde de crête d'excitation obtenue par l'analyse de fluorescence et affiche la fraîcheur sur la plaque indicatrice électronique de grande taille ou analogue. Ainsi, on peut reconnaître la fraîcheur en observant 30 simplement la plaque indicatrice électronique de grande taille ou analogue. La fraîcheur constitue l'un des nouveaux indices concernant les rivières, qui sont déterminés par le ministère chargé de l'équipement et des transports et analogue, et indique le degré d'utilisation de l'eau de la rivière. La détermination de l'indice est basée sur l'arrière-plan suivant. De façon spécifique, le taux de prévalence de maladies dues au ndrdvirus provenant de l'eau du robinet, qui est provoqué par la circulation des eaux usées et de l'eau non traitée purifiée dans une grande zone urbaine, commence à augmenter. Ainsi, la formation du grand public à de tels problèmes augmente. La fraîcheur est calculée par l'équation suivante. Fraîcheur = (1-quantité d'eau utilisée au point de calcul/débit de la rivière) x 100%. Cette équation montre que plus la fraîcheur est grande, plus sont faibles les proportions de drainage vivant, de drainage d'usine de traitement des eaux usées et analogue, de drainage industriel et de drainage de fermes d'élevage par rapport à la quantité d'eau s'écoulant en un point de calcul. En particulier, les rivières dans les zones Kanto et Kinki dans lesquelles l'urbanisation a progressé, ont tendance à avoir des indices inférieurs. Comme décrit ci-dessus, dans le quatrième mode de réalisation, l'analyse de fluorescence est effectuée en extrayant l'eau de rivière 22 depuis la rivière cible de surveillance, la fraîcheur est calculée en utilisant la longueur d'onde de crête d'excitation obtenue par l'analyse de fluorescence et la fraîcheur est affichée sur la plaque indicatrice électronique de grande taille ou analogue. Il est en conséquence possible de faire connaître la qualité de l'eau aux personnes proches de la rivière en mesurant et en affichant la fraîcheur de la rivière cible de surveillance. Cinquième mode de réalisation Un instrument de surveillance de la qualité de l'eau selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention va ensuite être décrit. On notera que puisque la configuration de système est la même que celle du quatrième mode de réalisation représenté sur la figure 11, la description va être fournie en utilisant la figure 11. Un instrument de surveillance de la qualité de l'eau 21 selon le cinquième mode de réalisation comporte un fluorimètre 23, un dispositif de calcul de fraîcheur 24 et un dispositif d'affichage de fraîcheur 25. Le fluorimètre 23 comporte une source de lumière d'excitation comprenant une LED qui émet de la lumière d'une longueur d'onde comprise entre 310 nm et 350 nm. Alors que l'on extraie l'eau de rivière 22 d'une rivière à surveiller, le fluorimètre 23 fixe une longueur d'onde de fluorescence à 425 nm et balaie une longueur d'onde d'excitation pour obtenir un spectre d'excitation de l'eau d'échantillon. Ainsi, le fluorimètre 23 mesure une longueur d'onde de crête d'excitation de l'eau de la rivière 22. Le dispositif de calcul de fraîcheur 24 est constitué d'un élément semiconducteur et analogue et il utilise un résultat d'analyse obtenu par le fluorimètre 23 pour calculer la fraîcheur indiquant le degré d'utilisation de l'eau de la rivière 22. Le dispositif d'affichage de fraîcheur 25 est formé d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides ou analogue et il affiche la fraîcheur obtenue par le dispositif de calcul de fraîcheur 24. L'instrument de surveillance de la qualité de l'eau 21 est porté par un administrateur de la rivière ou analogue. Lorsque l'eau de la rivière 22 extraite de la rivière cible de surveillance est disposée dans le fluorimètre 23 et qu'on actionne un commutateur de démarrage d'analyse, l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau 21 mesure une longueur d'onde de crête d'excitation en effectuant une analyse de fluorescence et il calcule la fraîcheur en utilisant la longueur d'onde de crête d'excitation. Cette fraîcheur est affichée sur le dispositif d'affichage de fraîcheur 25. Comme décrit ci-dessus, dans le cinquième mode de réalisation, l'instrument de surveillance de la qualité de l'eau 21 a une taille réduite de façon à être portable. En conséquence, on peut obtenir rapidement la fraîcheur en amenant le gestionnaire de la rivière ou analogue jusqu'à la rivière à surveiller. REVENDICATIONS 1. Système d'irradiation d'ultraviolets (la, lb) pour désinfecter de l'eau avec des rayons ultraviolets, comprenant : un fluorimètre (6, 10) disposé en au moins un point dans un processus qui précède un processus de désinfection, le fluorimètre (6, 10) mesurant en continu une longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et/ou une longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence ; et un dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets (7, 12) qui contrôle le niveau d'irradiation d'ultraviolets en fonction d'au moins une longueur d'onde parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence obtenues par le fluorimètre (6, 10). 2. Système d'irradiation d'ultraviolets (la, lb) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluorimètre (6, 10) mesure en continu une intensité de fluorescence ; et caractérisé en ce que le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets (7, 12) contrôle le niveau d'irradiation d'ultraviolets en fonction d'une matrice de qualité de l'eau représentant la corrélation entre l'intensité de fluorescence et une quelconque longueur d'onde parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence, obtenues par le fluorimètre. 3. Système d'irradiation d'ultraviolets (la, lb) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets contrôle le niveau d'irradiation d'ultraviolets en se basant sur une fonction quelconque parmi une fonction proportionnelle (13), une fonction en échelon (14) et une fonction prédéterminée dépendant d'au moins une longueur d'onde parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence. 4. Système d'irradiation d'ultraviolets (la, lb) selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que le dispositif de contrôle de niveau d'irradiation d'ultraviolets (7, 12) modifie automatiquement une valeur cible de contrôle. 5. Système d'irradiation d'ultraviolets (la, lb) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluorimètre (6, 10) surveille au moins une longueur d'onde quelconque parmi la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation dans une plage allant de 310 nm à 350 nm et la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence dans une plage allant de 420 nm à 460 nm. 6. Système d'irradiation d'ultraviolets (la, lb) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluorimètre (6, 10) comporte, en tant que source de lumière d'excitation, une LED qui émet de la lumière ayant une longueur d'onde allant de 310 nm à 350 nm 7. Instrument de surveillance (21) de la qualité de l'eau pour surveiller la qualité d'une eau à surveiller, comprenant un fluorimètre (23) mesurant une longueur d'onde de crête de spectre d'excitation de l'eau prétraitée et/ou une longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence de celle-ci, et un dispositif de calcul de fraîcheur (24) calculant la fraîcheur de l'eau prétraitée en se basant sur la longueur d'onde de crête de spectre d'excitation et/ou la longueur d'onde de crête de spectre de fluorescence, obtenues par le fluorimètre (23). 8. Instrument de surveillance (21) de la qualité de l'eau selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fluorimètre (23) comporte, en tant que source de lumière d'excitation, une LED qui émet de la lumière d'une longueur d'onde comprise entre 310 nm et 350 nm.