Désinfection
La contamination de l'eau des puits privés peut résulter d'une installation ou d'un emplacement inadéquats ou s'ils ont été infiltrés par de l'eau de surface contaminée. En fait, le réservoir aquifère lui-même (la couche souterraine de roche poreuse ou de sable renfermant de l'eau) peut même être la source de la contamination. Les eaux de surface, ainsi que les eaux souterraines non protégées, sont susceptibles d'être contaminées par les matières fécales des humains, du bétail, des animaux sauvages, voire des animaux familiers. L'eau puisée des lacs, des rivières, des ruisseaux et des étangs pourrait paraître propre et ne présenter aucune odeur ou goût douteux. Malheureusement, les agents pathogènes que l'on retrouve dans l'eau ne sont toutefois pas uniquement dangereux : ils sont également invisibles à l'oeil nu. Ces bactéries, virus et kystes protozoaires peuvent causer de légères nausées et fièvres ou entraîner des maladies plus sérieuses, telles que diarrhée grave, l'hépatite ou la fièvre typhoïde. Qu'est ce que la désinfection de l'eau? : La désinfection de l'eau signifie l'élimination ou la désactivation des microorganismes pathogènes. Les microorganismes sont détruits ou désactives, entraînant la fin de leur développement et de leur reproduction. Quand les microorganismes ne sont pas éliminés de l'eau potable, l'utilisation d'eau potable provoquera des maladies. La stérilisation est un procédé relatif à la désinfection. Cependant, lors du procédé de stérilisation, tous les microorganismes présents sont tués (les microorganismes nocifs et non nocifs). Média : La désinfection peut être réalisé par des désinfectants physique ou chimique. Les agents éliminent aussi les polluants organiques de l'eau, qui servent d'aliments ou d'abris aux microorganismes. Les désinfectants n'éliminerons pas seulement les microorganismes. Ils auront aussi un effet résiduel, ce qui signifie qu'ils resteront actifs dans l'eau après la désinfection. Un désinfectant devrait empêcher les microorganismes pathogènes de se développer dans les tuyauteries après la désinfection, évitant ainsi à l'eau d'être recontaminée. Pour une désinfection chimique de l'eau, les désinfectants suivants peuvent être utilisés: Le chlore (gazeux, liquide, solide) Le chlore est l'un des désinfectants les plus utilisés. Il est facilement applicable et très efficace contre la désactivation des microorganismes pathogènes. Le chlore peut être facilement appliqué, mesuré et contrôlé. Il est assez persistent et relativement bon marché. Le chlore est utilisé pour des applications telles que la désactivation des organismes pathogènes dans l'eau destinée à la consommation, dans les piscines, pour la désinfection dans le ménage des maisons ou pour le blanchissement des textiles. Le chlore est un gaz très réactif et très corrosif. Lorsqu'il est transporté, stocké ou utilisé, des mesures de précaution doivent être prises. Le chlore liquide doit être protégé de la lumière du soleil. Le chlore est en effet dissocié sous l'influence de la lumière du soleil, il perd donc de son efficacité. L'efficacité de la désinfection est déterminée par le pH de l'eau. La désinfection au chlore a lieu de façon optimale quand le pH est entre 5.5 et 7.5. Quand le chlore est ajouté à l'eau pour la désinfection, il réagit premièrement avec les composés organiques et inorganiques dissous dans l'eau. Le chlore ne peut plus être employé pour la désinfection parce qu'il a formé d'autres produits. La quantité totale de chlore qui est employé pendant ce processus est désigné sous le nom de demande en chlore de l'eau. Le dosage doit être assez important pour qu'une quantité significative de chlore reste dans l'eau et permette la désinfection. La demande en chlore est déterminée par la quantité de matière organique dans l'eau, du pH , le temps de contact et la température. Le chlore réagit avec la matière organique pour donner des sous-produits de désinfection, tels que les trihalométhanes (THM) et les acides halogéniques acétiques (AHA). Le chlore peut être ajouté pour la désinfection de différentes manières. Quand une chloration ordinaire est appliquée, le chlore est simplement ajouté à l'eau et aucun traitement antérieur n'est nécessaire. Une pré ou une post chloration peuvent être effectuées en ajoutant du chlore à l'eau avant ou après d'autres étapes de traitement. Rechlorination signifie l'addition de chlore à l'eau traitée dans un ou plusieurs points du système de distribution afin de préserver la désinfection. Le palier de chloration consiste en une addition continuelle de chlore à l'eau jusqu'au point où la demande en chlore est annihilée et tout l'ammoniaque présent est oxydé, de sorte que seulement le chlore libre reste. Ceci est habituellement appliqué pour la désinfection, mais il a également d'autres avantages, tels que l'odeur et le contrôle du goût. Le dioxyde de chlore Le dioxyde de chlore (ClO2) est un gaz synthétique vert-jaune avec une odeur irritante. C'est un gaz instable qui se dissocie en gaz de chlore (Cl2), en gaz d'oxygène(O2) et en chaleur. Une des plus importantes qualités du dioxyde de chlore est sa solubilité dans l'eau, spécialement dans l'eau froide. Le dioxyde de chlore est à peu près 10 fois plus soluble dans l'eau que le chlore. Le dioxyde de chlore est explosif lorsqu'il est sous pression. Il est difficile à transporté et est souvent fabriqué sur le site même. Contrairement au chlore, le dioxyde de chlore ne réagit pas avec l'azote ammoniacal (NH3) et réagit très peu avec les amines élémentaires. Il oxyde les nitrites (N02) en nitrates (NO3). Le gaz pur de dioxyde de chlore qui est appliqué à l'eau, produit moins de sous-produits de désinfection que les oxydants, tel que le chlore. Pour le traitement de l'eau potable, le dioxyde de chlore peut être utilisé à la fois comme désinfectant et comme agent d'oxydation. Il peut être utilisé pour les étapes de pré-oxydation et de post-oxydation. En ajoutant du dioxyde de chlore dans l'étape de pré-oxydation du traitement des eaux de surface, le développement des algues et des bactéries peut être évité. Le dioxyde de chlore oxyde les particules flottantes et a un effet bénéfique sur le procédé de coagulation et l'élimination de la turbidité de l'eau. Le dioxyde de chlore est un puissant désinfectant contre les bactérie et les virus. Il est un des nombreux désinfectant efficace contre les parasites Giardia et Cryptosporidium. Le sous-produit, le chlorite (ClO2-), est agent bactéricide faible. Dans l'eau, le dioxyde de chlore est actif en tant que biocide pour au moins 48 heures. Il empêche la croissance des bactéries dans le réseau de distribution de l'eau potable. C'est aussi un agent actif contre la formation de biofilm dans le réseau de distribution. Un biofilm est souvent très dure à défaire. Il forme une couche protectrice sur les microorganismes pathogènes. La plupart des désinfectants ne peuvent atteindre les microoragnismes protégés. Cependant, le dioxyde de chlore élimine les biofilms et tue les microorganismes pathogènes. Le dioxyde de chlore empêche aussi la formation de biofilm parce qu'il reste actif dans le système pendant un long moment. La désinfection au dioxyde de chlore ne cause aucune nuisance odorante. Il détruit les phénols qui peuvent entraîner des problèmes d'odeur et de goût. Le dioxyde de chlore est plus efficace pour l'élimination du fer et du manganèse que le chlore, spécialement lorsqu'ils sont présents sous forme complexe. L'utilisation du dioxyde de chlore au lieu du chlore empêche la formation sous-produits halogénés de désinfection, par exemple les trichlorométhanes et les acides halogénés. Le dioxyde de chlore est un désinfectant plus efficace que le chlore, puisque la concentration requise pour tuer les microorganismes est beaucoup plus faible. Le temps de contact est aussi plus court. Contrairement au chlore, le dioxyde de chlore est efficace à un pH compris entre 5 et 10. Les chloramines Les chloramines sont produites par addition de l'ammoniac dans l'eau contenant contenant du chlore libre (HOCl ou OCl, cela dépendant du pH). La valeur idéale du pH pour cette réaction est de 8,4. Cela signifie que l'eau a légèrement un caractère alcalin. La principale raison de l'utilisation de l'utilisation des chloramines à la place du chlore vient du fait que les chloramines réagissent moins que le chlore avec la matière organique. Des sous produits tels que les trihalométhanes sont néanmoins formés lors de la désinfection par chloramine. Les chloramines restent actives plus longtemps dans les canalisations. Les chloramines ne provoquent pas de goûts ou d'odeurs désagréables et sont relativements inoffensifs. Les chloramines sont aussi efficaces que le chlore pour la partie qui concerne la désactivation de bactéries ou autres microorganismes, cependant le mécanisme de réaction est plus lent. Les chloramines comme le chlore sont des agents oxydants. Les chloramines peuvent tuer les bactéries par pénétration de la cellule et blocage du métabolisme. Pendant la désactivation des microoraganismes, les chloramines détruisent les cellules qui protègent les virus. Les résidus actifs de chloramine restent pendant un temps important dans l'eau. Lorsque des chloramines sont présentes, on trouve souvent des traces d'ammoniac et d'hypochlorite dans l'eau. Les chloramines, principalement les monochloramines, sont difficile à éliminer de l'eau. Les chloramines peuvent être éliminées à l'aide de filtre à charbon actif. Ozone L'actualité aborde souvent les problèmes de la couche d'ozone et des niveaux élevés de ce composé dans les villes, donnant ainsi souvent le sentiment que l'ozone est nocif pour l'environnement. Il n'en est rien. Contrairement aux autres désinfectants, celui-ci disparaît sans laisser de traces après son utilisation. En effet, l'ozone est composé d'oxygène pur, et se recompose en dioxygène après utilisation. De même, lorsque l'ozone désinfecte un composé; ou détruit des bactéries dangereuses ou des polluants, il n'y a en général pas créations de sous-produits. Ce n'est pas le cas des autres désinfectants. Lors de son utilisation dans l'industrie, l'ozone se présente sous la forme d'un gaz incolore. Il dégage une odeur piquante, similaire à celle présente dans l'air lors d'un orage, après un éclair ou un coup de foudre. Le nez détecte généralement la présence d'ozone pour des concentrations comprises entre 0.02 et 0.05 ppm, soit environ 1/100ème de l'exposition maximum pendant 15 min. L'ozone est un gaz instable, se décomposant en dioxygène à température ambiante. Cette décomposition est catalysée par le contact avec des surfaces solides ou des substances chimiques, ainsi que sous l'effet de la chaleur. L'ozone peut être produit grâce à des générateurs d'ozone, le plus souvent alimentés par des générateurs d'oxygène. Les opérations d'injection d'ozone sont généralement effectuées grâce à des diffuseurs ou des tubes venturi. L'ozone étant un gaz instable, celui présente des dangers d'explosion à des températures élevées, en présence de composés chimiques tels que l'hydrogène, le fer, le cuivre et le chrome. En pratique, des feux occasionnels ont déjà été constatés dans des générateurs d'ozone, mais seulement dans le cas d'utilisation dans des conditions extrêmes. Le reste du temps, aucune explosion n'a été à déplorer. Générateur d'ozone Pour une désinfection physique de l'eau, les désinfectants suivants peuvent être utilisés: Rayonnement ultraviolet La désinfection par un rayonnement ultraviolet est une technique de désinfection écologique efficace contre les bactéries, E.coli, virus, protozoaires et autres agents pathogènes. Le traitement aux rayons UV désigne le procédé de désinfection de l’eau qui traverse une source lumineuse particulière. Protégée par un manchon transparent avant d’être immergée dans l’eau, l’ampoule émet des ondes ultraviolettes qui inactivent les microorganismes pathogènes. Cette technique de traitement gagne en popularité puisqu’elle ne requiert pas nécessairement l’ajout de produits chimiques. À lui seul, le système de traitement aux rayons UV n’est censé ni traiter l’eau qui paraît contaminée, ni transformer les eaux usées en eau potable sûre sur le plan microbiologique. Les rayons ultraviolets, semblables à la lumière ultraviolette émise par le soleil, mais plus forts, modifient l’acide nucléique (ADN) des virus, des bactéries, des moisissures ou des parasites pour qu’ils ne puissent plus se reproduire, de sorte qu’ils sont considérés comme inactivés. Le traitement aux rayons ultraviolets n’altère pas la composition chimique de l’eau puisqu’il n’y ajoute rien, sauf de l’énergie. Il convient de noter que les microorganismes inactivés ne sont pas retirés de l’eau, pas plus que le traitement ultraviolet n’élimine la saleté ou les particules, les métaux comme le plomb ou le fer, ou les minéraux durs comme le calcium. Il faut compter sur d’autres dispositifs pour enlever les particules, les métaux et les minéraux. Ultraviolet
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