Chapitre III: Réalisation d’un pilote de filtration horizontale III-1 Introduction
III- 4.8 Propriétés bactéricides du pilote
Le second objectif de la construction de ce pilote, est d’éliminer un maximum de microorganismes pathogènes. L’analyse bactériologique a été réalisée d’une part à l’université de Bangui et d’autre part par l’Institut Pasteur de Lille.
Les échantillons ont été d’une part analysés sur place au Laboratoire Hydrosciences Lavoisier de la Faculté des Sciences de l’Université de Bangui et d’autre part ramenés dans un sac réfrigéré à l’Institut Pasteur de Lille. Nous nous sommes limités aux déterminations suivantes :
- Germes révivifiables à 25° C (comptées après 72 h eures à 22°)
- Germes révivifiables à 44° C (comptées après 48 he ures)
- Coliformes thermotolérants ;
- Escherichia Coli ;
- Entérocoques ou streptocoques ;
- Clostridium ou Spores sulfito réducteurs ;
- Pseudomonas Aeruginosa (une exigence nutritive modeste leur permet de survivre).
Nous reportons dans le tableau III. 6 les résultats des analyses des eaux prélevées : - le 25 mars et analysées par l’institut Pasteur de Lille.
- le 26 novembre 2010 et effectuées conjointement par l’Institut Pasteur de Lille et l’Université de Bangui.
Nous avons reporté dans le tableau III.6 en rouge les valeurs trouvées par l’Institut Pasteur de Lille les résultats sont concordant excepté les teneurs en Pseudomonas, Elles sont assez différentes, avec des valeurs beaucoup plus faibles pour l’Institut Pasteur. Ces bactéries étant très fragiles, il est possible que le transport dans un emballage trop froid soit responsable de la mortalité ou d’un stress d’une partie de ces bactéries.
Tableau III.6 : Analyses bactériologiques des eaux prélevées dans les différents
compartiments. Les valeurs en noir sont celles obtenues par le laboratoire Lavoisier de l’Université de Bangui et en rouge par l’Institut Pasteur de Lille.
Les figures III 28, qui représentent l’évolution de la matière organique, et des bactéries montre :
- une augmentation du COD dans les deux premiers piézomètres, ce qui est en accord avec un développement bactérien confirmé par les teneurs importantes de flores totales à 25°C et 44°C (teneurs supérieures à 300UFC/mL);
- suivie d’une diminution des bactéries et COD dans les piézomètres 3 et 4. La concentration de l’oxygène n’étant qu’à 50% de la saturation.
UFC : Unité Formant Colonies
Figure III.28 Evolution des teneurs en bactéries aérobies à 25° et à 44°C et du
Carbone organique dissous dans les différents compartiments du pilote (teneurs en bactéries >300 aux piézomètres 1 et 2)
Pour donner un diagnostic de la qualité de l’eau qui a traversé le pilote, nous donnons ci-dessous les normes des 2 catégories d’eaux :
- les eaux brutes (équivalentes eaux souterraines) avant désinfection
- les eaux potables, définies selon les critères précisés dans le décret du 3 janvier 1989 relatif aux eaux destinées à la consommation humaine :
1. Normes des eaux brutes utilisées (G valeur guide) pour la production d’eau courante :
- Coliformes totaux à 37° C, par 100mL 50 000 (G) ;
- Coliformes thermo tolérants à 44° C par 100 mL 20 000 (G) ; - Streptocoques fécaux par 100mL 10 000 (G).
2. Normes des eaux potables livrées à la consommation :
L’eau ne doit pas contenir d’organismes pathogènes en particulier
- de salmonelle dans 5 L d’eau ;
- de streptocoques dans 100 mL d’eau ;
- d’entérovirus dans un volume ramené à 10 L d’eau ;
- 95 % au moins des échantillons ne doivent pas contenir de coliformes dans 100 mL d’eau ;
l’eau ne doit pas contenir plus d’une spore de bactéries anaérobies sulfito-réductrices par 20 mL d’eau ;
- l’eau ne doit pas contenir de streptocoques fécaux dans 100mL d’eau ;
- sous forme conditionnée le dénombrement des bactéries aérobies révivifiables à 37°C après 24 heures doit être inf érieur à 10 par millilitre. A 22° C et après 72 heures il doit être inférieur ou égal à 100 micro-organismes par millilitre.
Figure III.29 Evolution des colonies bactériennes dans les différents compartiments
du pilote
Au vu des résultats (tableau III.6 et figure III.29), on peut remarquer que la teneur en bactéries diminue tout le long du système de filtration. Les coliformes fécaux paraissent les plus résistants. Les clostridiums et coliformes fécaux sont légèrement supérieurs à la valeur admise. Néanmoins l’eau obtenue peut être utilisée pour la consommation humaine, après une simple désinfection avec de l’eau de javel qui devrait éliminer les bactéries résiduelles.
Le pilote développé à Bangui pour le traitement de l’eau du fleuve Oubangui plus court que celui mis au point et utilisé par la Société Eaux de Paris présente des performances identiques pour le traitement des eaux de sources, en raison probablement d’une température plus élevée. Ils observent le même abattement quant aux E. Coli, et un abattement voisin pour les coliformes.
Nous n’avons pu comparer l’élimination des Giardia, l’analyse des Giardia nécessitant des réactifs spéciaux dont nous ne disposions pas.
III-5 Conclusion
En conclusion, le pilote a montré des résultats satisfaisants quant à l’élimination de la turbidité, du fer dissous et des germes pathogènes dans des eaux du fleuve Oubangui. Ces eaux traitées, peuvent être considérées comme potables après un dernier traitement à l’eau de javel
La filtration lente sur sable éliminant les particules en suspension, le fer et la majorité des microorganismes des eaux de l’Oubangui, l’eau recueillie peut être utilisée pour les besoins courants de la vie aussi bien domestique que dans le domaine de l’agriculture et de l’industrie. De ce fait, cette technique de traitement par filtration sur sable s’est avérée intéressante pour les petites collectivités rurales pour plusieurs raisons :
- son accessibilité due à un faible coût ;
- sa mise en œuvre simple et une exploitation facile,
- un dimensionnement aisé et une simplicité de la maintenance ;
- sa réalisation facile grâce à l’utilisation de matériaux locaux (excepté les géotextiles et géomembranes qui ont été employés dans la conception de notre pilote)
Globalement, les résultats obtenus ont été probants. En effet, les eaux filtrées se sont avérées être quasi exemptes de turbidité et de microorganismes pendant toute la période de fonctionnement du pilote. Le temps de transit de l’eau a été voisin de 7 heures dans le massif filtrant avec un débit moyen de 400 litres par heure en sortie du filtre. Bien que notre technique de traitement d’eaux soit simple (utilisable par du personnel peu qualifié) et écologique (non nocif et non toxique pour l’environnement), l’efficacité et le faible coût de ce traitement nécessite néanmoins une validation dans le pays.
En résumé, la filtration horizontale sur sable permet l’obtention d’une eau potable après une simple addition d’eau de Javel comme dans les usines de traitement d’eau potable pour sa conservation.
Pour utiliser ce système de traitement à une plus grande échelle, il faudra l’adapter aux conditions géologiques propres du pays, de manière a rendre possible son implantation. Un des problèmes majeurs sera l’alimentation en eau, et en particulier, une alimentation régulée afin d’éviter quelques aléas tels que
- le dessèchement du filtre par manque d’eau
- l’inondation de la zone où est implanté le système
L’utilisation de pompes béliers permettrait de résoudre ces difficultés, mais son utilisation sera limitée par leur coût (2 à 3000€).