Stabilité biologique d'un réseau de distribution alimenté avec une eau nanofiltrée
Abstract
The degradation of bacterial quality during transport of the water in a distribution network can be limit by the drastic decrease of dissolved organic matter and bacteria concentrations at the inlet of the system. This objective can be reached by using nanofiltration process. Results demonstrated that when a network, largely colonized by heterotrophic bacteria, is fed with nanofiltered water (low nutriments and low bacterial cells), (i) DOC concentrations, in the network, decrease quasi-immediately of 1 mg C L-1, (ii) BDOC concentrations are not measurable by the analytical method (< 0,1 mg C L-1) and (iii) the total number of bacterial cells decrease of a 2-fold factor after 6 weeks of feeding, and after one year densities of planktonic and fixed bacterial cells decrease of 1 log and 0,5 log, respectively. [...] Finally, in order to distribute biologically stable water, we must drastically remove nutrients and bacterial cells at the inlet of the drinking water distribution network. It seems to be necessary of disinfect the network if we want to limit the persistence/adaptation of accidental bacterial contamination.
La dégradation de la qualité microbienne de l'eau lors de son transport dans un réseau de distribution pourrait être limitée par la diminution drastique des concentrations en matière organique et cellules bactériennes en entrée du réseau. Cet objectif peut être atteint par l'emploi d'un procédé de nanofiltration. Les résultats ont montré que lorsqu'un réseau largement colonisé par une flore bactérienne hétérotrophe est alimenté avec une eau nanofiltrée (pauvre en nutriments et en bactéries), (i) les concentrations en COD, dans le réseau, diminuent quasi-immédiatement de 1 mg C L-1, (ii) les concentration en CODB ne sont plus mesurables par la méthode analytique utilisée (< 0,1 mg C L -1) et (iii) le nombre total de cellules bactériennes diminue d'un facteur 2 après 6 semaines d'alimentation, et après un an les densités bactériennes libres et fixées diminuent respectivement de 1 et 0,5 log. Cette étude a également montré, qu'à l'état pseudo-stationnaire, un réseau d'eau nanofiltrée contenant en moyenne 5 107 bactéries L-1 et 7 106 bactéries cm-2, mais aucun protozoaire n'a été mis en évidence. Par contre, un réseau d'eau CAG contient en moyenne 3 108 bactéries L-1, 4 107 bactéries cm-2, 105 protozoaires L-1 (flagellés, ciliés, amibes nues, thécamoebiens) et 103 protozoaires cm-2 (ciliés, thécamoebiens). Seuls les ciliés situés à l'interface solide-liquide du réseau ont une activité de prédation mesurable en laboratoire (estimée à 2 bactéries cilié-1h-1). Des études de contamination expérimentale avec E. coli ont montré que, en absence de désinfectant, des bactéries allochtones sont capables de survivre et de proliférer dès l'injection dans le réseau d'eau nanofiltrée, alors que dans le réseau d'eau CAG, contenant un écosystème diversifié avec des communautés microbiennes bien établies, une fraction des bactéries allochtones est éliminée dès l'injection. En revanche, lors de la contamination par une eau usée des réseaux post-chlorés, si on se place à un endroit fixe des réseaux, on observe le passage de la vague de pollution aucune adsorption mesurable du COD, aucune adaptation/colonisation des deux réseaux par les bactéries allochtones. Finalement, pour distribuer une eau biologiquement stable, il faut diminuer fortement les nutriments et les cellules en entrée du réseau de distribution. Il est également nécessaire de post-chlorer le réseau si l'on veut éviter tout problème de persistance/adaptation d'une contamination bactérienne accidentelle.