Les particules dans les réseaux d'eau potable : caractérisation et impact sur la qualité de l'eau distribuée

• Auteur / Autrice : Vincent Gauthier
• Direction : Jean-Claude Block
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et microbiologie de l'eau
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nancy 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Purification

analyse

Pollution de l'eau

Eau

microbiologie

Résumé

Ce travail a été initié pour mieux connaître la présence, le transport et l'impact sur la qualité de l'eau de la matière particulaire dans les réseaux d'eau potable. Un flux constant de particules en suspension a été mesuré à la sortie de l'usine de traitement alimentant le réseau étudié dans les conditions normales de fonctionnement. Même si les concentrations sont faibles (25-50 µg/L), ces particules qui incluent une large fraction organique et même biologique, représentent près d'une tonne introduite dans le réseau. Le transport de l'eau dans le réseau de distribution "produit" aussi des particules qui sont retrouvées au niveau des dépôts principalement minéraux des réservoirs et canalisations sous forme d'hydroxydes ou carbonates. Les concentrations de particules en suspension (30-130 µg/L) montrent une augmentation liée au transit dans le réseau de distribution. L'accumulation des composés minéraux dans les dépôts résulte non seulement de la sédimentation des particules en suspension, mais aussi de la transformation de matière dissoute en matière particulaire, probablement par précipitation/floculation, et de la dégradation des matériaux constituant les réseaux. De plus, les concentrations de matière organique dans les dépôts sont environ 1000 fois plus importantes que dans l'eau et l'importante biomasse bactérienne mesurée à ce niveau (2,5 10[puissance]8 bactéries cultivables par gramme de matière sèche) est associée à une chaîne trophique permettant parfois la présence de macro-invertébrés. De fait, les dépôts forment un écosystème protecteur par rapport aux désinfectants véhiculés par l'eau, puisque les composés organiques présents dans les sédiments ont un pouvoir réducteur élevé. L'accumulation de matière organique et de bactéries cultivables dans les dépôts ne résulte pas de la sédimentation de particules en suspension, mais plutôt de la croissance biologique à partir de la matière dissoute. La limitation de problèmes microbiologiques au niveau de l'eau distribuée, résultant de la remise en suspension de dépôts, dépend donc principalement de la réduction de la matière organique dissoute dans l'eau traitée.

The nature, concentration, and distribution of particles were evaluated in a large water distribution system, both for suspended matter and deposits, to better evaluate their impact on water quality. A constant flux of particles is found penetrating the distribution system from the treatment plant. Concentrations are low (25-50 µg/L dry matter), and mainly consist in organic and biological material. After one year, such concentrations represent on average 1 ton of particles introduced in the network. The transport of water in the network produces particles since suspended matter concentration slightly increases (30-130 µg/L), and loose deposits accumulate in pipes and reservoirs. These deposits are mostly minerais (insolubles, hydroxides, carbonates) resulting not only from the sedimentation of particulate matter, but also probably from the precipitation/flocculation of dissolved and colloïdal material, and from the corrosion of the surfaces in contact with water. Organic matter is a minority fraction in deposits (less than 20% on average), but corresponds to concentrations about 1000 times higher than in water, resulting in the accumulation of biomass (2. 5 108 culturable bacteria per gram), leading in some cases to the presence of macro-invertebrates in deposits. By the way, deposits are forming ecosystems which can act as a refuge versus disinfectants carried with water, since organic compounds accumulated in deposits have a high reducing capacity. The accumulation of organic matter and bacteria in deposits does not result from the sedimentation of suspended particles, but merely from the biological growth on dissolved organic matter. The control of microbial problems resulting from the resuspension of deposits in the water phase can thus mainly be achieved by reducing the quantity of dissolved organic matter introduced in the system.