Maintien de la qualité des eaux dans les réseaux par des procédés innovants de traitement et de détection des biofilms

Maintenance of the water quality into the network systems by innovating processes of the treatment and detection of biofilms

• Auteur / Autrice : Christophe Forêt
• Direction : Nicole Merlet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et microbiologie de l'eau
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées - École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers ; 1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Legionella pneumophila

Arc électrique

Détecteurs électrochimiques

Désinfection

Résumé

Depuis quelques années, les professionnels du traitement des eaux sont confrontés à des épisodes de contamination bactérienne des eaux des réseaux. Accentué par un resserrement de la réglementation et par une meilleure connaissance de maladies hydriques à déclaration obligatoire, ce problème trouve son origine dans le biofilm qui colonise la paroi interne des canalisations d'eau et favorise la croissance des microorganismes. Limiter la prolifération bactérienne devient donc impératif en terme de santé publique. C'est dans ce contexte qu'ont été définis les objectifs de ce travail orienté vers deux voies d'intérêt majeur : l'étude de procédés désinfectants innovants (injection séquencée de NH2Cl et application de décharges électriques de type arc pulsé) et le développement d'un capteur de biofilm. Les deux modes d'application, continu et séquencé, de NH2Cl sur des biofilms naturels montrent un impact similaire sur les microorganismes, à savoir une efficacité plus importante sur les bactéries planctoniques du milieu que sur les bactéries fixées. En revanche, le procédé innovant par arc pulsé, seul ou couplé avec un biocide, réduit fortement les densités bactériennes du biofilm et élimine totalement les germes pathogènes présents (Legionella). Enfin, ce travail a permis l'étude et la conception d'un capteur de biofilm capable d'en mesurer l'épaisseur au cours sa formation mais aussi en présence de biocides, constituant un outil de suivi pour le contrôle des biomasses fixées.

In the last decade, the specialists of water treatment have been confronted to episodes of bacterial contamination in cooling water system. Accentuated by a tightening of the regulation and a better knowledge of hydrous diseases, this problem finds its origin in the biofilm which colonizes the internal wall of the water pipelines and supports the growth of the micro-organisms. To limit the bacterial proliferation thus becomes imperative for the public health. In this context, the objectives of this work concerns directly two ways of major interest: the study of innovating disinfection processes (discontinuous chloramination and pulsed electrical arc discharges) and the development of a biofilm sensor. The two modes of application, continuous and intermittent, of NH2Cl on natural biofilms show a similar impact on the micro-organisms, namely a more important efficiency on the planktonic bacteria than on the attached ones. On the other hand, the new process by pulsed arc discharge, alone or coupled with a biocide, strongly reduced the bacterial densities of the biofilm and eliminates completely the opportunistic pathogens like it (Legionella). Finally, this work allowed the study and the design of a biofilm sensor able to measure thickness of the biofilm during the different steps of its growth as well as in the presence of biocides, so constituting a tool of follow-up for the control of the fixed biomass.