Mardi 17 avril 2012 à 8:36

Biologie, santé.

  Je vous avais décrit hier l'approvisionnement en eau de Paris; je voudrais aujourd'hui vous dire comment, dans une "usine de production d'eau", on rend l'eau potable, de telle sorte qu'elle ne soit pas dangereuse pour notre santé et qu'en outre, elle soit agréable à boire. J'essaierai d'être le plus simple possible au plan technique.
 
         L'eau recueillie dans les sources et les rivières contient des débris issus de l'environnement, lesquels sont souvent le support d'organismes vivants, microbes notamment; elle a dissous des sels minéraux présents dans le sol, et enfin elle est polluée par des produits chimiques, issus le plus souvent de notre activité, industrielle ou agricole : pesticides, nitrates.....
         Il faut donc éliminer tous ces éléments indésirables  par un traitement de l’eau brute pour la rendre potable.
            A partir des recommandations émises par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), des réglementations nationales et internationales ont été mises en place afin d'éviter la présence de micro-organismes et de substances chimiques indésirables dans l'eau potable.
(JO du 2 février 1998)


http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/epurationeau.jpg
             La première opération est de débarrasser l'eau de la plupart des déchets solides qu'elle contient.
 
                        - à l’arrivée dans la station, les eaux usées passent à travers des grilles qui retiennent les déchets solides les plus grossiers (papiers, matières plastiques…). Il s’agit d’une simple étape de séparation physique que l'on appelle le dégrillage.
                        - dans le bassin derrière ces grilles, on laisse l'eau reposer pour que le sable et les graviers se déposent au fond du bassin où ils sont récupérés : c'est le désablage.
                        - dans le même temps on injecte dee bulles d’air dans l'eau, ce qui permet de faire remonter les huiles et lesgraisses en surface d’où elles sont éliminées : c'est le déshuilage et dégraissage
                        - l'eau contient des particules très fines en suspension qui ont échappé aux traitements précédents. On met dans l'eau un produit chimique "floculant", qui est une longue molécule polymère (en général des poly-acryl-amides), qui entourent les particules en suspension faisant ainsi des agglomérats plus volumineux et plus lourds, qui vont donc se déposer par sédimentation
             Ce traitement physico-chimique permet d’éliminer une forte proportion des matières en suspension qui se déposent au fond du bassin sous forme de boues; c'est la floculation/décantation.
 
            La deuxième opération consiste à éliminer les germes vivants de l'eau traitée précédemment.
            Diverses méthodes peuvent être utilisées, selon la place dont on dispose. Ce sont soit des procédés physiques, soit des traitement biochimiques.
            Les procédés physiques utilisent de "bonnes bactéries", qui vont éliminer une partie des microorganismes :
                        - Le lagunage : ce procédé consiste à laisser faire la nature, en exposant les eaux usées à la lumière du soleil dans une série de bassins de faible profondeur. Les microalgues vivant dans ces
eaux s’y développent. Elles dégagent ainsi de l’oxygène qui, ajouté à celui qui s’échange entre l’air et
l’eau permet aux bactéries épuratrices de vite se multiplier.
                        - Les boues activées : ce procédé imite l’épuration naturelle observée dans les cours d’eau, en l’intensifiant : l’eau, dans laquelle on insuffle de l‘air, est brassée pour faire se multiplier rapidement les microorganismes épurateurs, qui évoluent librement dans les eaux sales.
                        - Les biofiltres : ce procédé s’inspire de l’épuration naturelle opérée par les sols : l’eau à épurer passe à travers une couche formée de petites billes sur lesquelles les microorganismes épuratoires de cette eau affectionnent de se fixer. Le système est aéré artificiellement
                        - La clarification : elle permet de séparer par décantation l’eau des bactéries qui forment des boues.
            Ces procédés peuvent être utilisés non seulement pour préparer de l'eau potable pour la consommation, amis aussi pour épurer les eaux usées évacuées des villes par les égouts, selon le schéma ci dessous d'une station d'épuration
 http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/traitementeauxusees.jpg
 
            L’eau qui sort à ce stade n’est pas potable car elle contient encore des polluants et une charge microbienne résiduelle de faible concentration.
            L'eau subit alors des analyses microbiologiques systématiques et selon sa teneur en bactéries et virus, va subir deux traitements
                                    - Ozonation. L'eau est désinfectée grâce à l'ozone, (O3), qui, puissant oxydant, a une action bactéricide et antivirus. Ce gaz, mélangé à l'eau, agit aussi sur les matières organiques en les cassant en morceaux. Il améliore également la couleur et la saveur de l'eau.
                        - Chloration. Du chlore est ajouté à la sortie de l'usine de production et sur différents points du réseau de distribution afin d'éviter le développement de bactéries et de maintenir la qualité de l'eau tout au long de son parcours dans les canalisations.
            Le goût de l'eau chlorée est désagréable, mais il suffit de la mettre dans une bouteille une heure au réfrigérateur, pour que le chlore s'évapore.
            Le traitement à l'ozone détruit d'autres matières organiques et oxyde également certains métaux comme le fer et le manganèse, ce qui permet ensuite de mieux les éliminer.
                        - Dans certaines usines le traitement à l'ozone est remplacé par un traitement sous des rayons ultraviolets.
 
            Mais de plus en plus des résidus de produits utilisés en agriculture existent encore (pesticides, engrais, nitrates...).
            On les élimine en général par un passage sur des filtres en charbon actif.
         Les molécules organiques, dont la taille a été réduite lors de l’oxydation, pénètrent et se fixent dans les pores du charbon actif. On utilise aussi parfois un charbon actif dit biologique, lequel possède, adsorbées sur ses parois, des micro-organismes grands consommateurs de matières organiques biodégradables.
            Dans des traitements plus sommaires, on se contente de disperser du charbon actif en poudre dans un bac de décantation.
 
            Si l'on rencontre encore des difficultés, notamment avec les nitrates, le calcaire et le magnésium, on peut utiliser des résines échangeuses d'ions, mais ce sont des procédés onéreux.
            Une eau dure est une eau riche en ions calcium (Ca2+) et / ou magnésium (Mg2+).             Elle ne présente aucun danger pour la santé et peut donc être consommée en tant qu’eau de boisson. Mais elle peut être à l’origine de certains inconvénients tels que l’entartrage (dépôt de carbonate de calcium CaCO3 ou de carbonate de magnésium MgCO3) des appareils dans lesquels l’eau est chauffée (lave-linge, lave-vaisselle…) ou de traces sur des surfaces lavées (baignoires, lavabos, robinetterie).
Utilisée lors de la toilette, elle peut être responsable d’une certaine sécheresse de la peau et des cheveux. D’autre part, le savon donne, en présence d’une eau dure, un précipité de carboxylate de calcium (R-COO)2Ca et/ou de magnésium (R-COO)2Mg, donc son pouvoir détergent sera réduit et le dépôt de ces précipités sur les textiles lors de la lessive, rend le linge rêche.
            Une résine échangeuse d’ions est un solide insoluble, qui, au contact d’une solution, peut échanger les ions qu’il contient avec d’autres ions de même signe provenant de la solution et qu'ils éliminent ainsi.
            Ce sont surtout des polymères synthétiques, stables aussi bien vis-à-vis des acides et des bases que des oxydants et des réducteurs, qui forment un réseau macromoléculaire sur lequel sont fixés un très grand nombre de groupements actifs ionisables portant des charges électriques, qui retiennent à leur voisinage, par attraction électrostatique, les ions de charges opposées qui sont susceptibles d’être ainsi échangés.
 
            Enfin, si besoin est, l’acidité de l’eau peut être corrigée afin de protéger les canalisations de la corrosion.
 
            J'ai été un peu long, mais j'espère que maintenant vous aurez conscience du travail et du coût que représente la potabilité de l'eau et que vous aurez à coeur de l'économiser.
        
       
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