Désinfection solaire de l'eau

Désinfection solaire de l'eau
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Application de la désinfection solaire de leau en Indonésie.

La désinfection solaire de leau, aussi connue sous le nom de SODIS (pour Solar Disinfection), est une méthode pour désinfecter leau en utilisant seulement les rayons solaires et des bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET)[1].

La désinfection solaire de leau est une méthode bon marché et efficace pour un traitement deau décentralisé, normalement utilisé au niveau des ménages. Elle est reconnue par lOrganisation mondiale de la santé (OMS) comme méthode de traitement de leau et de bonne conservation à domicile. La méthode SODIS est appliquée par de nombreux pays en voie de développement.

Sommaire

Principe

Lexposition au soleil entraîne l'inactivation des organismes pathogènes causant la diarrhée dans de leau polluée. Trois actions des rayonnements solaires contribuent à l'effet germicide :

  • les UV-A interfèrent avec le métabolisme et détruisent la structure de la cellule de la bactérie ;
  • les UV-A de longueur donde 320-400 nm réagissent avec loxygène dissous dans leau et produisent une forme très réactive doxygènele radical doxygène libreet des peroxydes dhydrogène ; ceux-ci détruisent les germes pathogènes ;
  • les radiations infrarouges chauffent leau. Quand la température de leau dépasse les 50 °C, le processus de désinfection est trois fois plus rapide qu'à 20 °C.

À une température denviron 30 °C, une intensité de radiation solaire dau moins 500 W/m2 (lumière de tout spectre) est nécessaire pendant 5 heures pour que la méthode SODIS soit efficace. Cette dose contient une énergie de 555 Wh/m2 dans les rayons dUV-A et violet (350 nm à 450 nm), ce qui correspond à environ 6 heures de soleil dété sous une latitude moyenne (Europe).

Si la température de leau monte à plus de 45 °C, leffet synergique des radiations UV et de la température augmente lefficacité de la désinfection.

Directives pour lapplication à domicile

Procédure SODIS de désinfection de l'eau.
  • Leau dune source contaminée est remplie dans une bouteille transparente. Pour une saturation de l'eau en oxygène, la bouteille peut d'abord être remplie aux trois quarts et secouée pendant 20 secondes (avec le bouchon dessus), pour ensuite être remplie complètement. De leau avec une grande turbidité (turbidité de plus de 30 NTU) doit être filtrée avant lexposition au soleil.
  • Les bouteilles remplies sont exposées au soleil. Il est possible de démultiplier leffet du soleil en plaçant les bouteilles sur une surface réfléchissante.
  • Leau traitée peut être consommée. Le risque de contamination peut être minimisé si leau est stockée dans les bouteilles mêmes. Leau doit être consommée directement de la bouteille ou après avoir été versée dans un verre propre. Le stockage dans dautres récipients augmente le risque de re-contamination.

Suggestion de traitement

Condition météorologique Durée minimale de traitement
Ensoleillé 6 heures
50 % de nuages 6 heures
50-100 % de nuages 2 jours
Pluies continuelles Traitement non satisfaisant, utiliser une autre méthode de traitement ou de leau de pluie

Application de SODIS

La désinfection solaire de leau est une méthode efficace pour traiter leau le carburant ou les réchauds ne sont pas disponibles ou trop coûteux. Même si le carburant est disponible, SODIS est une option plus économique et écologique. Lapplication de SODIS est limitée sil ny a pas assez de bouteilles PET et si leau est trop turbide. En théorie, la méthode pourrait être utilisée aussi en cas de catastrophe ou dans des camps de réfugiés. Quoi quil en soit lapprovisionnement en bouteilles peut savérer plus difficile que celui de désinfectants contenant du chlore, brome ou iode. En plus, dans certaines circonstances, il pourrait être difficile de garantir que leau soit exposée au soleil pour la durée nécessaire.

Dautres méthodes de traitement à domicile existent, par exemple la chloration, différentes procédures de filtration ou de floculation/désinfection. La sélection de la méthode la plus adéquate devrait être basée sur les critères de lefficacité et lexistence dautres types de pollution (turbidité, pollution chimique), le coût de traitement, la charge de travail et la préférence de lutilisateur.

Précautions

Si les bouteilles deau ne restent pas la durée nécessaire au soleil, leau ne sera pas bonne à boire et pourra causer des maladies. Si le soleil nest pas assez fort, à cause de nuages ou d'un climat moins ensoleillé, une durée dexposition plus longue sera nécessaire.

Les points suivants doivent être considérés :

  • Matériau des bouteilles : certaines bouteilles en verre ou en PVC peuvent empêcher le passage des rayons solaires ultraviolets[2]. Les bouteilles en verre et en PET disponibles sur les marchés sont recommandées. Le maniement est beaucoup plus facile avec des bouteilles en PET.
  • Vieillissement des bouteilles en plastiques : lefficacité de SODIS dépend de létat physique des bouteilles en plastique. Des bouteilles avec des égratignures ou usagées doivent être remplacées.
  • La forme du récipient : lintensité de la radiation UV-A diminue rapidement avec la profondeur de leau. À une profondeur deau de plus de 10 cm et une turbidité modérée de 26 NTU, la radiation UV-A est réduite de 50 %. Les bouteilles PET sont souvent facilement disponibles et sont les plus pratiques pour lapplication SODIS.
  • Oxygène : les rayons du soleil produisent des formes très réactives doxygène (radical libre doxygène et de peroxyde hydrogène) dans leau. Ces molécules réactives contribuent au processus de destruction des micro-organismes. Sous des conditions normales (rivière, fontaines, robinets, puits) leau contient assez doxygène (plus de 3 mg doxygène par litre) et ne doit pas être aérée avant lapplication de SODIS.
  • Diffusion de substances des bouteilles PET : des questions ont été posées pour savoir si des récipients en plastique peuvent relâcher des substances chimiques ou toxiques dans leau, processus pouvant être accéléré par la température. Linstitut de recherche en science des matériaux et en technologie a examiné la diffusion des adipates et phtalates (DEHA et DEHP) dans leau des bouteilles PET nouvelles et utilisées lors de lexposition au soleil. Le niveau de concentration trouvé dans leau après un ensoleillement de 17 heures dans de leau à 60 °C était bien en dessous des directives de lOMS pour leau potable et dans les mêmes concentrations que lon trouve dans leau de bonne qualité du robinet. Dautres doutes pour lutilisation de bouteilles PET ont été soulevés après un rapport publié par des chercheurs de lUniversité de Heidelberg sur lantimoine relâché dans les boissons qui sont conservées dans des bouteilles PET pendant des mois dans les magasins. Quoi quil en soit, la concentration de lantimoine trouvé dans les bouteilles est bien en dessous de celle des directives de lOMS[3] et des directives nationales pour les concentrations dantimoine dans leau potable[4],[5],[6]. De plus, leau SODIS nest pas stockée pendant longtemps dans les bouteilles.

Impact sur la santé, réduction de diarrhée

Il a été démontré que la méthode SODIS (et dautres méthodes de traitement deau à domicile) peut efficacement enlever la contamination pathogène de leau. De toute façon, des maladies peuvent aussi être transmises par dautres chemins de contamination dus à un manque dassainissement ou dhygiène. Des études sur la réduction de la diarrhée parmi des utilisateurs SODIS ont démontré des taux de réduction de 30 à 80 %[7],[8],[9],[10],[11].

Recherche et développement de SODIS

Lefficacité de la méthode de la désinfection solaire de l'eau a été découverte par le professeur Aftim Acra de luniversité américaine de Beirut dans les années 1980. La recherche a été reprise par le groupe de chercheurs de Martin Wegelin de lInstitut fédéral suisse pour laménagement, lépuration et la protection des eaux et le Dr Kevin McGuigan du Royal College of Surgeons en Irlande. Des contrôles cliniques ont été initiés par le professeur Ronan Conroy du groupe RCSI en collaboration avec le Dr T. Micheal Elmore-Meegan.

En ce moment[Quand ?] un projet de recherche commun est mis en œuvre par les institutions suivantes :

  • Royal College of Surgeons en Irlande (RCSI), Irlande (coordination)
  • Université de Ulster (UU), Grande-Bretagne
  • CSIR Environmentek, Afrique du Sud, EAWAG, Suisse
  • Institute of Water and Sanitation Development (IWSD), Zimbabwe
  • Plataforma Solar de Almeria (CIEMAT-PSA), Espagne
  • Université de Leicester (UL), Grande-Bretagne
  • International Commission for the Relief of Suffering & Starvation (ICROSS), Kenya
  • Université de Santiago de Compostela (USC), Espagne
  • LInstitut fédéral suisse pour laménagement, lépuration et la protection des eaux (EAWAG)

Lapplication mondiale de SODIS

Application de la désinfection solaire de leau à travers le monde dans les projets coordonnés par lEAWAG en 2010.

LInstitut fédéral suisse pour laménagement, lépuration et la protection des eaux (EAWAG), à travers le département Eaux et assainissement dans les pays en développement (Sandec), coordonne des projets pour la promotion de SODIS dans 24 pays en 2010 : Angola, Bolivie, Burkina Faso, Cameroun, République démocratique du Congo, Équateur, Ghana, Guatemala, Honduras, Inde, Kenya, Laos, Népal, Nicaragua, Ouganda, Pakistan, Papouasie - Nouvelle-Guinée, Pérou, Sénégal, Sierra Leone, Tanzanie, Togo, Zambie, et Zimbabwe[12].

Les projets SODIS sont financés par la fondation SOLAQUA, Lions club, Rotary club, la Migros et la fondation de leau Michel Comte.

Notes et références

  1. SODIS : Comment fonctionne-t-elle ?.
  2. (en) Materials: Plastic versus Glass Bottles [PDF]
  3. (en) Guidelines For Drinking-Water Quality (excerpts) [PDF]
  4. (de) EMPA-Korrespondenz [PDF].
  5. (en) Toxic risk in bottled water?
  6. (en) University of HeidelbergPress Releases.
  7. (en) Conroy R.M., Meegan M.E., Joyce T., McGuigan K., Barnes J.(1996), Solar disinfection of drinking water and diarrhoea in Maasai children: a controlled field trial, The LANCET, vol. 348.
  8. (en) Conroy R.M., Meegan M.E., Joyce T., McGuigan K., Barnes J. (1999), Solar disinfection of water reduces diarrhoeal disease, an update, Arch Dis Child, vol. 81.
  9. (en) Conroy R.M., Meegan M.E., Joyce T.M., McGuigan K.G., Barnes J. (2001) Use of solar disinfection protects children under 6 years from cholera. Arch Dis Child; 85:293-295.
  10. (en) Rose A. et al. (2006). Solar disinfection of water for diarrhoeal prevention in Southern India. Arch Dis Child, 91(2): 139-141].
  11. (en) Hobbins M. (2003). The SODIS Health Impact Study, Ph.D. Thesis, Swiss Tropical Institute Basel.
  12. Les adresses de contact ainsi que des exemples de projets coordonnés par l'EAWAG sont disponibles sur www.sodis.ch

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes



Wikimedia Foundation. 2010.

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