Les systèmes d'approvisionnement en eau des bâtiments à faible débit conçus pour conserver l'eau présentent des risques potentiels pour la santé, car ils peuvent entraîner une augmentation des organismes pathogènes et des produits chimiques nocifs.

Un nouveau projet financé par l'EPA et dirigé par l'Université Purdue s'efforce d'aider à résoudre le problème.

« La fréquence croissante des faibles débits dans les systèmes de distribution d'eau et la plomberie des bâtiments présente un problème de santé émergent. Les agents pathogènes opportunistes se multiplient plus facilement dans des conditions de faible débit, " a déclaré Andrew Whelton, professeur adjoint en génie environnemental et écologique et à la Lyles School of Civil Engineering. « Concepteurs de bâtiments, gestionnaires, et les responsables de la santé ont besoin de meilleures informations et de meilleurs modèles pour prédire les risques pour la santé dans les systèmes de plomberie trouvés dans toutes sortes de bâtiments, des écoles, aux maisons, aux établissements de santé. »

Les organismes comprennent la bactérie Legionella pneumophila, qui cause la maladie du légionnaire; l'amibe mangeuse de cerveau Naegleria fowleri; Pseudomonas aeruginosa, un agent pathogène résistant aux antibiotiques associé à des maladies graves ; et Mycobacterium avium, qui provoque des maladies respiratoires, surtout chez les personnes immunodéprimées.

« Ces agents pathogènes opportunistes continuent de provoquer des épidémies de maladies d'origine hydrique à travers le pays, " dit Whelton. " En fait, La légionelle reste la cause la plus identifiable de maladie d'origine hydrique aux États-Unis."

Purdue travaillera avec des chercheurs de la Michigan State University et de la San Jose State University pour mieux comprendre et prévoir la qualité de l'eau et les risques pour la santé posés par la baisse de l'utilisation de l'eau et les faibles débits. Le groupe est financé par une subvention de 2 millions de dollars de l'Environmental Protection Agency. Le projet triennal, qui commence ce mois-ci, sera également financé par 1,1 million de dollars de sources non fédérales, notamment Whirlpool Corp., Groupe énergie citoyenne, et la Corporation scolaire communautaire Avon.

« La recherche annoncée aujourd'hui guidera les décideurs dans la conception, rénover, ou gérer les systèmes de plomberie pour fournir de l'eau potable sûre et propre, " a déclaré Thomas Burke, conseiller scientifique de l'agence et administrateur adjoint adjoint du bureau de la recherche et du développement de l'EPA.

Aux États-Unis, la plomberie des bâtiments tend vers des débits faibles pour conserver l'eau, passant de 4 gallons par minute en 1994 à 0,5 gpm dans les systèmes d'aujourd'hui. Cependant, alors que les débits ont été réduits, le diamètre des tuyaux de plomberie n'a pas, faisant vieillir l'eau dans les tuyaux.

« Dans les systèmes à faible débit, nous avons découvert que l'eau qui atteint votre robinet sera beaucoup plus vieille au moment où elle vous arrivera, " dit Whelton, qui a décrit le problème lors d'une récente conférence, Dawn ou Doom '16, à Purdue.

Whelton, le chercheur principal du projet, travaillera avec une équipe qui comprend Jade Mitchell, professeur adjoint au département des biosystèmes et du génie agricole de la MSU ; Janice Beecher, directeur de l'Institute of Public Utilities Policy Research &Education à MSU; Jeanne Rose, la chaire Homer Nowlin en recherche sur l'eau à la MSU et le lauréat 2016 du Stockholm Water Prize ; Amirpouyan Nejadhashemi, professeur agrégé au département des biosystèmes et du génie agricole de la MSU ; et Juneseok Lee, professeur agrégé et professeur titulaire de la chaire California Water Service Co. au département de génie civil et environnemental de l'État de San Jose.

« Une utilisation plus faible et des débits plus faibles dans les systèmes d'eau augmentent l'ingénierie, économique, et les problèmes de santé publique, une approche interdisciplinaire est donc nécessaire, " Beecher a déclaré. "Cette recherche est particulièrement opportune en termes de l'urgence d'un investissement optimal dans les infrastructures en mettant l'accent sur la garantie d'une eau potable salubre."

L'équipe comprendra la doctorante de Purdue Maryam Salehi et Amisha Shah, professeur adjoint de génie civil et de génie environnemental et écologique à Purdue.

« Ce projet est innovant car il permettra à une grande variété d'acteurs, qui sont représentés par nos partenariats de recherche complets, prioriser l'échantillonnage des bâtiments existants. Nous identifierons également les conditions à éviter lors de travaux de plomberie ou à favoriser lors de rénovations, " Whelton a déclaré. " Les résultats permettront aux services d'eau et aux agences gouvernementales de mieux prévoir les changements dans la qualité de l'eau du robinet en fonction de la qualité de l'eau et des opérations du système de distribution. "

L'installation d'essai de technologie de plomberie existante de Whelton sera agrandie à Purdue pour examiner les impacts des composants de plomberie sur la salubrité de l'eau potable. Son équipe a déjà identifié des méthodes fondées sur des preuves pour décontaminer la plomberie des bâtiments contaminés chimiquement

« Nous développerons les connaissances qui identifient la conception du réseau de canalisations et les conditions opérationnelles qui peuvent réduire les risques microbiens et chimiques, " a déclaré Whelton.

Un « système d'aide à la décision » basé sur le Web sera également créé.

« Les risques pour la santé dans les bâtiments résidentiels et commerciaux causés par la prolifération des agents pathogènes doivent être minimisés par la conception des infrastructures hydrauliques, décisions d'exploitation et de maintenance, et codes, " il a dit.

L'équipe testera des hypothèses à l'aide de divers systèmes, y compris ceux d'une maison d'habitation convertie par des experts de Purdue et Whirlpool Corp. en le domicile le plus efficace possible - une structure "net-zéro" appelée la maison ReNEWW ; Efroymson Conservation Center du National Conservancy à Indianapolis, considéré comme l'immeuble de bureaux le plus durable de l'État ; Avon Middle School North à Avon, Indiana., et deux immeubles de bureaux au Michigan.

"Mes collègues et moi avons conçu le projet pour étudier la qualité de l'eau potable là où les gens vivent, où ils travaillent et où ils envoient leurs enfants à l'école. Cela a été stimulé par les commentaires que nous avons reçus de diverses parties prenantes, y compris les propriétaires, parents, et les représentants du gouvernement qui nous ont contactés dans le passé pour obtenir de l'aide, " a déclaré Whelton.

La maison ReNEWW a été équipée de dispositifs d'économie d'énergie et d'eau et de panneaux solaires qui produisent à la fois de l'électricité et de l'eau chaude.

"C'est le laboratoire parfait car nous connaissons tous les éléments de plomberie, les débits et autres caractéristiques du système, et Whirlpool Corporation a été un partenaire formidable."

Les données de la recherche seront utilisées pour produire des « modèles de plomberie prédictifs de la qualité de l'eau ».

La demande de subvention de l'État de Purdue-Michigan et de l'État de San Jose comprenait de nombreuses lettres de personnes qui ont bénéficié des conseils de chercheurs. Des lettres de participation et de soutien ont été soumises par l'American Society of Plumbing Engineers, le Green Building Council des États-Unis, Association de l'eau rurale de l'Indiana, Services d'eau, cabinets d'architectes et d'ingénieurs, et chercheurs du Canada, Danemark, Israël, et les États-Unis. Le soutien a également été exprimé par l'American Water Works Association, Réseau du bâtiment sain, National Institute of Standards and Technology et National Environmental Health Association.

« Nous avons conçu notre projet en fonction des préoccupations du public en matière de sécurité de l'eau potable, industrie, et les agences gouvernementales. Notre approche exploite l'expertise de classe mondiale de l'industrie et d'autres universitaires, " Whelton a déclaré. "Nous avons une équipe incroyable et sommes impatients de commencer à travailler plus étroitement avec nos collaborateurs et supporters du projet."