De nombreux petits réseaux d'eau aux États-Unis ont du mal à se conformer à la désinfection, a découvert une nouvelle étude de la professeure d'ingénierie de l'Ohio State, Natalie Hull. Crédit : Université d'État de l'Ohio
Les gens qui s'approvisionnent en eau en milieu rural, les petits réseaux d'approvisionnement en eau présentent un plus grand risque pour la santé d'être exposés à des bactéries et à d'autres agents pathogènes nocifs, selon une étude récente de la revue Sciences de l'eau de l'AWWA .
« De nombreux petits systèmes d'approvisionnement en eau aux États-Unis ont du mal à se conformer à la désinfection, " a déclaré Nathalie Hull, auteur principal de l'étude et professeur adjoint au département civil de l'Ohio State University, Génie environnemental et géodésique. « Ces violations de la désinfection liées à la santé affectent de manière disproportionnée les petits systèmes, donc nous sommes intéressés à trouver un plus accessible, solution durable de traitement de l'eau."
Rien qu'en 2015, près de 21 millions d'Américains comptaient sur des systèmes d'approvisionnement en eau communautaires qui enfreignaient les normes de qualité basées sur la santé.
L'étude, publié en juillet, ont constaté que la désinfection par la lumière ultraviolette (UV) via des diodes électroluminescentes (DEL) peut être une option de traitement durable pour les petits systèmes d'eau.
"Ces LED que nous avons étudiées sont vraiment petites, tout comme ceux de votre téléphone ou d'autres appareils électroniques, sauf qu'ils émettent un rayonnement UVC, qui est germicide et vraiment efficace à la désinfection, " a déclaré Hull. " En raison de leur petite taille et de leur faible consommation d'énergie, nous sommes capables de concevoir des réacteurs de toutes formes et tailles, y compris pour les petits systèmes."
Contrairement au processus de chloration traditionnel que de nombreux systèmes utilisent aujourd'hui, La désinfection UV ne nécessite aucun ajout chimique, ne cause aucun problème de goût ou d'odeur, n'a pas d'effet nocif en cas de surdosage et ne provoque pas de corrosion des tuyaux.
Pour l'étude, l'équipe a mené une année de mise en œuvre du premier réacteur de traitement de l'eau à LED UV disponible dans le commerce dans un petit système dans les montagnes du Colorado. Mesure des bactéries indicatrices clés, les chercheurs ont comparé les résultats des LED UV à la désinfection traditionnelle au chlore. Le réacteur UV a aussi bien fonctionné que le système de chloration pour la désinfection des organismes indicateurs, ce qui signifie qu'il pourrait s'agir d'une option viable pour le traitement des eaux municipales.
Natalie Hull travaille au laboratoire avec l'assistante de recherche diplômée Judith Straathof. Crédit : Université d'État de l'Ohio
« C'est vraiment excitant car il en coûte moins de 25 $ en électricité pour faire fonctionner cette unité pendant toute l'année, " a déclaré Hull. " Il traitait un demi-litre par minute - à ce débit, ce n'est pas encore suffisant pour fournir de l'eau à toute une ville, mais c'est plus qu'assez d'eau pour approvisionner un foyer entier pendant une année. »
Selon Hull, les procédés de traitement de l'eau dans les communautés industrialisées n'ont pas beaucoup changé depuis le début des années 1900.
« Nous optimisons nos traitements au fur et à mesure que nous comprenons mieux les polluants chimiques émergents, tels que les produits chimiques pharmaceutiques, métaux lourds, pesticides et plastiques, et les impacts qu'ils peuvent avoir sur notre santé, " dit-elle. " Nous avons développé des traitements plus avancés, mais ils se concentrent beaucoup sur la lutte contre les produits chimiques dans notre eau. Un domaine dans lequel nous sommes à la traîne est celui de l'examen du microbiome de nos systèmes de traitement et de distribution d'eau potable. »
Les prochaines étapes comprendront une analyse détaillée des échantillons d'eau et de tubes. En utilisant des techniques de séquençage d'ADN de pointe, son équipe comparera les communautés microbiennes dans les échantillons d'eau et de biofilm entre les deux pratiques de désinfection :UV versus chlore.
"Bien que certains soient connus sur la façon dont le chlore affecte les communautés microbiennes, on sait peu de choses sur la façon dont les UV affectent les communautés microbiennes, " elle a dit.
L'équipe déterminera également comment les communautés microbiennes ont été affectées au fil du temps par des facteurs tels que la température et la turbidité, ou nébulosité, et comment leurs résultats correspondent aux mesures des bactéries indicatrices, comme les coliformes et E. coli , et l'activité microbienne globale. En outre, ils compareront les données de séquençage à haut débit généralement fournies par les laboratoires commerciaux aux données d'un séquenceur d'ADN portable dans leur laboratoire.
« Non seulement nous cherchons une technologie de traitement de l'eau plus accessible, mais nous envisageons également une technologie de surveillance plus accessible, " elle a dit.
