A colony count model for the control of drinking water distribution systems

De nombreux parametres sont mesures aux usines de production d'eau potable pour controler l'efficacite du traitement : pH, turbidite, concentration en desinfectant... Cependant, l'eau traitee n'est pas un produit fini; sa qualite, notamment microbiologique, peut evoluer en cours de distribution. La livraison d'eau aux consommateurs peut ainsi etre consideree comme l'etape finale du processus de production d'eau potable. La complexite du controle de la qualite de l'eau en cours de distribution repose sur l'identification des points d'echantillonnage et du nombre de prelevements. L'objectif de cette etude est de selectionner un parametre de controle de la recroissance microbienne pour developper un controle de qualite plus rigoureux et precis de l'eau de distribution. Deux parametres ont ete etudies en tant que parametres potentiels de controle : le temps de sejour de l'eau dans le reseau et la matiere organique biodegradable. S'il est possible de demontrer que ces parametres ont une influence significative sur la qualite microbiologique, ils pourront etre utiles a l'identification des points d'echantillonnage et a la determination des nombres minimaux de prelevements. Le temps de sejour a ete determine dans un reseau en antennes, puis dans un reseau legerement maille. Ce parametre a ete calcule a partir de mesures de debit et de volume de reservoirs. Les conditions de melange parfait dans les reservoirs et d'ecoulement piston dans les canalisations ont ete supposees. La determination du temps de sejour a ensuite ete validee par des tracages au chlorure de sodium. La mesure du carbone organique dissous (COD) naturellement consomme dans le reseau a ete preferee, pour sa simplicite et son plus faible cout, aux analyses reposant sur la biodegradation de la matiere organique in vitro. Ces determinations reposent sur la difference entre les teneurs en COD de l'eau traitee et de l'eau en cours de distribution. Un modele predictif du nombre de micro-organismes determine sur gelose et fonction du temps de sejour a ete developpe. La fonction logistique, souvent appliquee a la croissance des micro-organismes dans des reacteurs de laboratoire, a ete choisie comme modele. Deux parametres microbiologiques ont ete consideres : le nombre de micro-organismes determine a 20oC apres trois jours (N3D) et quinze jours (N15D) d'incubation. La fonction logistique a ete ajustee, a un niveau de signification inferieur a 0.05, aux donnees de N3D et N15D collectees en hiver, au printemps et en ete dans un reseau faiblement maille. L'ajustement du modele a differentes saisons et differentes parties d'un reseau a permis de mettre en evidence les facteurs influencant la recroissance microbienne et par consequence les coefficients du modele : la saison, l'origine de l'eau (eau de surface, eau souterraine) et le type de conduite. Le modele de N3D a permis de localiser et d'estimer la quantite d'eau de distribution dont le parametre N3D est superieur au niveau guide europeen. Ce modele a aussi ete applique a la localisation de postes de rechloration sur le reseau. L'utilisation de la mesure de la matiere organique biodegradable en tant que parametre de controle de process a ete evaluee a partir de la mesure de la correlation partielle entre le COD consomme dans le reseau et N3D et N15D. La correlation partielle permet, dans ce contexte, de mesurer uniquement le lien entre le COD consomme dans le reseau et le nombre de micro-organismes en supprimant les interactions avec d'autres parametres tels que le temps de sejour. Les resultats ont montre que pour les trois reseaux etudies aucune correlation partielle significative n'a ete observee entre ces deux parametres. Le COD consomme dans le reseau ne peut pas etre utilise efficacement comme parametre de controle.