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Évaluation de l’éfficacité microbiologique de purificateurs d’eau et de leur application aux puits domestiques.

Verrier, Louise-Michelle (2004). Évaluation de l’éfficacité microbiologique de purificateurs d’eau et de leur application aux puits domestiques. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 95 p.

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Résumé

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Dans le but d'évaluer 1 'efficacité micro biologique de purificateurs d'eau, deux bancs d'essais ont été élaborés. Le premier banc d'essai permet des bioessais microbiens à petite échelle (lt1 L/min). Il a servi à tester quatre paires de prototypes de membranes d'ultrafiltration (UF) en PVDF ainsi qu'un purificateur d'eau s'employant au point d'utilisation (POU : «point of use») qui combine les technologies de l'irradiation UV, de 1 'ozonation et de la filtration au charbon activé. Ce banc d'essai reposait sur le passage dans les purificateurs d'un cocktail de micro­ organismes à base de tampon phosphate 0,1 mM pH 7 et pouvant contenir, ensemble ou séparément, des coli phages MS2, des coliphages T7 et/ou des spores de B. subtilis. Le deuxième banc d'essai consistait en de l'eau municipale déchlorée par l'ajout de thiosulfate de sodium (10 mg/L) dans laquelle sont injectés des coliphages MS2 seuls ou en suspension avec des spores de B. subtilis. Il a permis d'évaluer l'efficacité microbiologique d'une unité d'UF HomeSpring™ de Zenon Environmental Inc. et un réacteur UV SPV6 de R-Can. Ces deux appareils sont vendus au Canada pour être utilisés au point d'entrée (POE : « point of entry») mais seul le réacteur UV est présentement certifié par la NSF. Les prototypes de membranes d'UF ayant une grosseur de pores de 50nm ou moins ont permis l'enlèvement d'au moins 2 log de MS2, gt6 log de T7 et gt5 log de spores de B. subtilis. L'unité d'UF HomeSpring™ enlève au moins 3 log de MS2 au cours d'un épisode de contamination de 12 minutes. Malgré les bons résultats obtenus avec les membranes d'UF, une libération continue de particules biologiques dans le filtrat a été observée après un épisode de contamination mais, il est impossible de dire s'il s'agit d'une défectuosité de l'appareil ou d ' un comportement intrinsèque des membranes. Le purificateur en POU élimine plus de 3 log de MS2 et plus de 2 log de spores après 2 et 3 minutes d ' uti lisation. Ces performances sont surtout attribuables à la lampe UV/03 pour les phages (3 log) et au filtre au charbon pour les spores (2 log). Finalement le réacteur UV SPV6 a montré un fonctionnement se détériorant après chaque test. Seuls les deux premiers essais effectués avec cet appareil sont considérés. Des réductions de 2,98 log de MS2 et de gt3,75 log de spores ont été obtenues. La technologie de l'UF fait face à certains problèmes pour son appl ication aux puits domestiques. Bien que la technologie des UV soit bien implantée dans le domaine du traitement d'eau résidentiel et que des certifications soient émises pour garantir la satisfaction de normes, des problèmes de stabilité des réacteurs sont encore courants. La stratégie employée par le SWM à utiliser plusieurs technologies à la fois peut constituer un avantage. La confiance des consommateurs en ces appareils et l'amélioration de leur qualité passe nécessairement par un effort concerté entre les fabricants, les orgamsmes de contrôle, les détaillants et les gouvernements.

Abstract

To evaluate microbiological efficiency of water purifiers, 2 test benches were developed. The first one is for small scale microbial challenges (ltIL/min). It served to test four pairs of ultrafiltration (UF) membrane prototypes in PVDF and one commercially available water purifier used in POU that consists of a combination of UV irradiation, ozonation and activated carbon filtration. The feed water was a cocktail of micro-organisms (coli phages MS2 and/or coliphages T7 and/or B. subtilis spores) in 0.1 mM phosphate buffer pH 7. The second test bench consisted of dechlorinated municipal water (sodium thiosulfate 10 mg/L) containing MS2 alone or in suspension with B. subtilis spores. lt was used to evaluate microbiological efficiency of a HomeSpring™ UF unit from Zenon Environmental Inc. and a SPV6 UV reactor manufactured by R-Can. These 2 apparatus are soldas POE in Canada but only the UV reactor is NSF certified. The UF membrane prototypes with pore sizes of 50 nm or less were able to remove at least 2 log of MS2, gt6 log of T7 and gt5 log of B. subtilis spores. The HomeSpring™ unit removed gt3 log of MS2 during a contamination period of 12 minutes. Despite the good performances achieved with UF membranes, a continuous release of biological particles in the filtrate was observed after the contamination period. lt was impossible to determine whether it was an apparatus malfunction or an intrinsic behaviour of the membranes. The POU purifier removed/inactivated gt3 log MS2 and gt2 log B. subtilis spores after 2 and 3 minutes of use. This microbial reduction is mainly attributed to the UV/03 lamp for the phages (3 log) and to the charcoal filter for the spores (2 log). The SPV6 UV reactor showed worsening operation after each challenge. Only the 2 first tests done with this apparatus were considered. Reduction of 2.98 log MS2 and >3.95 log B. subtilis spores were obtained. Limitations of UF technology in residential use must be addressed before such systems can be fully implemented. ln spite of the already weil implemented UV technology in residential purification industry and the fact that certifications are emitted to guaranty satisfaction of standards, stability of the individual apparatus is still an issue. The strategy of multi-technologies used in the SWM is surely worthwhile. Consumer confidence in water purifiers and their quality improvement requires a concerted effort between manufacturers, control organisations, retailers and governments.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Payment, Pierre
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: purificateur ; eau ; puit ; uv ; uf ; ozonation ; filtration
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 12 déc. 2013 19:38
Dernière modification: 16 déc. 2015 21:20
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1870

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