Déterminer la durée de vie des matériaux filtrants au charbon et réduire les coûts énergétiques liés au traitement de désinfection par UV
Défi
Les pesticides et leurs métabolites toxiques peuvent avoir un impact sur vos sources d’eau potable. Lorsqu’ils sont utilisés, les pesticides peuvent se décomposer en métabolites au fil du temps. Ces pesticides et leurs métabolites peuvent pénétrer dans l’eau potable par ruissellement ou par lessivage du sol. La durée de leur présence dans les sources d’eau potable varie en fonction de facteurs tels que le type de pesticide, les propriétés du sol, le climat, les méthodes d’application et les conditions spécifiques au site ; elle peut aller de quelques mois à plusieurs années. Une fois qu’ils ont pénétré dans les sources d’eau potable, ils posent des défis aux distributeurs d’eau potable du monde entier. Les quatre points suivants résument ces défis en quelques mots :
Contamination : les métabolites de pesticides contaminent les sources d’eau potable par ruissellement ou infiltration. Ces métabolites présentent des risques pour la santé humaine et l’environnement.
Persistance : les métabolites peuvent persister plus longtemps que les pesticides d'origine, s'accumuler dans les sources d'eau et potentiellement se bioaccumuler dans les organismes.
Effets écologiques : les métabolites nuisent aux organismes non ciblés, perturbant les écosystèmes et affectant la chaîne alimentaire.
Préoccupations pour la santé humaine : les métabolites présents dans l'eau potable présentent des risques pour la santé, notamment des perturbations endocriniennes et des troubles de la reproduction ou du développement.
C'est pourquoi de nombreux pays, notamment les États-Unis, l'Union européenne et d'autres, ont fixé des teneurs maximales admissibles (TMA) pour les pesticides et leurs métabolites dans l'eau potable. Ces TMA définissent les concentrations maximales autorisées de pesticides spécifiques ou de leurs métabolites dans l'eau potable afin de protéger la santé publique.
Solution
Les stations de traitement de l'eau potable (STEP) recourent à plusieurs procédés de traitement pour éliminer ou réduire la charge organique de l'eau brute, garantissant ainsi la production d'une eau potable sûre. Outre l'ozonation, l'adsorption sur charbon actif granulaire (CAG) est un procédé de traitement largement utilisé pour éliminer les composés organiques des sources d'eau. Le CAG est efficace pour adsorber et éliminer toutes sortes de composés organiques, y compris les pesticides et leurs métabolites toxiques. C’est précisément ce que fait une station de traitement de l’eau située dans le nord de l’Allemagne. Une agriculture intensive et un accident historique lié à l’utilisation de pesticides (Bromacil®, Ethidimuron®, etc.) ont affecté la qualité des eaux souterraines dans cette région ; c’est pourquoi il a été décidé d’ajouter un traitement au GAC utilisant un charbon spécialement conçu pour adsorber entièrement les pesticides présents. Cet exemple montre que la qualité de l’eau dans une région peut changer immédiatement, même si la contamination remonte à plusieurs années – les pesticides cités sont d’ailleurs interdits depuis 1990. Cela souligne qu’à l’avenir, de nombreuses autres stations de traitement de l’eau seront confrontées à des problèmes similaires, pour lesquels un traitement par adsorption au charbon actif granulaire pourrait constituer une solution. De plus, la station décrite contrôle également le traitement de désinfection par UV qui suit le traitement au charbon actif granulaire à l’aide de la valeur SAC245.
SWAN AMI SAC254
Afin de garantir la qualité de l'eau potable, cette station de traitement d'eau a décidé de surveiller en ligne la filtration par charbon actif en granulés (GAC) et d'optimiser la consommation d'énergie de son traitement par UV à l'aide de l'analyseur AMI SAC254. C'est une solution particulièrement intéressante, car un seul analyseur permet de résoudre deux problèmes. L’analyseur en ligne SWAN AMI SAC254 est utilisé pour surveiller en continu la charge organique après le traitement par charbon actif en granulés (GAC). Même si le signal d’absorption UV254 n’est pas conçu pour détecter spécifiquement les pesticides et leurs métabolites toxiques, il peut fournir des informations importantes sur la présence de certains composés organiques, y compris les pesticides. Lorsque la valeur SAC augmente, la probabilité de présence de pesticides et de leurs métabolites toxiques est plus élevée. Il est toutefois important de noter que l’interprétation d’une mesure UV254 doit être effectuée avec prudence : si les pesticides et leurs métabolites doivent être quantifiés, des techniques d’analyse en laboratoire spécifiques sont nécessaires, telles que la chromatographie couplée à la spectrométrie de masse. Bien que l’AMI SAC254 puisse fournir des informations sur l’absorbance globale de la matière organique présente dans l’eau, il ne s’agit pas d’une méthode directe de détection ou de quantification des pesticides ou de leurs métabolites toxiques. Il s’agit néanmoins d’une analyse très fiable et utile pour détecter la « fin de vie » du charbon actif granulé afin d’en déclencher le remplacement. De plus, ce paramètre est utilisé pour contrôler le traitement UV et pour ajuster la puissance du rayonnement UV en fonction de la charge organique présente, ce qui permet d’économiser entre 40 et 50 % d’énergie par rapport à un fonctionnement non contrôlé.