Guide MSR complet des éléments fondamentaux du traitement de l’eau
C’est une question simple mais qui n’appelle pas de réponse simple. Le traitement de l’eau est un sujet qui est loin d’être noir ou blanc ; la variété des menaces, des standards, manque d’information peuvent rendre délicate l’évaluation de la situation que vous allez rencontrer. Et pour couronner le tout, les différents systèmes de traitement disponibles ne sont pas toujours simples à comprendre ; les microfiltres, les traitements chimiques, le traitement par rayonnement UV et les purificateurs offrent des avantages différents. Nous avons conçu ces gammes de produits pour vous permettre de prendre une décision réfléchie. Chaque résumé ouvre un lien vers une histoire plus détaillée sur le sujet. L’information présentée ici est basée sur des résultats de recherche validés par d’autres experts et communiquée par le laboratoire de recherche sur l’eau de la recherche pour la sécurité en montagne (Mountain Safety Research water research lab).
Quelle est la légitimité de MSR sur le traitement de l’eau ?
MSR a commencé à s’intéresser au traitement de l’eau en milieu outdoor en 1990. Les premiers résultats ont donné naissance à la gamme plébiscitée WaterWorks, qui était alors le premier filtre d’eau outdoor à combiner des éléments en carbone et en céramique. Ce filtre a évolué vers le microfiltre MiniWorks®, qui est aujourd’hui l’un des filtres à eau les plus vendus aux USA. La gamme des produits de traitement de l’eau MSR s’est étoffée pour devenir la collection la plus complète et la plus fiable disponible.
Aujourd’hui, le centre de recherche sur la sécurité en montagne (Mountain Safety Research) abrite un laboratoire dédié de recherche sur l’eau qui comprend cinq scientifiques diplômés en ingénierie chimique, biochimie, microbiologie, sciences de l’environnement et biologie cellulaire et moléculaire. Cette équipe développe et teste des solutions de traitement de l’eau pour les adeptes de l’outdoor, les personnels d’intervention d’urgence et l’armée. La technologie développée pour ces usages est également adaptée pour permettre son utilisation par les habitants des métropoles de pays en voie de développement qui rencontrent des conditions de qualité de l’eau délicates.
L’équipe de recherche du laboratoire de l’eau MSR est très impliquée dans le développement et la production de nos équipements de traitement de l’eau. Ces produits sont fabriqués dans l’usine de Seattle de MSR, qui se trouve sur le même site que le laboratoire de recherche sur l’eau. Cette proximité donne à l’équipe un accès privilégié à la production et au site de fabrication. En 1998, la technologie d’extrusion céramique de MSR a été reconnue comme l’une des innovations majeures de ces 100 dernières années en matière de céramiques.
Dans les coulisses du laboratoire MSR de niveau international pour la recherche sur l’eau
Quelle est la différence entre de l’eau “sale” et de l’eau considérée “propre à la consommation” ?
L’eau est considérée “sale” lorsqu’elle contient un ou plusieurs des agents contaminants suivants :
■ Éléments biologiques naturels (Humus, Tannins)
■ Substances chimiques d’origine biologique
■ Sédiments
■ Micro-organismes
■ Substances chimiques d’origine non biologique
Certains de ces éléments, comme les tannins et les sédiments, ne sont pas particulièrement dangereux. D’autres, tels que les micro-organismes, peuvent constituer une menace immédiate pour la santé humaine. Les contaminants d’origine biologique et non biologique de type métaux lourds (mercure), dérivés de produits pharmaceutiques, pesticides et herbicides peuvent constituer un danger dans le cas d’une exposition sur le long terme. De ces substances, les micro-organismes pathogènes sont les plus susceptibles de causer des problèmes immédiats, et sont, de ce fait, la priorité dans le cadre du traitement de l’eau.
L’eau considérée propre à la consommation est généralement définie par ce qu’elle ne contient pas. Pour les besoins de traitement de l’eau en milieu outdoor, l’eau propre est définie en tant qu’exempte de pathogènes. La communauté scientifique s’est mise d’accord sur une procédure de test, appelée “Protocole NSF P231” (Fondation Nationale pour l’assainissement, National Sanitation Foundation) dans le but de déterminer la capacité nettoyante des équipements de traitement de l’eau. Ce test constitue un bon point de départ pour définir ce qui est propre à la consommation.
L’une des qualités de l’eau est la fluidité (évidemment), et un litre d’eau issue d’un mac ou d’un robinet pet être propre alors que le litre suivant pourra être contaminé. La seule façon de s’assurer que de l’eau est propre est de la traiter.
Quand peut-on considérer que de l’eau issue d’environnements naturels est propre à la consommation ?
Quelle est la différence entre de l’eau issue d’environnements naturels et de l’eau claire ?
De l’eau issue d’environnements naturels est facile à identifier : elle provient d’une rivière, d’un lac, d’un ruisseau ou d’autres types de sources non développées et elle contient en général des particules visibles, telles que des sédiments, de l’argile, des débris, des acides tanniques et humiques (issus de la décomposition des végétaux) qui peuvent donner à l’eau une couleur brune. De l’eau claire n’est pas de l’eau propre, ce n’est pas la même chose. De l’eau claire est exempte de particules visibles, mais les risques subsistent. Dans la plupart des cas, elle est issue d’un réseau municipal et est collectée à un robinet. Dans certains cas, il est possible de trouver de l’eau claire en environnement naturel.
Cela vaut toujours la peine de traiter votre eau !
Quand dois-je traiter mon eau?
Il vaut toujours mieux traiter votre eau. Si vous consommez de l’eau de sources immobiles ou de sources sur lesquelles vous avez des doutes vous n’avez aucun moyen de vérifier la qualité de votre eau. Dans certains cas, vous aurez toutes les raisons de penser que la qualité de l’eau est problématique et traiter l’eau s’imposera comme une évidence. Mais souvent, vous vous trouverez face à de l’eau qui paraitra propre et la traiter vous semblera lourd. Quelle que soit la situation, l’inconvénient lié à la lourdeur du traitement de l’eau sera toujours moindre comparé aux inconvénients d’une maladie. Traiter votre eau c’est exactement comme porter une ceinture de sécurité : c’est quelque chose que vous faites pour prévenir d’un inconnu et éviter le pire.
Les pathogènes, qu’est-ce-que c’est ?
Les agents pathogènes sont des organismes microscopiques, cause de maladies, que l’on appelle communément « germes ». Il s’agit d’une catégorie très large qui comprend : les bactéries, les virus, les champignons et les parasites. Lorsque des pathogènes sont à l’intérieur de nos sources d’alimentation en eau, ils peuvent se transporter très loin de leur origine.
Quels sont les pathogènes qui doivent m’inquiéter ?
Il existe quatre types de pathogènes de l’eau dangereux : les protozoaires, les bactéries, les virus et les parasites multicellulaires.
Les protozoaires
Les protozoaires pathogènes sont des organismes monocellulaires souvent transportés par les matières fécales humaines et animales. On les trouve dans tous les types de sources d’eau et ils peuvent survivre plusieurs mois sans organisme pour les accueillir. Certains ont besoin d’un organisme pour les accueillir pour pouvoir se reproduire, mais la plupart sont autonomes. Ils peuvent être extrêmement résistants aux agents chimiques mais sont facilement écartés par des filtres de part leur grande taille. On peut également les éradiquer par le rayonnement UV et la chaleur.
Les protozoaires communs à connaitre sont : le Giardia, certains amibes et le cryptospridium
Les bactéries
Les bactéries sont des organismes monocellulaires qui peuvent se reproduire dans l’eau. Ils sont de taille moyenne et peuvent être stoppés par les filtres conformes aux normes courantes de barrière aux bactéries. Les bactéries peuvent également être traitées par oxydants, le rayonnement UV ou la chaleur.
Les bactéries les plus fréquentes sont : E. coli, salmonelles et choléra
Les virus
Les virus sont présents dans l’eau mais ne se propagent dans les cellules vivantes, ils ont donc besoin d’un support vivant pour se reproduire. Il peut être difficile de les filtrer à cause de leur petite taille (mais cependant pas impossible). Ils sont sensibles aux traitements chimiques, au traitement par rayonnement UV et à la chaleur.
Les virus les plus fréquents sont : hépatite A, norwalk and rota virus
Les parasites multicellulaires
Les parasites de plus grande taille peuvent parfois être un problème dans l’eau non filtrée ou dans les régions en développement, là où l’assainissement laisse à désirer. Leur grande taille les rend faciles à écarter à l’aide de filtres, même les plus basiques, et ils sont très facilement détruits par ébullition. Ils résistent cependant aux traitements par rayonnement UV et chimiques.
Les parasites les plus fréquents sont : ankylostome et ascarides
Est-ce que l’on trouve ces microorganismes partout ?
Il est important de savoir quelle eau vous allez consommer
Les microorganismes pathogènes listés ci-dessus ne se retrouvent pas dans toutes les eaux à risque. Certains seront seulement présents dans certains endroits, dans certaines situations alors ue d’autres sont plus fréquents. Il est important de savoir dans quel endroit vous allez consommer de l’eau et dans quelles conditions. La plupart des risques infectieux apparaissent dans l’un des trois scénarii suivants : voyage en milieu naturel reculé, pays en voie de développement, situations d’urgence.
Voyage en milieu naturel reculé
L’eau est prélevée au niveau de sources d’eau non développées, généralement dans des endroits ruraux et relativement préservés. Les microorganismes pathogènes proviennent généralement d’animaux ou d’hommes et sont généralement peu concentrés. Les bactéries et les protozoaires constituent la menace principale. La probabilité de tomber sur des virus est très faible.
Exemple: Lac sub-alpin dans la chaine des Cascade Range dans l’état de Washington
Eau en espace naturel reculé 101: Zones de danger
Pays en voie de développement
L’eau est prélevée au niveau de sources développées qui ne bénéficient pas d’un traitement adéquat, ou bien de zones disposant d’infrastructures d’assainissement de qualité médiocre. Les agents pathogènes peuvent être extrêmement concentrés et sont potentiellement issus d’hommes, d’animaux ou bien de l’agriculture ou de l’industrie. Les bactéries, les protozoaires et les virus représentent des risques sérieux dans ce cas et les parasites ne sont pas non plus exclus.
Exemple: eau du robinet prélevée à Dhaka, Bangladesh
Solutions de traitement de l’eau pour les voyages à l’étranger
Situation d’urgence
Dans ce scenario, l’approvisionnement en eau domestique est interrompu et l’eau est prélévée au niveau de sources développées et non développées qui ont pu être contaminées. On peut les trouver en milieu isolé ou urbain, et aussi bien dans les pays développées qu’en voie de développement. Les agents pathogènes peuvent être hautement concentrés et peuvent être issus d’animaux, d’hommes, de l’agriculture ou de l’industrie. Les bactéries, les protozoaires et les virus représentent toujours une menace dans les situations d’urgence, et les parasites ne sont pas exclus.
Exemple : Eau du robinet et eau des nappes phréatiques collectées à la Nouvelle Orléans après le cyclone Katrina
Préparations pour traitement de l’eau pour les situation d’urgences
Les options pour le traitement de l’eau
Aujourd’hui, il y a de nombreuses options de traitement de l’eau disponibles. Toutes ont des avantages et des inconvénients, et nombreuses sont celles conçues pour des usages spécifiques. Comprendre leur fonctionnement et ce pour quoi elles sont conçues vous aidera à faire le bon choix lorsqu’il s’agira de sélectionner la meilleure solution de traitement pour les situations que vous pensez rencontrer.
Pompe de Filtration
C’est la méthode super fiable la plus répandue de traitement de l’eau. Grâce à une pompe manuelle, l’eau est amenée au travers d’une matrice qui stoppe les contaminants par filtration. La matrice est généralement en céramique, en fibre de verre, en silice, en cellulose ou utilise une technologie de fibre creuse. Plusieurs modèles ont également une couche de carbone qui écarte les matières organiques.
Écarte de façon efficace : protozoaires, parasites et bactéries, la plupart n’écartent pas les virus.
Parfait pour : voyage en milieu naturel reculé
Filtration par gravité
Les filtres qui utilisent la gravité sont simples, rapides et très faciles à utiliser. Le mécanisme de ces filtres est comparable au systèmes de filtration par pompes : l’eau est poussée au travers d’une matrice filtre et les agents contaminants sont enlevés. La gravité est la force qui pousse l’eau au travers du support filtrant, ce qui n’exige pas d’action de pompage. Le filtre est généralement basée sur une technologie de fibres creuses, mais il existe des modèles qui utilisent la fibre de verre ou d’autres types de support de filtration.
Écarte de façon efficace : protozoaires, parasites et bactéries, la plupart n’écartent pas les virus.
Parfait pour : voyage en milieu naturel reculé
Bouteille / Presse / Filtration en ligne
L’avantage principal de la filtration en bouteille est son aspect économique et sa facilité – la bouteille et le filtre sont contenus dans une seule unité simple. La plupart ont une capacité et un débit limités, les rendant plus adaptées pour un usage individuel ou pour de courts séjours. Ce type d’unités nettoie l’eau par le biais d’un support de filtration absorbant, (charbon, charbon de coque de noix de coco, etc.), et certains modèles utilisent des fibres creuses, de la fibre de verre ou des filtres papier. Ces systèmes peuvent causer des risques de contamination de part leur géométrie.
Certains modèles écartent de façon efficace : protozoaires, parasites et bactéries, la plupart n’écartent pas les virus. La grande majorité de ces filtres ne permet pas d’écarter les organismes ; il est important d’évaluer la technologie mise en œuvre de façon très précise si les organismes sont un risque là où vous allez.
Parfait pour : voyage en milieu naturel reculé
Traitement par rayonnement UV
Les traitements par le rayonnement ultraviolet sont très légers et compacts. De plus ils sont efficaces contre les virus. Ils ne sont efficaces que pour de l’eau claire, et ne sont donc pas une solution fiable pour les milieux naturels reculés, sauf à utiliser un pré-filtre.
Désactive ou détruit de façon efficace : protozoaires, parasites et bactéries ainsi que les virus, uniquement dans de l’eau claire.
Parfait pour : eau du robinet en territoire en voie de développement, situations d’urgence. (Uniquement dans les cas où l’eau prélevée est claire, non laiteuse, sans éléments en suspension, sans couleur brunâtre)
Traitement chimique
C’est de loin l’option la plus légère et la plus compacte. Les traitements chimiques peuvent être efficaces contre les protozoaires, les bactéries et les virus. L’inconvénient de ces produits, c’est le goût désagréable qu’ils donnent à l’eau et leur efficacité est moindre pour les eaux troubles. Ils exigent également un temps d’attente, généralement de 30 minutes, mais pouvant aller jusqu’à 4 heures, avant d’être complètement efficaces.
Désactive ou détruit de façon efficace : la plupart des protozoaires (certains sont inefficaces contre le cryptospridium, lisez attentivement les étiquettes, parasites et bactéries ainsi que les virus.
Parfait pour : zones en voie de développement, voyage en milieu naturel reculé, situations d’urgence. (Uniquement dans les cas où l’eau prélevée est claire, non laiteuse, sans éléments en suspension, sans couleur brunâtre)
Traitement combiné
Il est assez facile de voir les avantages et les inconvénients qu’offre chacune des options listées ci-dessus. En fonction de vos besoins, une combinaison de traitements sera peut être adaptée. Une combinaison de filtres minutieusement choisis avec un traitement chimique et du rayonnement UV permet d’éliminer de façon efficace quasiment n’importe lequel des éléments de risque présents dans l’eau.
Ébullition
L’ébullition est l’un des moyens les plus efficaces pour purifier l’eau. Chauffer de l’eau jusqu’à ébullition pendant une minute (3 minutes au dessus de 2000 mètres) désactivera tous les pathogènes dangereux pour l’homme. Le problème de l’ébullition est qu’elle n’élimine pas les matières chimiques et d’origine non biologique. De plus, cela exige une quantité non négligeable de combustible.
Permet d’éradiquer efficacement : protozoaires, parasites, bactéries et virus.
Parfait pour : zones en voie de développement, voyage en milieu naturel reculé, situations d’urgence.
Comparer les options de traitement de l’eau : partie 1 (pompes, gravité, filtration en ligne)
Purification mécanique (autrement nommée. ultra-filtration)
Les purificateurs mécaniques, aussi appelés ultra-filtres, proposent l’avantage essentiel de la simplicité d’utilisation d’un microfiltre avec la protection d’un purificateur d’eau. Par définition, un purificateur élimine les risques liés aux bactéries, aux protozoaires et aux virus. Les purificateurs mécaniques utilisent des fibres creuses de qualité médicale pour faire barrage physiquement aux agents pathogènes, en même temps qu’aux sédiments, permettant d’otenir de l’eau purifiée, potable en une seule opération efficace. Ces équipements se présentent aujourd’hui sous forme de pompes et de systèmes gravitationnels. Etant donné que cette technologie est nouvelle, il se peut que le niveau de qualité soit inégal selon les fabricants.
Élimine : protozoaires, parasites, bactéries et virus.
Parfait pour : zones en voie de développement, voyage en milieu naturel reculé, situations d’urgence.
Des avancées inédites dans le domaine des purificateurs
Références :
Equipe scientifique MSR, laboratoire de microbiologie et de recherche sur l’eau
Centres pour la prévention et le contrôle des maladies (Centers for Disease Control and Prevention)
Washington State Department of Health
US EPA
NSF International
Photos: Scott Rinckenberger, CDC, Eric Larsen et Mike Libecki