E18 – Traitement de l’eau par chloration

1) ¿ C’est quoi ?

La chloration est un moyen simple et efficace de désinfecter l’eau et de la rendre potable. Elle consiste à introduire des produits chlorés (comprimés de chlore, eau de javel, etc.) dans l’eau pour tuer les micro-organismes qu’elle contient. Normalement, après un temps de représentation d’environ 30 minutes, l’eau devient potable. Grâce à l’effet restant du chlore, il le reste pendant des heures ou des jours (selon les conditions de stockage).

2) Qui utilise principalement ce support et depuis quand ?

Cette procédure est utilisée depuis plusieurs décennies. Dans les grands réseaux de distribution d’eau potable, du chlore est ajouté à l’eau afin qu’elle ne soit pas contaminée lors du transport de la station d’épuration à l’utilisateur. D’autre part, la chloration est utilisée à l’échelle individuelle, familiale ou collective dans de nombreux pays développés où l’eau disponible est susceptible d’être contaminée. Il est également utilisé par les agences de solidarité internationale dans les situations d’urgence.

3) Pourquoi?

Le traitement de l’eau de chloration permet l’élimination simple et peu coûteuse de la plupart des microbes, bactéries, virus et germes responsables de maladies telles que la dysenterie, les fièvres typhoïdes et le choléra. Cependant, il est incapable de détruire certains microorganismes parasites pathogènes. La chloration désinfecte donc l’eau, mais ne la purifie pas complètement.

4) Qui sont les principaux intervenants ? Endroits ou contextes où ce milieu semble le plus approprié

La chloration est appropriée à condition que les sources d’eau ne soient pas de qualité suffisante et que des produits chlorés adaptés soient disponibles.

5) Quelle est cette procédure? Comment est-il mis en pratique ?

Comme ses dérivés chlorés, le chlore est un oxydant puissant qui, lorsqu’il est mélangé à de l’eau, brûle en une demi-heure les particules organiques qu’il contient, en particulier les virus et les microbes pathogènes.
Bien qu’une quantité importante de chlore soit nécessaire pour neutraliser cette matière organique, une seule partie, le chlore résiduel dit libre, est nécessaire pour traiter d’éventuelles contaminations ultérieures de l’eau dans le réseau ou les habitations. Selon l’OMS, la concentration de chlore libre dans l’eau traitée devrait être comprise entre 0,2 et 0,5 mg / l.
Il faut utiliser suffisamment de chlore pour rester après le traitement de l’eau, sauf pour une consommation immédiate.

Il existe plusieurs procédés de chloration, qui sont utilisés en fonction de la qualité de l’eau à traiter.

La chloration n’est efficace qu’en eau claire. S’il n’est pas transparent et contient des impuretés visibles à l’œil nu, la chloration sera beaucoup moins efficace. Dans ce cas, un traitement préliminaire devra être effectué.
Si l’eau est claire, la chloration peut être effectuée directement. La quantité de produit chloré nécessaire varie en fonction de la qualité de l’eau non traitée (moins l’eau est claire et moins de 8, une valeur plutôt acide, son pH), du degré de concentration du produit utilisé, du volume d’eau et du temps que vous souhaitez maintenir la qualité de l’eau après traitement.
Dans la plupart des cas, et à condition que l’eau soit claire, on considère qu’il faut utiliser 5 mg de chlore actif par litre d’eau et attendre environ 30 minutes. Mais si l’eau est trouble, elle doit être filtrée et décantée.
Il existe actuellement des produits qui remplissent les deux fonctions: décantation et chloration.

Dans tous les cas, la première étape avant toute étape de traitement est de se laver les mains avec du savon ou, en l’absence de savon, avec des cendres.

a) Traitement préliminaire (à appliquer si l’eau est trouble ou contient des impuretés visibles à l’œil nu)

Il existe deux traitements préliminaires fortement recommandés et considérés même indispensables: la filtration et la décantation. Si la filtration n’est pas suffisante à elle seule, une décantation devra être effectuée.

Filtration
L’eau peut être filtrée à l’aide d’un filtre à sable (voir fiche E21, ” Traitement de l’eau par filtration lente dans du sable à usage familial “), ou, en cas d’absence, avec un tissu adapté.

Décantation
La décantation élimine de nombreux matériaux en suspension. Il consiste à laisser reposer l’eau pendant plusieurs heures, pendant lesquelles les impuretés s’accumulent au fond du récipient. L’eau claire est ensuite récupérée en la versant doucement dans le récipient de chloration ou en la filtrant.
L’eau décantée n’est pas sans danger, car seules les grosses particules sont éliminées, tandis que des germes et des micro-organismes nocifs continuent d’être présents.
La décantation peut être facilitée par l’ajout de certains produits chimiques tels que le chlorure ferrique ou le sulfate d’aluminium, qui provoquent la formation d’agglomérats d’impuretés, qui se déposent plus rapidement au fond. C’est ce qu’on appelle la floculation. L’alun (double sulfate d’aluminium et de potassium) et les graines de Moringa oleifera (un arbre qui pousse dans les régions tropicales) remplissent cette fonction (voir fiche d’information no…, “Floculation-décantation à l’aide de graines de Moringa oleifera”).

b) Chloration (à appliquer sur de l’eau claire)

Il existe différents produits chlorés qui peuvent être utilisés pour traiter l’eau. La stratégie à suivre varie légèrement de l’une à l’autre. Voici quelques-uns des produits utilisés :

Comprimés ou granulés d’hypochlorite de calcium
Ce type de produit est généralement l’un des mieux adaptés aux zones rurales. Il est conservé pendant de nombreuses années. Il en existe plusieurs types.
La quantité à ajouter par litre et le mode d’emploi sont indiqués sur l’emballage. Habituellement, la procédure est la suivante: si l’eau est claire, les comprimés y sont placés et laissés au repos pendant 30 minutes avec le récipient fermé, après quoi le liquide peut être consommé. S’il est trouble, il est filtré et décanté, puis une double dose de chlore est ajoutée ; après 30 minutes dans le récipient fermé, l’eau peut être consommée.

Une solution liquide, de type Waterguard (Sûr’eau)
Waterguard est une solution de chlore liquide vendue sous différents formats par une société américaine. Si l’eau est claire, verser le contenu d’un bouchon de produit dans un fût de 20 litres et laisser reposer 30 minutes dans le récipient fermé. S’il fait nuageux, la procédure est la même que dans le cas des comprimés: filtrer et décanter l’eau, doubler la dose de Waterguard et laisser reposer 30 minutes dans le récipient fermé.
Bien qu’efficace, très pratique et utilisé par certaines ONG, ce produit fait l’objet de critiques en raison de son coût et de son rapport qualité/prix (voir article du journal Libération indiqué en fin de dossier).

Eau de Javel (hypochlorite de sodium)

L’eau de Javel n’était pas à l’origine destinée à traiter l’eau et son utilisation à cet égard présente donc de faibles risques. Cependant, c’est un produit simple et efficace que les villageois connaissent bien pour d’autres usages (lavage, désinfection, etc.).
Si aucun autre moyen (comprimés, solutions liquides prêtes à l’emploi ou autre méthode de purification telle que SODIS désinfection solaire, ébullition, etc.) sont accessibles, il peut être utilisé avec certaines précautions.
La procédure est la même que ci-dessus: Si l’eau est claire, 5 à 10 milligrammes de chlore actif sont ajoutés et laissés au repos pendant 30 minutes dans le récipient fermé, après quoi il peut être consommé. S’il est trouble, il est filtré et décanté, puis ajouté entre 10 et 20 milligrammes de chlore actif par litre ; après 30 minutes dans le récipient fermé, l’eau peut être consommée.
La durée d’action de l’hypochlorite de sodium est d’au moins une demi-heure, mais si la température est comprise entre 10 et 18 ° C, elle doit être augmentée à au moins une heure, et encore plus si la température est inférieure à 10 ° C.

Pour connaître le volume d’eau de javel à ajouter pour atteindre la concentration souhaitée, il est nécessaire de connaître son degré chlorométrique, qui doit être indiqué sur la bouteille (cependant, dans certains pays, une attention doit être portée à la fiabilité des informations et aux falsifications).
Un grade chlorométrique correspond à 3,17 grammes de chlore actif par litre d’eau de javel. Ainsi, si la lessive est à x °C et que l’on souhaite obtenir une concentration c de chlore actif dans l’eau à traiter (entre 5 et 20 mg/l, selon le cas), le volume d’eau de javel domestique ajoutée peut être facilement calculé grâce à la formule suivante :
Vlejía= c*Vagua à traiter /(x*3,17)
Si la concentration est exprimée en mg/l, le résultat obtenu est en ml.
À titre indicatif ou de rappel, le volume d’une goutte est d’environ 0,2 ml et 1 ml est de 0,001 l.

c) Comment produire localement de l’hypochlorite de sodium

Source : Antenna Technologies

Il existe une méthode récente (2009), simple et peu coûteuse qui permet de développer par soi-même une solution d’hypochlorite localement, soit pour un usage familial, en centre communautaire ou en ambulatoire. La fondation suisse Antenna Technologies a développé le WATA, un petit appareil qui fonctionne selon le principe de l’électrolyse et qui, à partir d’eau claire, de sel et d’électricité (une batterie de voiture ou solaire suffit), transforme le sel dissous de chlorure de sodium en hypochlorite.
Le petit modèle de cet appareil peut produire un litre d’hypochlorite toutes les heures, c’est-à-dire qu’il peut traiter 4 000 litres d’eau par jour, une quantité pouvant fournir entre 150 et 200 personnes, à un prix d’environ 45 euros par appareil.
Cette procédure est actuellement utilisée dans une cinquantaine de pays. Son avantage est que, contrairement à la plupart des produits chlorés, il permet une production locale, ce qui réduit son coût, et fonctionne sur de longues périodes (environ 20 000 heures en principe).

d) Comment effectuer la décantation et le traitement chimique simultanément

Il existe des produits qui permettent la décantation simultanée par floculation (comme les graines d’alun et de Moringa oleifera) et le traitement de l’eau. Il en existe deux principaux, dont l’utilisation est très répandue: PUR (Purificateur d’eau) et Dessalinisateur. Son efficacité est presque identique. Ils permettent de purifier l’eau boueuse, mais ils coûtent cher. Ces deux méthodes (PUR et Dessalinisateur) sont un peu plus compliquées à utiliser que celles mentionnées ci-dessus.

Comment utiliser PUR (de la société Purificateur d’eau)
Les sachets PUR sont fabriqués par la société Procter & Gamble, et leur prix est d’environ 10 cents l’unité. Ils contiennent 4 g et permettent de traiter 10 l d’eau. Versez le contenu d’un sachet dans un seau de 10 l. Mélanger pendant 5 minutes pour favoriser l’action de floculation du produit chimique, puis laisser reposer encore 5 minutes. Si l’eau n’est pas assez claire, répétez cette étape. Le contenu de l’enveloppe est ensuite filtré à l’aide d’un tissu approprié sans trous (de préférence du coton). Après 20 minutes d’attente, l’eau peut être bue. S’il est jaune, ne le bois pas.

Comment utiliser le dessalinisateur (de la société Watermakers)
Les sachets de dessalinisateur sont disponibles en différents formats (5 g pour 20 l ou 2,5 g pour 10 l).
Versez le contenu du sachet dans un seau d’eau au volume approprié. Mélanger pendant 5 minutes pour favoriser l’action de floculation du produit, puis laisser reposer pendant 15 minutes. L’eau est filtrée avec un tissu approprié. L’eau peut être bue immédiatement. S’il est jaune, il ne doit pas être consommé.

Il existe un nouveau produit dont l’utilisation est très facile et simple : l’AQUAPURE.

Il est commercialisé sous forme de comprimés double couche double face qui effectuent successivement une double action de clarification et de désinfection de l’eau. Le premier est formé de sulfate de fer, un coagulant; le second, de dichloroisocyanurate de sodium, destiné à la chloration et à la désinfection de l’eau.
La pilule Aquasure réunit ces deux produits dans un même support, en les séparant avec un produit qui empêche la deuxième couche de commencer à agir lorsque la première se dissout pour provoquer la floculation (pour que la chloration soit efficace, il faut que l’eau soit déjà claire) et la ramène à la surface pendant qu’elle est dissoute pour permettre la chloration en action.
Le taux de chlore restant après traitement serait compris entre 0,5 et 1 mg/l, ce qui correspond à la réglementation en la matière.
Un comprimé peut traiter 200 litres d’eau, mais il ne peut pas éliminer les matières organiques à de très faibles concentrations, telles que les pesticides. Actuellement, le produit est vendu en kits contenant 6 kg de comprimés (environ
150), ce qui est considéré comme correspondant aux besoins d’urgence d’une population de 1 000 personnes pendant 5 jours (sur la base de 5 l d’eau par personne et par jour), en plus du matériel : un réservoir flexible de 1 m3, une pompe (4 à 5 m3/h), un dispositif agitateur, un collecteur à 4 robinets, plusieurs mètres de tuyaux, un turbidimètre et un petit appareil de mesure du chlore.
Le kit de base de 6 kg coûte 3 500 Euros TTC (prix de départ d’une usine près de Saint-Etienne, en France). Un kit de 12 kg de pilules coûte 4 300 euros, et celui de 18 kg, 5 000 euros. L’expiration du produit est de 2 ans, ce qui facilite son stockage.

Ce produit, bien adapté aux situations d’urgence, en particulier pendant les premiers jours, en attendant la réparation ou l’arrivée de matériel de traitement lourd, est en cours de recherche et de transformation pour l’adapter aux besoins de la famille.

6) Difficultés particulières, solutions et mesures de précaution à leur égard

Les produits chlorés peuvent être nocifs en cas de contact avec les yeux. Ils doivent être stockés hors de la portée des enfants et des animaux, dans un environnement sec et à l’abri du soleil.
Le chlore peut donner à l’eau un goût légèrement désagréable. Cela peut être partiellement résolu en secouant vigoureusement l’eau traitée dans une bouteille, afin d’y dissoudre un peu d’air et de lui donner une saveur plus naturelle. Vous pouvez également le mettre au réfrigérateur pendant quelques heures.
Les contenants utilisés à chaque étape du traitement doivent être propres.
Cependant, l’idéal n’est pas de chlorer ou de désinfecter l’eau, mais de prendre toutes les mesures préventives nécessaires pour éviter la contamination de l’eau. Les gens ne devraient pas considérer la chloration comme une sorte de médicament ou que l’eau chlorée ne présente aucun risque de recontamination.
Il est important de sensibiliser à l’avance la population aux problèmes d’hygiène et de santé, afin qu’elle comprenne bien les raisons et les méthodes d’intervention et change de comportement si nécessaire. Quelle que soit la méthode utilisée, la chloration ne doit pas précéder ces campagnes d’éducation à la santé, mais en être la continuation.

7) Remarque : La chloration doit-elle être individuelle ou collective ?

Le choix dépend principalement de la situation et du contexte de la région ou du village.
Dans un village, le traitement est généralement effectué collectivement, ce qui est également plus pratique (par exemple directement dans des puits, en utilisant divers systèmes, tels que des récipients diffuseurs de chlore de fond, mais en veillant à ce que cela n’entraîne pas un relâchement de la population en termes d’hygiène et de santé, ou la distribution / vente dans des endroits appropriés de produits chlorés achetés en vrac par la communauté).

Mais dans les zones rurales aux habitations dispersées, les systèmes individuels ou familiaux semblent mieux adaptés et capables de changer les comportements de manière durable.

8) Principaux avantages et inconvénients

a) Avantages

– Le traitement est rapide et peu coûteux, et la mise en œuvre est relativement simple. Il existe une variété intéressante de possibilités.
– Peut être utilisé à l’échelle individuelle, familiale ou collective.
– Normalement, l’eau chlorée est protégée contre les microorganismes et les germes pendant quelques jours.

b) Inconvénients

– La fiabilité de ces traitements est bonne, mais peut échouer.
– Les produits ne sont pas disponibles partout et les indications de concentrations ne sont parfois pas sûres.
– Traiter de grandes quantités d’eau est difficile.
– La dose de chlore n’est pas toujours facile à déterminer.
– La chloration de l’eau peut créer des sous-produits (composés organochlorés) considérés comme nocifs du point de vue de la santé.

9) Alternatives à la chloration

Certains pays, comme le Canada, souhaitent réduire les quantités de ces sous-produits. Il est possible de le faire en combinant la chloration avec d’autres méthodes, parmi lesquelles:
– Ozonation, produite par un courant électrique de forte intensité qui traverse l’eau et très efficace contre les microbes, mais sans effet protecteur résiduel tel que celui du chlore utilisé dans les canalisations. C’est pourquoi nous devons en ajouter une petite partie.
– Le traitement ultraviolet (voir feuille E20), bien que plus coûteux, est plus difficile à mettre en œuvre et n’a aucun effet protecteur restant.
– L’utilisation de chloramines, qui sont à l’origine de moins de sous-produits; elles ne sont pas efficaces contre tous les microbes, bien qu’elles puissent être efficaces pour la désinfection secondaire du réseau.

10) Où trouver plus d’informations – Bibliographie

a) Pages Web

– PS- Eau. ” Chloration en milieu rural dans les pays en voie de développement “. Document intéressant de 96 pages contenant les conclusions de diverses réunions sur le sujet, à la fois l’éducation technique et sanitaire des populations, auxquelles de nombreux experts ont participé.
Disponible (en ligne) à http://www.pseau.org/outils/ouvrage…

– Article du journal Libération : “Malawi : l’autre marketing de l’eau “. Très critique du produit Waterguard.
Disponible au : http://aventure.blogs.liberation.fr…

– “Technologies d’antenne” (Fondation suisse). Document qui explique le fonctionnement de WATA, un dispositif très simple pour la production de chlore à l’échelle locale :
Disponible en ligne au : http://www.antenna.ch/recherche/eau…

b) Vidéos

Une vidéo de la Fondation Antenna Technologies montre le principe de fonctionnement et les utilisations de WATA, un générateur de chlore local. Disponible (en ligne) au : http://www.antenna.ch/recherche/eau…

Une autre vidéo, intitulée “Refroidissement de l’eau de boisson avec Wata”, montre son application dans l’eau potable. Disponible au :
http://www.youtube.com/watch?v=dk4N…