Fiche Résumé 07-AEP-11

Les dépôts organo-minéraux observés sur la paroi des réseaux d'eau potable (biofilm) représentent une salissure de quelques dizaines de microgrammes de matière organique par cm2 et de moins de 107 cellules bactériennes/cm2. La structure et l'activité de ces biofilms sont mal connues d'autant que les réseaux de distribution fonctionnent rarement en conditions stationnaires. En effet, en fonction de nombreux paramètres (qualité de la ressource, taux de chlore, intervention technique, variation de la demande journalière…), l'état de pseudo-équilibre du réseau se trouve constamment rompu par des discontinuités hydrauliques, biologiques ou physico-chimiques. Or, les travaux cités dans la littérature ne décrivent pas ces discontinuités car ils sont réalisés dans des conditions de régime hydraulique stable, de vitesse de circulation d’eau constante et avec des séquences de type “tout ou rien” dans les doses de chlore appliquées.

Influence du régime hydraulique
Les travaux réalisés dans le cadre de l’étude de l’influence du régime hydraulique ont permis d’avancer de façon importante sur cinq points relatifs aux biofilms formés en milieu “eau potable” : la dynamique initiale de formation des biofilms, la modélisation de l’accumulation bactérienne sur la surface, l’organisation et la diversité biologique de la biomasse constituant le biofilm, la capacité des biofilms à piéger et retenir les particules, l’impact d’une discontinuité hydraulique. Même si quelques points demandent encore réflexion comme le choix des particules modèles pour décrire l’accumulation de particules dans un biofilm ou la prise en compte du rôle des sédiments et des débris de corrosion ou encore des virus dans la dynamique de formation d’un biofilm, les connaissances acquises au terme de ces travaux pourront être utilisées à plusieurs escients :
- adaptation des stratégies de nettoyage et de gestion des réseaux grâce à une meilleure connaissance du biofilm,
- prédiction de l’évolution à long terme d’un biofilm en réseaux par la simple connaissance des conditions d’écoulements dans la canalisation grâce au modèle établi pour décrire l’accumulation bactérienne sur les parois des canalisations,
- gestion de façon plus appropriée de l’accumulation de pathogène dans le biofilm par la connaissance de leur localisation.

Influence de chlorations discontinues
Le travail réalisé dans le cadre de l’étude de l’influence de chlorations discontinues montre la capacité des communautés bactériennes à s’adapter à une situation nouvelle, à se “reconstituer/reconstruire” suite aux stress chlore appliqués en discontinu, et confirme la “résilience écologique” des biofilms. Les essais ont effectivement montré entre autres que, parmi les trois groupes de protéobactéries étudiés (alpha, bêta et gamma), la fraction de gamma-protéobactéries, minoritaire en nombre mais comprenant la plupart des pathogènes, augmente fortement suite à la mise en place d’une chloration. Cette augmentation s’accentue à la suite d’une discontinuité “chlore” de 0,1 à 0,4 mg/l, et d’autant plus pour une dose de chlore continue plus importante (1 mg/l). Le phénomène observé s’explique par la résistance avérée de ce groupe aux oxydants. La réorganisation des peuplements de protéobactéries a ainsi été systématiquement observée dans tous les essais. Une succession de stress chimiques au chlore profite donc au groupe de protéobactéries dont font partie la plupart des pathogènes. Ces résultats sont par conséquent susceptibles de donner des pistes pour une meilleure gestion de la chloration en réseau de distribution.