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ps eau conservation et traitement de l eau a domicile 2013

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ps eau conservation et traitement de l eau a domicile 2013
GUIDE PRATIQUE
Conservation et traitement
de l’eau à domicile
1
Auteur : Denis Désille
© Programme Solidarité Eau, décembre 2012
Remerciements
Les personnes suivantes, par leurs relectures et commentaires, ont contribué à la réalisation de ce
document :
•
•
•
•
•
•
Christophe Brossé
Sophie Charpentier
Vincent Dussaux
Pierre-Marie Grondin
Jean-Marie Ily
Christophe Le Jallé
Avertissement
Ce cahier est un document de travail qui n’a pas vocation à l’exhaustivité. Il a été élaboré à partir
d’une revue bibliographique présentant les solutions techniques les plus courantes en matière de
conservation et de traitement de l’eau à domicile.
Parmi l’abondante littérature disponible sur le sujet du traitement et de la conservation de l’eau à
domicile, l’excellent ouvrage « Introduction to household water treatment and safe storage » réalisé
par CAWST (Centre for Affordable Water and Sanitation Technology - resources.cawst.org) a été une
référence de premier ordre pour la réalisation de ce cahier technique. Le lecteur désireux
d’approfondissements et de précisions est invité à consulter cet ouvrage sans retenue.
2
Table des matières
Remerciements......................................................................................................................... 2
Avertissement .......................................................................................................................... 2
Pourquoi traiter l’eau à domicile ? .................................................. 5
« Accès à l’eau » n’est pas synonyme de « consommation d’eau potable » ............................ 5
Garantir une eau de consommation saine est un enjeu majeur de santé publique ................. 7
Traiter et conserver l’eau à domicile, mais pas seulement….................................................... 8
Quels objectifs viser en termes de qualité d’eau de consommation ? ..................................... 9
Les différentes approches pour traiter l’eau de consommation..... 10
Trois approches pour traiter les pollutions physiques et microbiologiques ........................... 10
La spécificité des pollutions chimiques................................................................................... 11
Quelles approches privilégier ? .............................................................................................. 11
Revue sommaire de différentes options techniques ...................... 12
La sédimentation .................................................................................................................... 12
La filtration ............................................................................................................................. 13
La désinfection ....................................................................................................................... 17
Les traitements chimiques spécifiques ................................................................................... 19
La conservation de l’eau à domicile........................................................................................ 22
Trois approches combinées pour le traitement de l’eau ........................................................ 24
Dix questions à se poser avant de choisir une solution de traitement
et de conservation de l’eau à domicile .......................................... 26
Efficacité ................................................................................................................................. 26
Appropriation par les usagers................................................................................................. 26
Viabilité technique.................................................................................................................. 27
Viabilité financière .................................................................................................................. 27
Pérennité et potentiel de réplication ..................................................................................... 28
Comment développer durablement le recours aux solutions de
traitement et conservation de l’eau à domcicile ? ......................... 29
Stimuler la demande .............................................................................................................. 29
Structurer une filière de production et de distribution d’équipements ................................. 30
Suivre et optimiser la filière et les services proposés ............................................................. 32
Pour aller plus loin ........................................................................ 33
Bibliographie........................................................................................................................... 33
Sur le Web .............................................................................................................................. 35
3
Sommaire des tableaux
Tableau 1 : Les risques de contamination selon la nature et les configurations du point d’eau ............ 7
Tableau 2 : L’efficacité de différentes interventions pour réduire les maladies diarrhéiques ............... 8
Sommaire des figures
Figure 1 : L’incidence des maladies diarrhéiques dans la mortalité des enfants de moins de 5 ans ...... 7
Figure 2 : Sédimentation, filtration et désinfection, trois approches complémentaires pour le
traitement de l’eau à domicile ...................................................................................................... 10
Figure 3 : Le système de décantation de l’eau à trois pots ................................................................... 12
Figure 4 : Le fruit, la fleur et les graines du Moringa Olifeira ................................................................ 13
Figure 6 : Vue en coupe de deux filtres à sable, l’un en plastique et l’autre en béton ......................... 15
Figure 5 : Le tamisage de l’eau sur un tissu........................................................................................... 14
Figure 7 : Différents modèles de filtres en céramique .......................................................................... 16
Figure 8 : Kit de purification par membrane Sawyer ............................................................................ 16
Figure 9 : Dispositifs de distillation solaire ............................................................................................ 18
Figure 10 : Vue en coupe d’un filtre Kanchan ....................................................................................... 19
Figure 11 : Le filtre Sono........................................................................................................................ 20
Figure 12 : Vue en coupe du filtre à arsenic .......................................................................................... 20
Figure 13 : Vue en coupe d’un filtre à alumine activée ......................................................................... 21
Figure 14 : Schéma d’utilisation de la technique Nalgonda pour le traitement du fluor ..................... 21
Figure 15 : Dispositifs de stockage hygiénique de l’eau à domicile ...................................................... 23
Figure 16 : Femme avec des sachets PUR en Haïti ................................................................................ 24
Figure 17 : Affiche pour la promotion de tablettes désinfectantes au Bénin ....................................... 30
Sommaire des encadrés
Encadré 1 : Les taux de contamination à différents points de la chaine de l’eau en Mauritanie ......................... 5
Encadré 2 : Le recours alternatif à des points d’eau améliorés et non améliorés ............................................. 6
Encadré 3 : Leseau, une combinaison d’argile, de sciure de bois et d’argent ................................................ 24
4
POURQUOI TRAITER L’EAU A DOMICILE ?
« Accès à l’eau » n’est pas
« consommation d’eau potable »
synonyme
de
Selon les références internationales 1, l’amélioration de l’accès à l’eau potable s’appuie sur la
réalisation d’ouvrages et infrastructures relevant de la typologie très précise des « points d’eau
améliorés », qui sont au nombre de six : (1) raccordement à un réseau d’adduction d’eau avec
branchement dans l’habitation ou la parcelle, (2) robinet ou borne-fontaine publics, (3) puits
tubulaire ou forage, (4) puits protégé, (5) source protégée, (6) collecte des eaux de pluie.
Or, même si l’eau fournie par ces ouvrages est potable sur le lieu du point d’eau, l’eau, au moment
de sa consommation par les usagers n’est pas systématiquement de qualité satisfaisante. On peut
distinguer trois situations (pouvant se combiner entre elles), susceptibles de remettre en cause la
potabilité d’un point d’eau amélioré.
Le point d’eau est éloigné du domicile et génère des pratiques
à risque (cas des bornes-fontaines et de la majorité des puits
tubulaires, forages, puits protégés et sources protégées). Tout
point d’eau éloigné du domicile génère la corvée d’eau, une
notion qui fait référence à deux activités distinctes :
•
•
La collecte consiste à remplir un contenant (seau, bidon,
etc.) au niveau du point d’eau. Si les abords du point d’eau
sont mal entretenus ou mal utilisés par les usagers, le
développement d’eaux stagnantes constituera autant de
gîtes pour les germes pathogènes. De même, des récipients
souillés ou des mains sales risquent de contaminer l’eau
collectée.
Le transport consiste à effectuer la distance (très variable
selon les cas) du point d’eau jusqu’au domicile, tout en
portant un contenant rempli d’eau (souvent de l’ordre de
20 à 40 litres). Si les contenants ne sont pas fermés de
manière hermétique ou s’ils sont recouverts de manière
inadéquate (branches, plastiques souillés), ils autorisent
l’intrusion de pathogènes extérieurs.
Encadré 1 : Les taux de
contamination à différents points de
la chaine de l’eau en Mauritanie
Une étude d’envergure nationale,
réalisée en 2011 dans près de 100
localités et sur la base de plus de 1 000
échantillons analysés, montre que :
26 % des points d’eau sont
contaminés (hormis les puits
ouverts qui sont tous contaminés)
- 32 % de l’eau transportée est
contaminée
- 70 % de l’eau stockée est
contaminée.
L’étude souligne par ailleurs que la
chance de consommer de l’eau saine
augmente chez les ménages qui
disposent de robinets : 66% des
ménages qui disposent de robinets
consomment une eau saine, et
seulement 37 % pour ceux ayant accès
à un autre type de point d’eau.
-
Le point d’eau nécessite un stockage à domicile qui est
Source : Ministère de l’Hydraulique et
souvent un lieu de contamination. Alors que la consommation
de l’Assainissement, Unicef
d’eau (pour s’hydrater, se laver, cuisiner, etc.) est un acte
régulier qui se pratique de manière presque continue tout au long de la journée,
l’approvisionnement en eau - à l’exception du robinet privé - est en revanche discontinu, car il
implique la corvée d’eau, un acte contraignant qu’il est hors de question de pratiquer toute la
journée, mais qu’on essaie de réduire au maximum (1 à 4 déplacements par jour dans la plupart des
1
En particulier selon les standards proposés par le Joint Monitoring Programme, animé par l’OMS et l’Unicef, et en charge
de mesurer les progrès réalisés pour l’atteinte des OMD pour l’eau et l’assainissement.
5
cas) 2. Le stockage de l’eau à domicile est donc le point d’équilibrage entre une consommation
continue et des approvisionnements ponctuels 3. En première approche, seuls les domiciles équipés
de robinets privés peuvent s’affranchir de la corvée d’eau, et donc du stockage à domicile.
Néanmoins, une observation plus approfondie montre que beaucoup de foyers raccordés au réseau
d’eau potable ont également recours au stockage,
Encadré 2 : Le recours alternatif à des points
que ce soit pour faire face à des coupures de service
d’eau améliorés et non améliorés
sur le réseau, ou pour maîtriser la consommation et
4
la facture d’eau du foyer . Si le stockage de l’eau à
Il est courant, en particulier pour les usagers des
bourgs, petites villes et zones rurales, de bénéficier
domicile est au final extrêmement courant, sa
de points d’eau améliorés (résultats de projets
pratique s’avère néanmoins associée à des risques
d’investissements récents) qui côtoient des points
sanitaires souvent élevés. Des récipients de
d’eau non améliorés (issus d’aménagements
stockage souillés, qui ne ferment pas (absence de
artisanaux ou d’équipements devenus obsolètes). Or
couvercle), ou qui permettent des contacts entre
les anciens points d’eau (non améliorés et offrant
l’eau stockée et des mains éventuellement sales
donc une eau de qualité souvent médiocre) sont
rarement totalement abandonnés par les usagers.
(lors du puisage avec un gobelet notamment)
Par exemple, la consommation sur un petit réseau
augmentent considérablement le risque de
d’eau potable est susceptible d’afficher une baisse
contamination de l’eau consommée.
La qualité de l’eau à son point de distribution ne
répond pas aux standards de qualité. De nombreux
équipements ont des difficultés à garantir une eau
de qualité acceptable, que ce soit un puits, une
pompe à motricité humaine ou un réseau. Les
causes sont diverses, parmi lesquelles :
significative en saison des pluies, période de
recharge des nappes d’eau superficielles et donc de
remplissage des puits traditionnels. Les usagers (ou
une partie d’entre eux) ont en effet tendance à
retourner aux points d’eau traditionnels dès que ces
derniers sont à nouveau fonctionnels. Les raisons
peuvent être très variables mais on peut citer
notamment des motivations économiques (l’eau du
puits traditionnel est gratuite, celle de la borne
fontaine est payante) ainsi que des motivations de
distance (le puits dans la cour d’une habitation est
nécessairement plus attrayant que la borne fontaine
située à 50 mètres…). Plusieurs études suggèrent
néanmoins que, lorsqu’un choix est possible entre
plusieurs modes d’approvisionnement en eau, les
usagers ont souvent une perception pertinente de la
qualité supposée de l’eau pour chaque niveau de
service et qu’ils ont recours préférentiellement au
point d’eau amélioré pour l’eau destinée à la boisson
et à l’alimentation.
•
Les protocoles de traitement de l’eau ne sont
pas adaptés aux besoins (notamment sur les
réseaux, les transitions entre saison sèche et
saison des pluies peuvent s’accompagner d’une
forte modification de la charge polluante
présente dans l’eau à traiter),
•
les protocoles de traitement de l’eau ne sont
pas respectés (pour diverses raisons, pouvant
relever par exemple de la négligence ou d’une
gestion financière défaillante ne permettant pas
de renouveler les stocks des produits de traitement),
•
la gestion technique défaillante – en particulier, sur un réseau, le manque de maintenance pour
réparer les fuites ainsi que des coupures de service et des baisses de pression - favorise les
infiltrations de contaminants dans le réseau.
2
Il s’agit de réduire le ratio « distance / volume transporté », d’une part en baissant la distance parcourue (et donc en
réduisant le nombre de voyages domicile – point d’eau – domicile), d’autre part en transportant le volume d’eau le plus
important possible.
3
Dans les foyers utilisant des points d’eau situés en-dehors du domicile, la corvée d’eau, comme évoqué plus haut,
combinera collecte et transport de l’eau. Dans les foyers équipés avec des points d’eau à domicile, la corvée d’eau se
limitera à la collecte (puisage ou pompage selon la nature du point d’eau).
4
Cette dernière pratique, assez courante, consiste à « verrouiller » le robinet pour restreindre les gaspillages et usages
abusifs qui peuvent être commis par les différents membres de la famille. En contrepartie, des seaux et bidons sont préremplis, et mis à disposition de la famille.
6
Au final, qu’un point d’eau soit amélioré ou non, des risques sanitaires existent (récapitulés dans le
tableau ci-après). Loin d’être négligeables – en réalité importants dans de nombreuses
configurations - ils conduisent de nombreux usagers à consommer une eau non potable.
Nature
du point d’eau
Point d’eau non
amélioré
Point d’eau amélioré
(hors branchements
privés)
Point d’eau amélioré
(branchements privés)
Configuration
du point d’eau
Point d’eau à domicile
Point d’eau éloigné du domicile
Point d’eau à domicile
Point d’eau éloigné du domicile
Réseau d’eau potable avec
traitement adapté et aucune
infiltration dans le réseau
Réseau d’eau potable avec
traitement inadapté (ou absent)
et / ou infiltrations dans le réseau
Eau non potable à
la source
Oui
Oui
Oui
Oui
Risques de contaminations
Collecte
Transport
Oui
Oui
Oui
Oui
Non
Oui
Non
Oui
Oui
Non
Non
Oui
Non
Non
Stockage
à domicile
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui, mais
pratique non
systématique
Tableau 1 : Les risques de contamination selon la nature et les configurations du point d’eau
Garantir une eau de consommation saine est un enjeu
majeur de santé publique
Du point de vue de la santé publique, les conséquences d’une eau non potable sont catastrophiques.
La diarrhée, identifiée par l’OMS comme l’une des causes majeures de mortalité dans le monde, est
le symptôme d’une infection causée par des bactéries, virus et parasites qui se transmettent, pour la
plupart d’entre eux, par de l’eau contaminée avec des matières fécales.
Selon l’OMS, la diarrhée tue chaque année en Afrique et en Asie 1,1 million de personnes âgées de
plus de cinq ans. Elle est par ailleurs la deuxième cause de mortalité chez l’enfant de moins de 5 ans :
la diarrhée tue chaque année 1,5 million d'enfants.
Figure 1 : L’incidence des maladies diarrhéiques dans la mortalité des enfants de moins de 5 ans
7
Parmi les principales mesures pour réduire les cas de diarrhée, l’OMS recommande l’accès à une eau
de boisson saine, justifiant ainsi la nécessité de veiller non seulement à l’accès à l’eau, mais
également à la qualité de l’eau fournie.
Traiter et conserver l’eau à domicile, mais pas
seulement…
Pour lutter contre les méfaits de l’eau contaminée, plusieurs niveaux d’actions sont à envisager.
Promouvoir le lavage des mains. Le lavage des mains, en particulier avec du savon, se révèle être un
puissant antiseptique 5, fortement impactant en matière de réduction des maladies diarrhéiques (de
l’ordre de 40%). La promotion du lavage des mains est donc un premier niveau d’action à mettre en
œuvre qui vise à éliminer les germes pathogènes présents au niveau des mains. Elle s’appuie en
général sur des campagnes de communication adaptées aux différents publics ciblés (enfants, mères
de familles, centres de santé, etc.) et nécessite des filières d’approvisionnement en savon fiables, à
des prix accessibles à tous.
Faciliter l’accès à l’assainissement. Les pathogènes responsables de la diarrhée sont en grande partie
hébergés dans les matières fécales. La réalisation d’ouvrages d’assainissement (en particulier
toilettes et douches) est un second niveau d’action qui vise à réduire les risques de contamination
de l’eau potable par les eaux usées. L’assainissement permet de réduire le risque diarrhéique de
l’ordre de 36 %.
Traiter l’eau sur son lieu de consommation et la conserver sans risque de contamination. Enfin, un
troisième niveau d’intervention pour lutter contre les maladies diarrhéiques est le traitement de
l’eau qui vise à retirer les germes pathogènes présents dans l’eau de consommation, ainsi qu’une
conservation adéquate de cette eau, afin de réduire les risques de contamination associés aux
pratiques de consommation. Les études montrent qu’une eau de qualité permet de réduire de 15 %
les maladies diarrhéiques.
Nature des interventions
Hygiène
Assainissement
Approvisionnement en eau
Eau de qualité
Interventions multiples
Lavage des mains
Source : Fewtrell et al.
% de réduction
des maladies diarrhéiques
33
36
19
15
30
42
Tableau 2 : L’efficacité de différentes interventions pour réduire les maladies diarrhéiques
Il apparaît au final que des actions pour le traitement et la conservation de l’eau à domicile ont un
impact modeste sur la santé, comparativement à l’assainissement ou au lavage des mains. Cette
considération est néanmoins à relativiser : répondre aux enjeux de santé publique liés à l’eau et
l’assainissement ne peut relever d’une solution unique, mais nécessite des actions variées et
complémentaires. Il ne s’agit donc pas de cibler une action spécifique au regard de son impact
sanitaire, mais de construire un ensemble cohérent d’actions, alliant infrastructures gérées
convenablement et comportements appropriés des usagers.
Accès à l’eau potable, accès à l’assainissement, hygiène, lavage des mains et traitement et
conservation de l’eau à domicile sont les différentes composantes complémentaires d’un projet eau
5
Tue et prévient la croissance des bactéries et des virus.
8
et assainissement. C’est en travaillant en même temps sur ces différentes composantes que des
impacts peuvent être générés durablement pour l’amélioration de la santé des populations.
Quels objectifs viser en termes de qualité d’eau de
consommation ?
Se préoccuper de la qualité d’une eau de consommation et envisager de la traiter à domicile implique
de considérer trois niveaux de qualité de l’eau : qualité biologique, qualité physique et qualité
chimique.
Qualité microbiologique. La microbiologie de l’eau fait référence aux microorganismes présents. On
distingue trois types de microorganismes présents dans l’eau :
•
Les bactéries sont des organismes unicellulaires et sans noyau. Les principales bactéries
pathogènes que l’on peut trouver dans l’eau sont Escherichia coli (souche 0157-H7), le
vibrion cholérique (responsable du choléra), les salmonelles (qui déclenchent diarrhées et
Fièvres typhoïdes), les shigelles (responsables de Dysenteries).
•
Les virus sont des particules microscopiques infectieuses qui se développement en pénétrant
dans une cellule. La plupart des virus sont pathogènes. Les matières fécales humaines
constituent la principale source de virus humains dans l’eau. Parmi les principaux virus,
citons les norovirus, l’hépatite A, l’hépatite E, les rotavirus, les entérovirus, les Adénovirus et
les astrovirus. Tous ces virus sont susceptibles de déclencher des fièvres, nausées, diarrhée
et gastroentérites notamment.
•
Les protozoaires et helminthes. Les protozoaires sont des organismes unicellulaires et les
helminthes sont des organismes multicellulaires, encore appelés vers. Ces deux catégories
d’organismes sont des parasites qui ont la capacité d’infester l’homme notamment. Parmi les
principaux protozoaires, on distingue : Giardiase, Isospora, Cyclospora, Cryptosporidium, les
Microsporidies et Entamoeba histolytica (amibe). Les helminthes les plus souvent rencontrés
sont les ascaris, les schistosomes (ou bilharzies) et les tricocéphales.
Qualité physique. La qualité physique d’une eau fait notamment référence à sa turbidité et sa
couleur. La turbidité est causée par les particules en suspension dans l'eau (débris organiques,
argiles, organismes microscopiques...). Une forte turbidité favorise la fixation et le développement
des micro-organismes, rendant sa qualité bactériologique suspecte.
Qualité chimique. Une eau de consommation contient beaucoup de substances chimiques, dont un
grand nombre est utile – voire indispensable – à la santé humaine. Certaines substances chimiques,
en nombre restreint, posent en revanche des problèmes :
•
le fluor et l’arsenic sont naturellement présents dans le sol. En cas de teneurs élevées, ce
sont des contaminants très toxiques pour la santé humaine
•
les nitrites et les nitrates sont également naturellement présents dans l’environnement, mais
leur présence peut atteindre des taux anormalement élevés dans les zones ayant recours à
des fertilisants agricoles ou contaminées par des excréta. Des taux élevés en nitrates et
nitrites génèrent des risquent de méta-hémoglobine chez les nourrissons
•
enfin, le fer et le manganèse, également présents naturellement dans l’environnement et
l’eau sont inoffensifs et utiles à petite dose. Des teneurs élevées en fer ou manganèse dans
l’eau n’ont pas d’impacts négatifs sur la santé, mais elles donnent une couleur rouge / noire
à l’eau qui décourage les usagers de la consommer.
9
LES DIFFERENTES APPROCHES POUR TRAITER
L’EAU DE CONSOMMATION
Trois approches pour traiter les pollutions physiques
et microbiologiques
On distingue classiquement trois grandes approches pour traiter les pollutions de l’eau d’origine
physique et microbiologique :
•
La sédimentation permet le dépôt de particules de matières présentes dans l’eau. Une fois
déposées, ces particules de matières peuvent être retirées plus facilement, ainsi que les
micro-organismes fixés sur ces particules. La sédimentation permet d’améliorer la qualité
physique et microbiologique d’une eau.
•
La filtration permet, en faisant passer l’eau à travers un milieu poreux, de retenir les
éléments solides (ainsi que les micro-organismes) dont la taille est supérieure aux trous du
filtre (une taille en général de l’ordre du nano ou du micromètre). La filtration permet
d’améliorer la qualité physique et microbiologique d’une eau.
•
La désinfection vise à tuer les micro-organismes présents dans l’eau. La désinfection permet
d’améliorer uniquement la qualité microbiologique d’une eau.
Source : CAWST
Figure 2 : Sédimentation, filtration et désinfection, trois approches complémentaires pour le traitement de
l’eau à domicile
10
Sédimentation, filtration et désinfection sont souvent présentées comme complémentaires : la
sédimentation permet de retirer les plus grosses particules de matières, la filtration permet de retirer
les particules de granulométrie plus fine qui n’ont pas sédimenté, et la désinfection permet de
supprimer les micro-organismes qui subsistent suite aux procédés de sédimentation et filtration.
Ces trois traitements physiques et microbiologiques sont par ailleurs particulièrement pertinents au
regard des enjeux spécifiques du traitement de l’eau à domicile. En effet, les sources de
contamination entre le point d’eau et sa consommation (en d’autres termes pendant la collecte, le
transport et le stockage à domicile) sont imputables de manière quasi-systématique à l’intrusion de
matières en suspension (pollution physique) et de micro-organismes pathogènes (pollution
microbiologique). Que ce soit pour la sédimentation, la filtration ou la désinfection, des technologies
existent (plus ou moins simples et plus ou moins robustes selon les cas), qui peuvent se décliner avec
des succès variables dans les foyers.
La spécificité des pollutions chimiques
Si le traitement des pollutions physiques et microbiologiques s’appuie sur des approches génériques
(sédimentation et filtration permettent de retirer des particules quelque soit leur nature ; il en est de
même pour la désinfection vis-à-vis des micro-organismes), le traitement des pollutions chimiques
s’avère en revanche plus spécifique. Les traitements physiques et microbiologiques, à eux seuls, sont
souvent insuffisants pour retirer des substances chimiques présentes en excès dans l’eau. Les
traitements mis en œuvre pour lutter contre les contaminations chimiques relèvent pour la plupart :
•
soit de la dilution de l’eau contaminée avec une eau potable (afin de descendre le taux de
substances chimiques à un seuil acceptable),
•
soit de la combinaison de plusieurs traitements. Dans ce cas de figure, à chaque pollution
chimique correspond le plus souvent un mode de traitement spécifique.
Contrairement aux traitements physiques et microbiologiques, les traitements chimiques sont pour
la plupart plus complexes à concevoir et plus délicats à mettre en place à l’échelle d’un ménage.
Quelles approches privilégier ?
Parce que la contamination d’une eau de consommation est généralement multiforme (présence de
particules solides en suspension, de bactéries, de virus, etc.), un traitement de l’eau à domicile
associe souvent plusieurs approches pour proposer un traitement progressif (on s’attaque en général
d’abord à la pollution physique, et ensuite à la pollution microbiologique), en mesure d’éliminer la
(quasi)totalité des pathogènes.
Un dispositif de traitement de l’eau à domicile est rarement une solution technique unique, mais un
ensemble de solutions techniques associées entre elles. C’est au final la qualité de l’eau à traiter qui
détermine les approches à mettre en œuvre.
11
REVUE SOMMAIRE DE DIFFERENTES OPTIONS
TECHNIQUES
Avertissement
Les technologies de traitement et de stockage de l’eau à domicile sont nombreuses, variées et
évoluent régulièrement. Les différentes options techniques présentées dans ce chapitre sont donc
indicatives, et le lecteur désireux de bénéficier d’une connaissance plus exhaustive est invité à
explorer les différentes ressources existantes (notamment via la bibliographie présentée en annexe).
Par ailleurs, certains fabricants sont mentionnés ci-après, eu égard à l’exclusivité dont ils bénéficient
pour la conception et la distribution de leurs technologies. Ces mentions ne sauraient être
interprétées comme une démarche commerciale soutenue par le pS-Eau.
La sédimentation
La sédimentation est la première étape de nombreux procédés traitements : en retirant les plus
grosses matières en suspension, elle permet, en amont, d’optimiser l’efficacité des traitements plus
fins et complémentaires, comme la filtration et la désinfection.
1. La décantation
La décantation consiste à débarrasser l'eau des matières en suspension qui se déposent sous l’effet
de leur propre poids. Un stockage inerte de l’eau dans de bonnes conditions d’hygiène pendant une
journée permet d’éliminer plus de 50% de la plupart des bactéries 6. Si le stockage est prolongé, des
réductions supplémentaires peuvent être obtenues. Le stockage permet à la décantation d’avoir lieu,
permettant aux matières en suspension et à certains pathogènes de descendre au fond du récipient.
L’eau retirée dans la partie supérieure du récipient de stockage est alors moins contaminée que l’eau
dans la partie inférieure. Si les matières en suspension sont très petites (comme des particules
d’argile), les performances de la décantation en seront d’autant amoindries. Le système de
traitement avec trois récipients où l’eau est chaque jour l’eau est transférée d’un récipient à l’autre
permet d’assurer une décantation d’au moins deux jours, assurant une meilleure clarification de
l’eau.
l’eau potable est toujours prélevée du pot 3. cette eau a été stockée pendant au moins deux jours et sa qualité est améliorée. Ce
pot sera régulièrement nettoyé (éventuellement stérilisé en le remplissant d’eau bouillante) chaque jour, lorsque de l’eau est
apportée à la maison : (a) verser lentement l’eau du pot 2 dans le pot 3 et laver le pot 2, (b) verser lentement l’eau du pot 1 dans
le pot 2 et laver le pot 1, (c) verser l’eau prélevée à la source (seau 4) dans le pot 1 (elle peut être filtrée à travers un tissu propre).
L’usage d’un tuyau flexible pour siphonner l’eau d’un pot à l’autre perturbera moins les sédiments que de verser l’eau.
Source : Well
Figure 3 : Le système de décantation de l’eau à trois pots
6
Systèmes d’eau salubre pour le monde en développement : manuel pour la mise en œuvre de projets de traitement et
d’emmagasinage de l’eau à domicile, CDC, CCHI
12
Après avoir quitté l’escargot et si elles ne peuvent pas se loger chez un nouvel hôte, qu’il s’agisse
d’un individu ou d’un animal, les larves de la schistosomiase (ou bilharziose) ne peuvent vivre que 48
heures. Un stockage de deux jours minimum permet donc de prévenir ce type de maladie.
2. La coagulation naturelle
La coagulation consiste à ajouter une substance (un réactif
coagulant, souvent liquide) à l’eau pour favoriser l’agrégation des
particules solides, soit entre elles, soit avec la substance ajoutée. Le
Moringa Olifeira (appelé communément Moringa) est un arbre
assez répandu en milieu rural, et qui présente l’avantage de
pouvoir être cultivé.
Traditionnellement, certaines populations de la corne de l'Afrique
(Soudan par exemple) utilisent la poudre de sa graine pour traiter
l'eau puisée dans les rivières et stockée au foyer dans des jarres.
Cet arbre, originaire du nord de l'Inde, a été importé en Afrique par
les émigrants et est désormais largement présent sous les latitudes
tropicales, grâce a sa très bonne résistance à la sécheresse. Les
populations l'utilisent également pour produire de l’huile.
Les graines extraites de l’arbre et broyées sont transformées en
poudre qui constitue un coagulant efficace. Le dosage requis est de
quelques dizaines de mg par litre, selon la turbidité de l’eau à
traiter.
Plus d’infos :
• Water clarification using Moringa oleifera seed coagulant,
technical briaf #60, G. Folkard, J. Sutherland, R. Shaw, WELL
•
Source : WELL
Figure 4 : Le fruit, la fleur et les
graines du Moringa Olifeira
Le prétraitement - floculation, décantation - par utilisation
de graines de Moringa Olifeira, Wikiwater
3. La coagulation chimique
Les principaux coagulants chimiques utilisés sont à base d’aluminium ou de fer. Les principales
formes chimiques utilisables et disponibles de ces métaux sont le sulfate d’aluminium (Al2SO4, appelé
également alun), le sulfate de fer (FeSO4) et le chlorure de fer (FeCl3). Ces différents produits sont le
plus souvent commercialisés sous forme de cristaux. Il convient de suivre les instructions du fabricant
pour appliquer les dosages adéquats en fonction des volumes d’eau à traiter. Une agitation de l’eau
pendant plusieurs minutes accélère l’agrégation des particules solides qui peuvent alors décanter.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment and Safe Storage Fact Sheet: Chemical Coagulants, CAWST
• Chemical Coagulants, Akvopedia
La filtration
La filtration est souvent utilisée en complément de la sédimentation, afin d’affiner le traitement de
l’eau. De nombreux procédés existent pour filtrer l’eau. L’efficacité des filtres est directement liée à
la taille des pores du filtre, du débit d’eau qui le traverse, des propriétés physiques de l’eau traitée.
13
La filtration permet d’éliminer les matières solides, les pathogènes, certaines substances chimiques
et certains goûts et odeurs.
1. Le tamisage
Le tamisage consiste à verser de l’eau en la faisant passer à travers un tissu
propre en coton. Le tamisage permet d’enlever une partie des matières
solides en suspension dans l’eau et certains parasites. Dans les régions où la
dracunculose est très présente, des filtres spécifiques en mono filament ont
été mis au point et distribués aux populations pour stopper les copépodes
qui sont les hôtes intermédiaires de la larve de ver de Guinée. Le tamisage
est parfois utilisé de manière spontanée par les usagers lorsque l’eau
présente une forte turbidité.
Le recours à cette solution nécessite d’utiliser un tissu propre. S’il est sale,
d’autres éléments polluants peuvent être transmis à l’eau. Ce dispositif
présente néanmoins une grande simplicité d’utilisation. Outre les particules
solides, et en fonction de la taille du tissage, certains tissus permettent de
filtrer les helminthes.
Plus d’infos :
• Research on the Effectiveness of Using Cloth as a Filter to Remove
Turbidity from Water, R. Tammisetti
Source : Well
Figure 5 : Le tamisage de
l’eau sur un tissu
2. La filtration sur sable
La filtration sur sable est une méthode d'épuration qui consiste à faire passer l'eau à traiter à travers
un lit de sable qui, au regard de ses propriétés filtrantes, est en mesure de retenir un grand nombre
de particules solides et de micro-organismes. Le filtre qui contient le sable est le plus souvent en
béton ou en plastique.
A la surface du lit de sable se forme une mince couche biologique (appelée biofilm) où se
développent des micro-organismes qui contribuent également au traitement. Cette couche est
responsable de l’élimination de la plupart des micro-organismes présents dans l’eau.
Un filtre à sable nécessite un nettoyage régulier pour conserver des capacités de traitement
satisfaisantes. Le nettoyage à réaliser porte sur les différents éléments du filtre, y compris le sable.
14
Crédit photo : TripleQuest
Source : CAWST
Figure 6 : Vue en coupe de deux filtres à sable, l’un en plastique et l’autre en béton
Plus d’infos :
• Manuel du filtre biosable, conception, construction, installation, fonctionnement et
entretien, CAWST, mai 2010
• Household Water Treatment and Safe Storage Fact Sheet : concrete Biosand Filter, CAWST
• Le traitement de l’eau par filtration lente sur sable à usage familial, Wikiwater
3. La filtration sur céramique
La filtration sur céramique utilise un matériau poreux, le plus souvent ayant la forme d’une
« bougie » ou d’un « pot ». Les bougies ou pots en céramique fabriqués localement sont souvent
réalisés à partir d’un mélange d’argile et de matière organique (sciure de bois, balle de riz…) qui, une
fois séché, est cuit au four : les éléments combustibles brûlent, laissant la place à un réseau de fines
pores à travers lesquelles l’eau à traiter peut circuler. Certains filtres céramiques contiennent
également de l’argent colloïdal, aux propriétés antibactériennes. L’efficacité d’un filtre céramique est
étroitement liée à la qualité de sa fabrication et à la taille des pores (qui est suffisamment petite pour
parler de microfiltration).
Régulièrement, les pores de la céramique s’obstruent suite à l’accumulation de particules présentes
dans l’eau, diminuant ainsi le débit de filtration. Le nettoyage du filtre se fait en frottant la surface du
filtre avec une brosse et un rinçage à l’eau. Les filtres en céramiques sont destinés au traitement
d’eaux relativement claires, car si l’eau est lourdement chargée en matières en suspension, les pores
de la céramique sont rapidement bouchées.
15
Source : WELL
Figure 7 : Différents modèles de filtres en céramique
Plus d’infos :
• Use of Ceramic Water Filters in Cambodia, WSP, 2007
• Household Water Treatment and Safe Storage Fact Sheet: Ceramic Candle Filter, CAWST
• Household Water Treatment and Safe Storage Factsheet : Ceramic Pot Filter, CAWST
4. La filtration sur membrane
Les membranes sont des systèmes poreux synthétiques.
Selon la taille des pores dans la membrane, on distingue
classiquement la microfiltration (pores d’environ 0,1
micron), l’ultrafiltration (pore d’environ 0,01 micron) et la
nanofiltration (pore d’environ 0,001 micron). La
microfiltration est rarement suffisante, car elle laisse
passer bon nombre de micro-organismes. Si l’ultrafiltration
s’avère beaucoup plus efficace pour retenir la plupart des
micro-organismes et particules solides, elle laissera
néanmoins passer les virus et les matières dissoutes (sels
inorganiques). La nanofiltration est (comme l’osmose
inverse 7) la technologie membranaire la plus efficace, mais
au regard de sa complexité, elle est essentiellement
utilisée pour le dessalement de l’eau de mer et pour les
traitements industriels.
Source : Sawyer
Figure 8 : Kit de purification par
membrane Sawyer
Plusieurs fabricants ont développé des procédés de traitement par membrane pour un usage
domestique, notamment Lifestraw®, Nerox et Sawyer Point One.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment and Safe Storage Factsheet: Membrane Filters, CAWST
7
Système de filtration membranaire très fin réalisé sous pression
16
La désinfection
La désinfection de l’eau permet d’éliminer les agents pathogènes présents dans l’eau. Dans le cas de
désinfections chimique, solaire et par ultraviolet, l’efficacité du traitement sera réduite si l’eau
contient une grande quantité de matières (solides ou organiques) en suspension.
1. L’ébullition
Faire bouillir l’eau est un moyen efficace pour tuer la majorité des pathogènes (la plupart étant tué à
partir d’une température de 70°C). Si faire bouillir l’eau est une méthode facilement
contrôlable (seules quelques minutes d’ébullition assurent la garantie d’une eau potable), son
recours peut poser des difficultés, notamment lorsque les combustibles (bois, charbon, gaz…) sont
rares ou trop onéreux pour les usagers.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment and Safe Storage Fact Sheet: Boiling, CAWST
2. La désinfection solaire
La désinfection solaire utilise l’énergie solaire pour détruire les éléments pathogènes présents dans
l’eau. La méthode SODIS (Solar Water Disinfection) propose d’exposer des bouteilles en plastique
remplies d’eau au soleil. La désinfection est assurée de deux manières : un traitement par radiation
et un traitement thermique. Les ultra-violets présents dans les rayons solaires combinés à la hausse
de température (qui n’a pas besoin d’excéder 50°C) ont la capacité de détruire une grande partie des
pathogènes présents dans l’eau.
Afin d’optimiser le traitement, il est recommandé de peindre les bouteilles en noir sur la moitié de
leur surface, ou de les placer sur des surfaces réfléchissantes (toits en aluminium ou en zinc par
exemple). La durée d’exposition est de 6 heures minimum. L’efficacité de cette méthode dépend du
rayonnement solaire, ce qui la rend éligible dans des régions situées entre les latitudes 15° et 35°
Nord et 15° et 35° Sud.
Plus d’infos :
• Désinfection solaire, guide pratique pour l’application de Sodis, Eawag, Sandec 2002
3. La chloration
La chloration est une des méthodes les plus largement utilisées pour assurer la désinfection de l’eau.
Le chlore tue les organismes pathogènes à condition d’assurer un temps de contact suffisant
(minimum 30 minutes).
Selon l’OMS, l’eau de boisson doit contenir entre 0.5 et 1 mg/l de chlore résiduel libre. Si l’eau est
stockée dans de bonnes conditions (dans un réservoir opaque et fermé), ce chlore résiduel éliminera
tout risque de nouvelle contamination après le traitement.
Le chlore est disponible sous différentes formes : solide (tablettes de dichloroisocyanurate de
sodium ou DCCNa) ou liquide (eau de Javel ou hypochlorite de sodium). Les produits commercialisés
ont souvent des niveaux de dilution variable. Il convient donc de suivre scrupuleusement les
instructions des fabricants pour effectuer des dosages adéquats.
Outre son pouvoir désinfectant, le chlore a des caractéristiques rémanentes : une fois l’ajout du
chlore réalisé dans l’eau, le pouvoir de désinfection peut durer plusieurs jours selon le dosage réalisé.
En présence d’une eau trouble (turbidité supérieure à 5 UNT), un traitement préliminaire est
nécessaire pour diminuer la turbidité et améliorer l’action du chlore : la présence de matières en
17
suspension inhibe l’action du chlore, favorisant ainsi la présence de bactéries. En outre, plus le pH de
l’eau est bas (inférieur à 7), plus le traitement est efficace. Notons que le chlore est inefficace sur les
œufs et kystes de parasites (helminthes, giardia, crypto…), justifiant ainsi une décantation et
filtration préalables, en particulier lorsqu’il s’agit d’eau de surface.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment and Safe Storage Fact Sheet: Chlorine, CAWST
• Chlorination manual, Inter Aide
• Le traitement de l’eau par chloration, Wikiwater
4. La distillation solaire
La distillation solaire consiste à recourir à l’énergie solaire pour évaporer l’eau, pour ensuite la
récupérer sous forme liquide, mais exempte de contaminants. En s’évaporant, l’eau laisse derrière
elle l’intégralité des éléments pathogènes. Il existe divers modèles de distillateurs solaires, qui se
différencient essentiellement par la forme et les dimensions des surfaces de condensation : la boîte
solaire, le cône solaire, etc.
Source : WaterCone
Source : Planet Kerala
Figure 9 : Dispositifs de distillation solaire
Plus d’infos :
• Household Water Treatment and Safe Storage Fact Sheet: Solar Distillation, CAWST
18
Les traitements chimiques spécifiques
Ce chapitre s’intéresse à décrire de manière sommaire les options techniques disponibles pour
traiter cinq pollutions chimiques parmi les plus courantes :
•
L’arsenic, qui peut être présent naturellement dans les eaux souterraines, est un problème
majeur dans certains pays, notamment en Asie et en particulier au Bangladesh. La mélanose
est l’un des premiers symptômes caractéristiques d’un excès d’arsenic dans l’organisme.
•
Le fluor, est également présent de manière naturelle dans certains aquifères. Si à petite dose
le fluor est bénéfique pour l’hygiène dentaire, il génère en revanche des problèmes de santé
(au-delà de 1,5 mg/l) se traduisant pas des fluoroses.
•
Le fer peut être présent dans l’eau sous forme dissoute ou en suspension. Si le fer dans l’eau
de consommation n’est pas une source de contamination à proprement parler, il génère en
revanche une pollution visuelle souvent problématique : au contact de l’air, le fer s’oxyde
donnant à l’eau une couleur rouge (ainsi qu’une odeur caractéristique), qui déteint sur les
aliments et sur les vêtements.
•
Le manganèse est souvent détecté en présence du fer, et comme lui on le trouve dans l’eau
sous forme dissoute ou en suspension. A forte concentration, le manganèse donne une
couleur noire-brunâtre à l’eau.
•
Les nitrates et nitrites sont des éléments chimiques qui font partie intégrante du cycle de
l’azote dans le milieu naturel. Les nitrates et nitrites sont normalement présents dans l’eau à
des niveaux de concentration très bas, mais leur teneur peut augmenter notamment dans les
contextes de fertilisation des sols par l’agriculture. Un des risques majeurs est la
méthémoglobinémie ou maladie du « bébé bleu » qui touche les nourrissons.
1. Le traitement de l’arsenic par sorption
Dans le cas de l’eau contaminée par arsenic,
la sorption consiste à mettre en contact l’eau contaminé
avec un matériau solide. Selon le matériau utilisé, l’arsenic
sera soit adsorbé (adhésion à la surface du matériau
solide), soit absorbé (incorporation à l’intérieur du
matériau solide). Plusieurs technologies ont été
développées pour mettre en œuvre ce principe.
Le filtre KanchanTM. Ce filtre est une adaptation du filtre à
sable. L’arsenic contenu dans l’eau est piégé grâce à une
filtration lente à travers des couches de fer, de sable et de
gravier. L’arsenic est adsorbé par la couche de fer. Le fer
oxydé et l’arsenic piégé tombent ensuite dans les couches
de sable où ils sont retenus.
Figure 10 : Vue en coupe d’un filtre
Kanchan
Plus d’infos :
• Household Water Treatment and Safe Storage Factsheet KanchanTM Arsenic Filter, CAWST
• The Arsenic Biosand Filter (ABF) project: design of an appropriate household drinking water
filter for rural Nepal, T. Ngai
19
Le filtre Sono. Ce filtre, conçu sur deux niveaux, a été
développé au Bengladesh. Le seau supérieur (premier
niveau) est rempli de sable épais et d’un composé de fer.
Le sable filtre les grosses particules et permet de
maîtriser le débit de l’eau, tandis que le fer permet
d’extraire l’arsenic. L’eau s’écoule ensuite dans le
deuxième seau, où elle est une nouvelle fois filtrée au
sable épais, puis au charbon de bois pour en retirer les
autres contaminants, et enfin au sable fin des rivières et
aux fragments de briques humides, pour la débarrasser
de ses particules fines et stabiliser le débit d’eau.
Plus d’infos :
Figure 11 : Le filtre Sono
• A simple and effective arsenic filter based on
composite iron matrix: Development and
deployment studies for groundwater of Bangladesh, A. Hussam et al.
• Evaluation of Performance of Sono 3-Kolshi Filter for Arsenic Removal from Groundwater
Using Zero Valent Iron Through Laboratory and Field Studies, A. K. M. Munir et al.
Le filtre Magc-Alcan. Ce dispositif est composé de deux seaux superposés et remplis d’un composé à
base d’alumine. La capacité d’adsorption de l’arsenic peut varier selon le pH de l’eau traitée.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment for Arsenic Removal Fact Sheet: Magc-Alcan Filter, CAWST
Le filtre Shapla. Développé par une entreprise bengali, le filtre Shapla utilise le principe de
l’adsorption de l’arsenic par le fer.
Plus d’infos :
• Arsenic filter, Akvopedia
2. Le traitement de l’arsenic par oxydation
L’oxydation passive utilise la capacité du fer à réduire la teneur en arsenic présent dans l’eau. Une
eau naturellement chargée en fer dissout et laissée au repos est le siège du processus suivant : le fer
s’oxyde et précipite, adsorbant par la même occasion l’arsenic présent dans l’eau. L’oxydation
passive est une technologie très simple à mettre en œuvre, mais dont les performances du point de
vue du traitement de l’arsenic, ne sont pas
systématiquement satisfaisantes.
Plus d’infos :
• Arsenic removal factsheet - oxidation, CAWST
L’oxydation solaire pour l’élimination de l’arsenic est
similaire à la démarche Sodis. Les rayons ultra-violets
déclenchent des processus d’oxydation qui favorisent
l’adsorption de l’arsenic et leur précipitation.
Plus d’infos :
• Arsenic removal factsheet, CAWST
Le filtre à arsenic consiste à aérer manuellement l’eau
contaminée, pour favoriser l’oxydation du fer et sa
précipitation avec l’arsenic piégé par adsorption. Le filtre à
Figure 12 : Vue en coupe du filtre à
arsenic
20
arsenic est une succession de trois réservoirs (ou seaux). Entre chaque réservoir l’eau s’écoule à l’air
libre pour permettre l’aération.
Plus d’infos :
• Arsenic removal factsheet - Kanchan filter, CAWST
3. Le traitement du fluor
Le filtre à alumine activée consiste à faire passer l’eau à travers
un lit de grains d’alumine activée. Le fluor est fixé par
adsorption sur le lit d’alumine. Ce procédé peut également être
utilisé pour le traitement de l’arsenic.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment for Fluoride Removal
Factsheet: Activated Alumina Filter, CAWST
Le filtre à charbon d’os utilise un granulé poreux (le charbon
d’os) en raison de sa capacité à absorber un large spectre de
contaminants, dont le fluor. Le charbon d’os est disposé dans
un contenant (seau…) et est traversé par l’eau à traiter.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment for Fluoride Removal
Factsheet, CAWST
Figure 13 : Vue en coupe d’un filtre
à alumine activée
L’argile est une roche sédimentaire à la texture très fine composée de très petites particules, faites
notamment d’aluminium, de silicates, etc. Utilisée sous forme de poudre dans un seau ou sous forme
de briques préalablement cuites dans un four, l’argile est un très bon floculant et permet l’absorption
du fluor. Les argiles utilisées spécifiquement pour le traitement du fluor ont de hautes teneurs en
oxyde de fer et en aluminium.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment for Fluoride Removal Factsheet, CAWST
Le traitement par précipitation consiste à retirer le fluor de l’eau par l’ajout de calcium et de
phosphate qui favorisent la précipitation du fluor. Ce type de traitement nécessite des seaux, des
filtres à colonne ou une combinaison des deux.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment for Fluoride
Removal Factsheet, CAWST
La technique Nalgonda a initialement été
développée en Inde. Elle consiste à ajouter dans
l’eau de l’alun (ou sulfate d’aluminium) et du
carbonate de calcium, permettant de précipiter le
fluor.
Plus d’infos :
• Household Water Treatment for Fluoride
Removal Factsheet, CAWST
Figure 14 : Schéma d’utilisation de la technique
Nalgonda pour le traitement du fluor
21
4. Le traitement du fer
Le fer peut être présent dans l’eau en suspension ou sous forme dissoute. Les traitements appliqués
tiennent compte de la concentration en fer, et combinent souvent plusieurs approches : l’aération
pour oxyder et précipiter le fer dissout, puis la sédimentation pour collecter le fer oxydé, et enfin la
filtration pour retirer les particules de fer en suspension restantes.
Les filtres à sable et en céramique sont également régulièrement utilisés pour traiter le fer.
Néanmoins, de fortes concentrations en fer risquent de boucher rapidement les pores, nécessitant
des nettoyages très fréquents du filtre.
5. Le traitement du manganèse
Les différentes options de traitement du manganèse sont similaires à celles utilisées pour le fer :
aération en vue de faciliter la précipitation, sédimentation, puis filtration. Comme pour le fer, les
filtres à sable et en céramique offrent d’excellentes performances en matière de traitement, mais
avec les limites d’obturation rapide des pores en cas de concentration élevée en manganèse.
6. Le traitement des nitrates et nitrites
Un moyen classique pour faire face à des eaux souterraines trop chargées en nitrates et nitrites est
de recourir à une autre source d’approvisionnement en eau, comme par exemple l’eau de pluie.
Des taux élevés de nitrates s’accompagnent par ailleurs souvent de fortes contaminations
microbiologiques qui doivent faire l’objet d’un traitement supplémentaire.
Enfin l’OMS suggère que le recours au chlore est un bon moyen pour abaisser des taux élevés de
nitrites.
La conservation de l’eau à domicile
Une fois l’eau traitée, il convient de la conserver en évitant tout risque de nouvelle contamination.
Pour se faire, il existe de nombreux dispositifs, dont les particularités communes sont les suivantes :
•
Le récipient de stockage dispose d’une large ouverture qui permet de le nettoyer facilement,
•
L’ouverture est recouverte d’un couvercle robuste,
•
Un robinet permet de se servir en eau, évitant tout contact des mains ou du gobelet avec
l’eau stockée.
22
Source : EAA
Source : Oxfam
Source : Containers for safe storage of treated water, CAWST (2009)
Figure 15 : Dispositifs de stockage hygiénique de l’eau à domicile
Plus d’infos :
• Méthodes à usage familial pour bien conserver l’eau potable à domicile, Wikiwater
23
Trois approches combinées pour le traitement de
l’eau
1. Les systèmes de filtration et désinfection
Il existe plusieurs systèmes de traitement de l’eau qui
associent une première étape de filtration des particules
solides, puis une seconde étape de chloration pour la
désinfection. Ce type d’approche combinée permet d’obtenir
de très bons résultats en termes de potabilité sur une grande
variété d’eaux à traiter. Le système développé par « Gift of
Water » est composé de deux seaux superposés : le seau
supérieur contient un filtre en polypropylène, le seau inférieur
un filtre à charbon actif. L’eau circule entre les deux seaux par
un système de valve. L’ajout de chlore (sous forme liquide ou
en tablette) acheté localement permet de finaliser le
traitement.
Plus d’infos :
• www.giftofwater.org
• Household water treatment options in developing
countries: filtration & chlorination systems, CDC,
Usaid
Encadré 3 : Leseau, une combinaison
d’argile, de sciure de bois et d’argent
Au Cameroun, dans les quartiers
périphériques de Yaoundé, l’initiative
Leaseau a permis de produire et
développer un nouveau genre de
récipients de conservation et de
potabilisation de l’eau : un seau muni
d'un couvercle et d’un robinet de puisage
pour conserver l'eau potable sans risque
de détérioration contient un filtre
rustique intégré. Ce dernier est composé
d’un mélange d’argile et de colloïde
d’argent. L’argile permet de retenir les
matières en suspension (filtration), et le
colloïde d’argent, au regard de ses
propriétés bactéricides élimine les
agents pathogènes (désinfection).
2. La floculation associée à la
désinfection
PUR Purifier of Water™ a été développé en collaboration avec
le « Centers for Disease Control and Prevention ». Vendu sous
forme de petits sachets, PUR contient du sulfate de fer (un
floculant) et de l’hypochlorite de sodium (un désinfectant).
Pour traiter de l’eau avec PUR, l’utilisateur a recours au
protocole suivant :
•
•
•
•
Verser le contenu du sachet dans 10 litres d’eau et
mélanger pendant 5 minutes,
Attendre que la floculation fasse effet et que les
solides constitués se déposent au fond du seau
Filtrer l’eau à travers un textile pour retirer les
floculants restants
Attendre 20 minutes supplémentaires pour que
l’hypochlorite agisse sur les microorganismes.
Source : CDC
Figure 16 : Femme avec des
sachets PUR en Haïti
Plus d’infos :
• Household Water Treatment Flocculant/Disinfectant Powder, CDC
24
3. La coagulation naturelle associée à la désinfection solaire
La désinfection solaire (Sodis) est d’autant plus efficace que l’eau à traiter est claire. En d’autres
termes, une eau avec une forte turbidité (taux élevé de matières en suspension) limite fortement les
capacités de traitement de la désinfection solaire. Le recours au Moringa est une alternative
recommandée comme prétraitement en amont d’un dispositif Sodis. Les propriétés coagulantes du
Moringa permettent de réduire de manière significative la couleur et la turbidité de l’eau, ainsi que le
taux d’exposition solaire requis. Néanmoins, le temps nécessaire au prétraitement est similaire à
celui nécessaire à la désinfection solaire.
Ce type de combinaison, s’il démontre une efficacité intéressante, implique le recours à un protocole
de traitement plus complexe qui rend sa promotion et son appropriation par les usagers plus
délicates.
Plus d’infos :
•
Impact of a natural coagulant pretreatment for colour removal on solar water disinfection
(SODIS), Sarah A. Wilson and Susan A. Andrews
25
DIX QUESTIONS A SE POSER AVANT DE CHOISIR
UNE SOLUTION DE TRAITEMENT ET DE
CONSERVATION DE L’EAU A DOMICILE
Il n’existe pas de solution universelle pour le traitement et la conservation de l’eau à domicile. Le
choix d’une option technique dépend en effet d’un grand nombre de facteurs. Une analyse
minutieuse, préalable à toute décision en matière d’orientation technique, est donc indispensable.
Les critères ci-après constituent une grille d’analyse. En répondant à chacune des questions cidessous, les acteurs de terrain et leurs partenaires au développement seront en capacité d’identifier
la ou les solutions éligibles par rapport à leur contexte d’intervention.
Efficacité
Le premier objectif d’un dispositif traitement de l’eau à domicile est de rendre l’eau potable tout en
assurant la fourniture des volumes d’eau potable nécessaires aux habitants d’un même foyer.
1. Dans quelles proportions le système de traitement envisagé réduit-il la présence
d’éléments pathogènes dans l’eau de consommation ?
Répondre à cette question nécessite au préalable de connaître précisément les
caractéristiques de l’eau à traiter. En d’autres termes, quels sont les différents contaminants
à retirer ? Cet état des lieux est ensuite à confronter aux capacités épuratoires des solutions
techniques existantes. Si la littérature est une première source d’information pertinente, des
analyses in situ de la performance épuratoire du ou des solutions envisagées sont fortement
recommandées.
2. La quantité d’eau que peut traiter et stocker le système est-elle suffisante pour les besoins
du ménage ?
Selon les pays, un foyer contient de 2 à 15 personnes. Chacune a besoin de 5 litres d’eau de
consommation par jour (pour boire et cuisiner). Il convient donc de s’assurer que les
systèmes de traitement envisagés sont capables, chaque jour, de traiter les volumes d’eau
nécessaires à la consommation au sein du ménage.
Appropriation par les usagers
Le second objectif d’un dispositif de traitement est de s’intégrer rapidement et facilement dans
l’environnement et les pratiques quotidiennes d’un ménage. La notion d’appropriation par les
usagers est fondamentale : si elle n’est pas assurée, le risque encouru est l’abandon (ou la non
utilisation) du dispositif de traitement.
3. Un dispositif de traitement et de conservation de l’eau à domicile est-il compatible avec les
habitudes et pratiques des usagers ?
Chaque localité, chaque ménage, en fonction des habitudes culturelles ou des contraintes
liées au lieu de vie, a développé des logiques et des stratégies. Il s’agit donc de s’assurer que
le principe du traitement et de la conservation ne s’opposent pas aux habitudes des ménages
dans leur gestion au quotidien de l’eau au sein de la concession. Par exemple, le recours à
des systèmes de stockage fabriqués dans des matériaux en plastique sera-t-il bien accueilli là
26
où le recours au canari est largement répandu et apprécié ? (notamment au regard de ses
capacités à maintenir l’eau fraîche, même lorsque la température extérieure est élevée).
4. Les contraintes associées à l’utilisation du dispositif sont-elles acceptables par les usagers ?
Un dispositif de conservation et traitement de l’eau à domicile, au-delà des avantages
sanitaires qu’il procure, est en même temps source de contraintes. Il s’agit donc de s’assurer
que les gestes et précautions supplémentaires induits par le système pourront s’intégrer
aisément au sein des tâches ménagères. Notamment, on veillera à considérer la fréquence
de nettoyage du système ou de remplacement de certains éléments d’usure.
Viabilité technique
Un dispositif est viable techniquement, d’une part si les personnes en charge de son fonctionnement
disposent des compétences appropriées, et d’autre part si l’environnement extérieur – relatif
notamment à la fourniture de pièces détachées et aux prestations de maintenance – existe et est
fonctionnel à long terme.
5. Quelle est la capacité du système à perdurer dans un milieu où les usagers ne sont pas - a
priori - familiers avec des manipulations pour le traitement de l’eau ?
La complexité des protocoles d’entretien que doivent suivre les usagers peut grandement
varier selon les solutions techniques considérées. Par exemple, appliquer un dosage correct
de chlore (désinfection), tout comme respecter un tant d’exposition au soleil suffisant
(Sodis), sont deux protocoles qui peuvent sembler simples en apparence, mais ils peuvent
constituer des enjeux complexes pour certains usagers. Pour chaque option technique
envisagée, il convient donc de vérifier si le niveau de complexité du dispositif est en
adéquation avec le niveau de maîtrise technique des bénéficiaires.
6. Quel type de filière d’approvisionnement en biens (pièces de rechange) et services
(entretien et maintenance) est nécessaire pour permettre une bonne exploitation du
système ?
Tout système de traitement et de conservation de l’eau à domicile nécessite, à plus ou moins
longue échéance, et de manière plus ou moins régulière, l’achat de consommables, de pièces
de rechange, des activités de maintenance, etc. Le recours à ces différents biens et services
nécessite l’existence d’une filière effective, réactive, et en mesure de durer dans le temps.
Chaque option technique a ses exigences en termes de pièces de rechanges et de services. Il
est donc indispensable d’apprécier la faisabilité de la filière correspondante. Le contexte
économique local (notamment) pourra-t-il accueillir, développer et faire perdurer une telle
filière ?
Viabilité financière
Un dispositif est viable financièrement si d’une part le coût d’investissement initial est accessible
pour les usagers visés, et d’autre part si ces derniers ont les capacités financières pour payer les
charges de fonctionnement liées à cet investissement.
7. Les usagers ont-ils les moyens de financer l’acquisition du système de conservation et de
traitement de l’eau à domicile ?
Le coût d’acquisition d’un système dépend du prix d’achat ainsi que des politiques de
subvention éventuellement mises en œuvre. Sauf dans le cas de systèmes très rustiques (et
dont les capacités épuratoires sont rarement satisfaisantes dans le temps) peu de systèmes
sont accessibles à prix coûtant pour les usagers. Des stratégies de subvention partielle sont
27
souvent appliquées, en particulier à destination des populations les plus précaires. Il est donc
important de définir, sur la base du coût d’investissement de la solution envisagée, quelle
proportion sera (éventuellement) subventionnée et sur la base de quels critères d’éligibilité.
8. Quels sont les montants des coûts d’entretien ? Sont-ils supportables par les usagers ?
Les pièces de rechange et les prestations de maintenance génèrent des coûts de
« fonctionnement » qui, selon la grande majorité des stratégies de développement
existantes, doivent être pris en charge localement par les usagers. Une étude détaillée sera
donc nécessaire pour confronter les charges récurrentes de chaque solution envisagée aux
capacités de financement des usagers.
Pérennité et potentiel de réplication
Point d’aboutissement de toute action de développement, la pérennité désigne la capacité d’un
service à perdurer sur le long terme, le plus souvent de manière endogène, c’est-à-dire sur la base de
ressources locales. Par ailleurs, et parce que les besoins pour les services sont en général en
augmentation régulière 8, le potentiel de dissémination est un second enjeu clé qu’il est important de
questionner pour les solutions de traitement et de conservation de l’eau à domicile.
9. Quelles sont les chances de bon fonctionnement du dispositif une fois le projet arrivé à
terme ?
Délicate à appréhender a priori, la pérennité des systèmes de conservation et de traitement
de l’eau à domicile repose le plus souvent sur la programmation, à moyen et long terme,
d’activités régulières d’information et de sensibilisation des usagers. Elle repose également
sur la robustesse du modèle économique dans lequel s’inscrit l’ensemble de la filière de
biens et services développée autour du système de traitement et de conservation. Apprécier
la pérennité consiste donc (notamment) à vérifier que l’ensemble des mesures et activités a
été programmé pour que la demande (des usagers) et l’offre (de biens et services) puissent
chacune perdurer.
10. Quelles sont les chances, une fois le projet terminé, que le recours à des dispositifs de
conservation et de traitement de l’eau à domicile continue à se développer au sein des
ménages ?
La réplication (ou dissémination) du système envisagé, et de la filière de biens et services qui
lui est associée, est importante dans le sens où elle permet de répondre à des besoins qui
dépassent le périmètre initial du projet. Les ingrédients de la réplication sont souvent de
plusieurs ordres : volonté politique au niveau local ou national, intérêt du secteur privé,
perception des usagers sur le système, etc. Apprécier la capacité de réplication a priori
consiste à identifier les facteurs favorables comme les facteurs potentiels de blocage, afin de
proposer des actions en mesure de soutenir les sources d’opportunité d’une part, et de
contourner ou réduire les risques de blocage d’autre part.
8
Notamment au regard des réalités de croissance démographique, le nombre de foyers ayant besoin de solutions de
traitement et de conservation de l’eau à domicile est en hausse régulière.
28
COMMENT DEVELOPPER DURABLEMENT LE
RECOURS AUX SOLUTIONS DE TRAITEMENT ET
CONSERVATION DE L’EAU A DOMCICILE ?
Nota : Ce chapitre est largement inspiré des recommandations figurant dans l’ouvrage « introduction
to household water treatment and safe storage », réalisé par CAWST (Centre for Affordable Water
and Sanitation technology).
Le recours par des ménages à des dispositifs de conservation et de traitement de l’eau à domicile ne
peut en aucun cas se limiter à la distribution d’équipements. Les nombreuses expériences sur le sujet
montrent que développer durablement ce type de solutions nécessite de mettre en œuvre tout un
éventail d’activités, ainsi qu’une réflexion économique approfondie sur la filière de construction et
de distribution d’équipements de traitement et conservation de l’eau à domicile.
Stimuler la demande
Stimuler la demande consiste à informer et sensibiliser les populations sur les plus values associées à
l’utilisation d’équipements de traitement et de conservation de l’eau à domicile. L’objectif visé est
que les populations veulent s’équiper en systèmes de traitement et de conservation de l’eau à
domicile.
1. Identifier la population ciblée
Sur une localité ou un territoire donné, la population prise dans sa globalité est rarement homogène.
Par exemple, certains bénéficient d’un robinet à domicile et d’autres n’ont recours qu’à un puits
collectif. Dans cet exemple précis, la seconde catégorie de population est selon toute probabilité plus
vulnérable que la première. Si tel est le cas, elle est prioritairement concernée par la nécessite du
recours à des systèmes de traitement et de conservation de l’eau à domicile.
La population ciblée par une intervention visant l’équipement en systèmes de traitement de l’eau :
•
•
Est particulièrement vulnérable au regard de son exposition aux risques de consommation
d’eau contaminée,
Affiche des taux de maladies diarrhéiques importants.
2. Sélectionner une ou plusieurs options techniques durables
La plupart des interventions ciblent la mise à disposition d’un équipement de traitement unique. Les
raisons sont financières : il est dans la plupart des cas plus onéreux de développer plusieurs systèmes
au lieu d’un seul système. Néanmoins, il convient de garder à l’esprit que proposer plusieurs
solutions techniques permet de répondre à un plus grand nombre de « profils » de populations. Le
choix d’une ou plusieurs options techniques se base généralement sur les critères suivants :
•
•
•
•
•
Efficacité,
Appropriation,
Viabilité technique,
Viabilité financière,
Pérennité et réplicabilité.
29
Ces critères sont présentés de manière détaillée dans le chapitre précédent : « Dix questions à se
poser avant de choisir une solution de traitement et de conservation de l’eau à domicile ».
3. Promouvoir les systèmes de traitement et de conservation
et sensibiliser les usagers
Encourager l’acquisition de nouveaux équipements et faire évoluer les comportements des
populations pour qu’ils soient adaptés à ces nouveaux équipements sont deux enjeux bien distincts.
•
Encourager
l’acquisition
de
nouveaux
équipements nécessite des activités de
promotion qui s’appuient souvent sur les
techniques de marketing, en ayant recours aux
médias tels que la radio, l’affichage publicitaire,
etc.
•
Faire évoluer les comportements nécessite des
activités de sensibilisation auprès des usagers
qui s’appuient souvent sur des approches
participatives et des relations interpersonnelles.
Les actions de démonstration sont également
d’excellents outils pour stimuler la demande. Les
endroits stratégiques pour présenter un équipement de
traitement ainsi que la manière de l’utiliser, sont bien
souvent les lieux publics tels que les écoles, les centres
de santé, les lieux associatifs, etc.
Figure 17 : Affiche pour la promotion de
tablettes désinfectantes au Bénin
4. Impliquer les autorités locales
Les actions de promotion et de sensibilisation s’inscrivent dans le temps et font partie intégrante des
stratégies de développement local. Pour ces deux raisons, les collectivités locales, maitres d’ouvrage
des services d’eau et d’assainissement dans de nombreux pays, doivent être associées dans la
conception et la mise en œuvre des actions relatives au développement des équipements de
traitement et conservation de l’eau à domicile. En fonction de l’implication des municipalités, des
actions de formation et renforcement des capacités sont envisageables, en particulier concernant la
coordination et le suivi des actions de promotion et de sensibilisation.
Structurer une filière de production et de distribution
d’équipements
S’engager dans la diffusion d’équipements de traitement et conservation de l’eau consiste, ni plus ni
moins, à concevoir une filière d’approvisionnements en biens et service qui soit viable
techniquement et économiquement. Une telle filière implique :
•
•
•
La fabrication locale ou, selon les cas, l’importation d’équipements robustes et d’excellente
qualité,
La mise en place de circuits de distribution et de points de vente pour que les solutions
proposées soient accessibles, au plus près, des bénéficiaires,
La mise en place d’un service après vente proposant des prestations d’entretien et de
réparations pour les ouvrages défectueux ou usagés.
30
La mise en place d’une telle filière de production et distribution mobilise plusieurs acteurs devant
exercer plusieurs métiers. Des activités de renforcement des compétences sont souvent nécessaires.
1. Proposer des équipements à un prix abordable
Une filière de production et de distribution d’équipements de traitement et de conservation, pour
fonctionner correctement et durablement, doit reposer sur un modèle économique performant. En
d’autres termes, les coûts de fonctionnement de la filière (coûts de fabrication et de distribution,
rémunération des différents prestataires, etc.) doivent être couverts.
De nombreux programmes d’intervention s’accordent sur le fait que les coûts récurrents sont à
recouvrir localement, et non dans le cadre de subventions. Il est donc d’usage que les
investissements initiaux (tels que l’acquisition d’un filtre en céramique ou d’un filtre à sable) fassent
l’objet, pour tout ou partie, de subventions. Une telle approche est particulièrement pertinente, en
particulier lorsque les ménages ciblés disposent de ressources limitées qui ne leur permettent de
financer eux-mêmes ce type d’équipements. En revanche on veillera à ce que les consommables
(chlore, alun, etc.) soient payés sur des financements locaux, le plus souvent par les usagers euxmêmes. Ce principe de recouvrement local des coûts récurrents est un des critères essentiels pour la
pérennité des équipements dans les foyers.
Au final, un équilibre délicat est à trouver entre les charges dont le paiement revient aux usagers et
la capacité des ménages à intégrer durablement ces coûts supplémentaires dans leur budget. Ce type
d’équilibre, pour être renseigné, nécessite souvent une étude socio-économique poussée sur la
capacité et la volonté des ménages à payer.
2. Garantir la disponibilité des équipements
La fabrication et la distribution des équipements de traitement et de conservation sont deux enjeux
majeurs pour la durabilité de la filière.
Une fabrication assurée localement (par opposition à l’importation) permet de contrôler l’ensemble
de la filière, du début à la fin du processus, ainsi qu’en termes de qualité des produits réalisés. Une
telle option nécessite néanmoins des compétences spécifiques et est susceptible de faire appel à des
formations spécifiques. Bien que l’importation de produits fabriqués par des sociétés internationales
soit une option qui a démontré qu’elle peut fonctionner correctement, de nombreuses initiatives
privilégient la fabrication locale d’équipements de traitement et de conservation.
La distribution des équipements peut être mise en œuvre selon un éventail très large d’options. Les
choix sont souvent influés par le tissu économique déjà existant et par son dynamisme. Les trois
principales options en matière de distribution sont :
•
•
•
Le recours aux réseaux de distribution existants, tels que les boutiques de vente au détail, les
pharmacies, etc. ;
La mise en place de réseaux de distribution spécifiques (associations, volontaires,
distributeurs mobiles, etc.) ;
La vente directe en sortie de fabrication (à l’usine ou chez le fabricant local).
3. Garantir un service d’entretien et de maintenance
De nombreux acteurs ayant travaillé sur la mise en place de circuits de fabrication et de distribution
d’équipements de traitement et de conservation de l’eau soulignent la nécessité fondamentale du
« service après vente ».
Que ce soit en termes d’accès aux pièces détachées, de réparation d’équipements ou de poursuite
des activités de sensibilisation sur le bon usage des équipements de traitement et de conservation,
31
un service minimum doit être proposé, et ce bien au-delà de la durée de vie du projet initial. Ce
dernier maillon de la filière s’appuie sur plusieurs types d’acteurs, dont notamment le secteur privé,
les promoteurs sanitaires et les autorités locales.
Suivre et optimiser la filière et les services proposés
Le suivi d’un programme de traitement et conservation de l’eau à domicile est fondamental : il
permet d’identifier les dysfonctionnements, les marges de progression, et de mettre en œuvre les
ajustements nécessaires.
Un mécanisme de suivi doit par ailleurs être réaliste et en adéquation avec les capacités locales. Des
indicateurs simples et compris de tous valent souvent mieux que des mécanismes complexes qui ne
survivent pas une fois le projet terminé.
Idéalement, le suivi porte sur :
•
•
La filière de production et distribution (nombre de produits réalisés, nombre de produits
distribués, coût de production, prix de vente, activités d’information et de sensibilisation,
etc.),
Les impacts des équipements de traitement et conservation de l’eau (part des équipements
correctement utilisés et entretenus par les usagers, perception des usagers sur la plus-value
des équipements, évolution des maladies diarrhéiques, etc.).
32
POUR ALLER PLUS LOIN
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Sur le Web
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Wikiwater, portail francophone sur les solutions techniques pour l’eau, l’hygiène et l’assainissement
Akvopedia, water portal
USAID HWTS fact sheets and manuals
CDC SafeWater System
Centre for Affordable Water & Sanitation Technology (CAWST)
IDE – Ceramic Water Purifier
Massachusetts Institute of Technology/Water and Sanitation
35
36
Conservation et traitement de l’eau à domicile
Dans les pays en développement, de nombreux usagers ont
accès à une eau de consommation dont la qualité est médiocre
et qui génère des impacts négatifs sur le plan sanitaire. Face à ce
constat, de nombreuses solutions techniques de traitement et
de conservation adéquate de l’eau à domicile ont été
développées.
Ce guide pratique propose une revue des différentes solutions
techniques en mesure de répondre aux enjeux de traitement et
de conservation de l’eau au sein des ménages. Pour faciliter la
réflexion des porteurs de projets en charge de mettre en œuvre
de telles solutions, le lecteur trouvera également dans cet
ouvrage dix questions à se poser avant de choisir une solution
adaptée, ainsi qu’un référentiel sommaire pour la mise en place
d’une filière d’approvisionnement et de distribution
d’équipements pour le traitement et la conservation de l’eau à
domicile.
Ce guide a bénéficié du soutien de l’Agence Française de
Développement.
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