Une nouvelle approche de traitement de l’eau permet d’éviter les produits chimiques nocifs

L’eau qui sort de votre robinet est potable, mais cela ne veut pas dire qu’elle est complètement propre. Le chlore est depuis longtemps la norme pour le traitement de l’eau, mais il contient souvent des traces de sous-produits de désinfection et de contaminants inconnus. Les chercheurs du Georgia Institute of Technology ont développé l’approche négative pour gérer ces sous-produits nocifs.

Au lieu de s’appuyer sur l’addition chimique traditionnelle (connue sous le nom d’approche positive), l’approche négative évite les désinfectants, les coagulants chimiques et les processus d’oxydation avancés typiques des processus de traitement de l’eau. Il utilise un mélange unique de méthodes de filtration pour éliminer les sous-produits et les agents pathogènes, permettant aux centres de traitement de l’eau d’utiliser la lumière ultraviolette et des doses beaucoup plus faibles de désinfectants chimiques pour minimiser la croissance bactérienne future dans le système de distribution.

« L’approche négative est un concept philosophique révolutionnaire dans le domaine du traitement de l’eau », a déclaré Yongsheng Chen, professeur Bonnie W. et Charles W. Moorman IV à l’École de génie civil et environnemental. « Son objectif principal est d’atteindre ces résultats tout en minimisant le recours aux traitements chimiques, qui peuvent donner lieu à divers problèmes dans le flux principal de traitement de l’eau. »

Chen et son élève Elliot Reid, l’auteur principal, ont présenté l’approche moins dans le document « L’approche Minus peut redéfinir la norme de pratique du traitement de l’eau potable », dans le Sciences et technologies environnementales journal.

L’approche négative sépare physiquement les contaminants émergents et les sous-produits de désinfection du processus principal de traitement de l’eau en utilisant ces processus déjà éprouvés :

  • La filtration des berges extrait l’eau des berges naturelles ou construites comme les rivières ou les lacs. En traversant les couches de sol et de graviers, l’eau filtre naturellement les impuretés, les particules en suspension et certains micro-organismes.
  • La biofiltration utilise des processus biologiques pour traiter l’eau en la faisant passer à travers des lits filtrants constitués de sable, de gravier ou de charbon actif qui peuvent favoriser la croissance de micro-organismes bénéfiques, qui à leur tour peuvent éliminer les contaminants.
  • L’adsorption se produit lorsqu’un matériau adsorbant comme le charbon actif est utilisé pour piéger les contaminants.
  • La filtration sur membrane utilise une membrane semi-perméable pour séparer les particules et les impuretés du processus de traitement principal.
  • L’approche négative vise à impliquer la communauté de l’eau dans la conception de systèmes plus sûrs, plus durables et plus intelligents. Parce que ses technologies sont déjà disponibles et éprouvées, l’approche moins peut être mise en œuvre immédiatement.

    Il peut également s’intégrer à l’intelligence artificielle (IA) pour améliorer l’efficacité de la filtration. L’IA peut faciliter l’optimisation des processus, la maintenance prédictive, la détection et le diagnostic des défauts, l’optimisation énergétique et les systèmes d’aide à la décision. Les modèles d’IA ont également pu prédire de manière fiable l’origine de différents types de pollution dans les sources d’eau, et ont également réussi à détecter les dommages aux pipelines et la contamination microbienne, permettant ainsi une maintenance rapide et efficace.

    « Cette philosophie innovante vise à révolutionner les pratiques traditionnelles de traitement de l’eau en fournissant une solution plus durable et plus respectueuse de l’environnement », a déclaré Chen. « En réduisant le recours aux traitements chimiques, l’approche négative atténue les risques potentiels associés à l’utilisation de ces produits chimiques, favorisant ainsi un approvisionnement en eau plus sûr pour la consommation humaine et la protection de l’environnement. »

    Plus d’information:
    Elliot Reid et al, L’approche Minus peut redéfinir la norme de pratique du traitement de l’eau potable, Sciences et technologies environnementales (2023). DOI : 10.1021/acs.est.2c09389

    Fourni par l’Institut de technologie de Géorgie

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