Désinfection solaire : la méthode SODIS

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Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Barnabé le Jeu 5 Juin 2014 - 19:38

Suite aux travaux sur la fiche de synthèse "eau" lancée par biblos, et puisque hildegarde demande à ce que les différents sujets fassent l'objet de discussions dans des sujets dédiés, je lance un fil dédié à la méthode de désinfection solaire dite "SODIS".

Illustration de la méthode SODIS prise sur Wikipedia :


Voici ce qui est écrit dans la fiche de synthèse, à l'heure actuelle, sur cette méthode :
LA DESINFECTION SOLAIRE (méthode SODIS = SOlar DISinfection)

L’exposition prolongée de l’eau à la lumière directe du soleil détruit la plupart des pathogènes.

La méthode appelée désinfection solaire ou SODIS consiste à utiliser des bouteilles transparentes en plastique (PET type bouteille de soda ou d’eau gazeuse) ou en verre que l’on remplit d’eau puis que l’on place pendant plusieurs heures à la lumière directe du soleil, afin d’exposer l’eau à l’effet désinfectant de la lumière solaire.

L’effet désinfectant est dû principalement aux ultra-violets qui proviennent du soleil et qui ont un effet biocide. L’exposition au soleil permet, accessoirement, d’accroître la température de l’eau. Cette élévation de température a pour effet d’accélérer la désinfection réalisée par les UV, si une température suffisante (>45°C) est atteinte.

On choisira des bouteilles propres, transparentes, incolores, non rayées, de 2 litres maxi, en plastique de type PET (de préférence), ou en verre.

Il faut remplir la bouteille aux trois quarts, la boucher, et la secouer pendant 20 secondes pour oxygéner l’eau. Puis, remplir entièrement la bouteille et l’exposer au soleil.

On doit placer la bouteille en plein soleil, sans obstacle ni intermédiaire. La bouteille doit être couchée en position horizontale ou inclinée. Idéalement, sur un toît ou un support dédié, en tôle ondulée.

Deux solutions simples pour améliorer le procédé :
Placer la bouteille sur une surface réfléchissante, comme une feuille de papier aluminium ou une barquette alu : cela augmente l’efficacité du traitement UV et accélère la désinfection.
Peindre en noir la face externe inférieure de la bouteille : cela augmente un peu la montée en température donc ça n’est efficace que si ça permet que l’eau dépasse les 45°C, car cette peinture noire n’a aucun effet sur le traitement UV.
La première solution (surface réfléchissante) est préférable.

L’eau doit être claire. Test : placer une bouteille pleine d’eau debout sur un journal. En regardant par le goulot, on doit pouvoir lire un titre du journal. Sinon, l’eau est trop chargée, il faut la filtrer avant d’appliquer la méthode SODIS. Si on ne peut pas la filtrer, il faut doubler le temps de traitement (deux jours au lieu d’un), mais c’est moins sûr que de filtrer.

Temps de traitement :
1) Dans les régions comprises entre les latitudes 35°S et 35° N :
une période d’exposition d’au moins 6 heures, aux moments les plus ensoleillés de la journée (période autour de midi), est considérée sûre par temps beau ou peu couvert.
La durée d’exposition doit être portée à deux jours si le temps est couvert (plus de 50 % de temps nuageux).
La méthode est inadaptée par temps pluvieux continu (on pourra en revanche recueillir l’eau de pluie !).

2) Discussion sur l’utilisation en zone tempérée.
La dose suffisante d’UV est fournie par “6  heures  de  soleil  à  midi  en  été  à  une  latitude  moyenne (Europe)”.
Mais, même dans un endroit situé bien plus au sud que la France métropolitaine, il y a une forte variation saisionnière : “A Beyrouth (latitude : 33°N), l’intensité du rayonnement UV-A atteint un pic de 18 W/m2 au mois de juin pour chuter à 5 W/m2 en décembre.” Autrement dit, à Beyrouth, le rayonnement UV est quasiment divisé par quatre en décembre par rapport à juin.
Cette méthode a été conçue et testée dans des pays à fort ensoleillement. Son utilisation dans des pays tempérés, en dehors des jours ensoleillés d’été, reste sujette à caution, notamment en hiver, en mi-saison ou par temps couvert. Bien que cette approche ne soit pas validée par la littérature, une première indication peut être apportée par l‘indice UV communiqué par les bulletins et sites de météo : plus l’indice UV est élevé, plus c’est mauvais pour votre peau… et plus c’est efficace pour la désinfection solaire de l’eau ! Comme on le constate en regardant les bulletins météo, l’indice UV est souvent bas en hiver et en mi-saison.

La désinfection solaire a des avantages et des inconvénients :
Avantages

  • La désinfection solaire tuera la plupart des pathogènes si l’eau est exposée au plein soleil suffisamment longtemps.
    La désinfection solaire peut être effectuée par tout un chacun avec des matériaux courants (bouteilles ou sacs en plastique transparents).


Inconvénients :

  • La désinfection solaire n’a pas d’effet durable. Par conséquent, si l’eau n’est pas stockée de façon appropriée, elle peut être à nouveau contaminée. L’eau ainsi traitée doit être conservée dans de bonnes conditions et utilisée rapidement, de préférence dans les 24 heures.
    La désinfection solaire est plus lente que les autres méthodes et il faut que le temps soit ensoleillé.
    La désinfection solaire n’est pas d’une efficacité absolue. Sil elle élimine efficacement une grande partie des pathogènes transmis par l’eau, certains pathogènes particulièrement résistants (notamment ceux à kystes, à spores et certains virus) peuvent rester infectants après une période standard d’exposition. Ce n’est pas une méthode de stérilisation et elle est déconseillée pour les biberons des nourrissons (préferer l’ébullition).
    La désinfection SODIS est prévue et testée dans les pays à fort ensoleillement. En zone tempérée, l’efficacité reste incertaine en hiver, en mi-saison ou par temps couvert.


Au final, la méthode SODIS est adaptée si on n’a pas accès à d’autres méthodes de désinfection, en particulier dans les zones à fort ensoleillement. Si on a accès à une autre méthode de désinfection, il semble préférable de ne pas utiliser la méthode SODIS à cause de son efficacité qui peut être incomplète et de sa dépendance à un bon ensoleillement.


Sources principales :
McGuigan, K., Conroy, R., Mosler, H.J., du Preez, M., Ubomba-Jaswa, E., Fernandez-Ibañez, P. (2012). Solar water disinfection (SODIS): A review from bench-top to roof-top. Journal of Hazardous Materials https://www.rcsi.ie/files/research/docs/20120830094605_2012%20McGuigan%20J%20Hazard%20Mater%20S.pdf
Désinfection solaire de l’eau - Guide pour l’application de SODIS, édition SANDEC/EAWAG (2005) lien : http://www.sodis.ch/methode/anwendung/ausbildungsmaterial/dokumente_material/manual_f.pdf

Autres sources :
Gómez-Couso, H., Fontán-Saínz M., Sichel, C., Fernández-Ibáñez, P., & Ares-Mazás, E. (2009).Efficacy of the solar water disinfection method in turbid waters experimentally contaminated with Cryptosporidium parvum oocysts under real field conditions. Tropical Medicine and International Health http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3156.2009.02281.x/pdf
Boyle, M., Sichel, C., Fernandez-Ibanez, P., Arias-Quiroz, G. B., Iriarte-Puna, M., Mercado, A., et al. (2008). Bactericidal effect of solar water disinfection under real sunlight conditions. Applied and Environmental Microbiology, 74(10), 2997-3001. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2394916/pdf/2415-07.pdf
C.M. Davies, D.J. Roser, A.J. Feitz, N.J. Ashbolt (2009). Solar radiation disinfection of drinking water at temperate latitudes: Inactivation rates for an optimised reactor configuration
Water research 43
Berney, M., Weilenmann, H. U., Simonetti, A., & Egli, T. (2006). Efficacy of solar disinfection of Escherichia coli, Shigella flexneri, Salmonella Typhimurium and Vibrio cholerae. Journal of Applied Microbiology, 101(4), 828-836.

Même si je n'ai pas utilisé cette page wikipedia comme source, elle semble plutôt bien faite et constitue une bonne introduction en français : http://fr.wikipedia.org/wiki/Désinfection_solaire_de_l'eau

Ce qui pourrait permettre d'avancer sur ce sujet :
- préciser l'efficacité en zones tempérées, moins ensoleillées que les pays pauvres où la méthode est diffusée, qui sont très ensoleillés car ils sont (quasiment?) tous situés entre les parallèles 30°S et 30°N. Notamment, est-ce que la méthode est efficace en France métropolitaine, avec quelles précautions ?
- retour d'expériences : qui l'a déjà appliquée ? Merci de préciser dans votre retex dans quelles conditions c'était : où (quelle latitude, quel climat ?), quelle saisons, quel contenant, nature de l'eau, durée d'exposition, etc.

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Cyrus_Smith le Ven 6 Juin 2014 - 7:48

Merci Barnabé pour cette synthèse. Je pense qu'en dehors de la fiche, cela pourrait aussi faire un article intéressant pour le blog.  pouce 

J'ai jeté un rapide coup d'œil sur des articles sur SODIS plus anciens, et dans certains on trouve des graphes du type élimination de tel ou tel pathogène en fonction de l'exposition totale, par exemple dans ces deux articles:
 * Sommer, B., Mariño, A., Solarte, Y., Salas, M. L., Dierolf, C., Valiente, C., et al. (1997). SODIS - an emerging water treatment process. Journal of Water Supply Research and Technology-Aqua, 46(3), 127-137. http://bvs.per.paho.org/bvsacd/cd27/aqua97.pdf
 * Wegelin, M., Canonica, S., Mechsner, K., Fleischmann, T., Pesaro, F., & Metzler, A. (1994). Solar water disinfection: Scope of the process and analysis of radiation experiments. Journal of Water Supply: Research and Technology - Aqua, 43(4), 154-169. http://www.ashevillecommunity.org/hawker/water/aqua94.pdf

Ils ne résolvent pas, je crois, la question de ce qui se passe sous nos latitudes: le problème est que l'exposition totale n'est pas tout. Si elle est répartie sur une trop longue période, il va y avoir un équilibre entre la destruction des pathogènes qu'elle provoque et la multiplication de ceux-ci par ailleurs, du moins pour ceux capables de se multiplier dans ce milieu et non simplement de survivre (bactéries par exemple). Et ce d'autant plus que l'efficacité dépend de la température atteinte (pour certains pathogènes du moins). Je n'ai pas vu de résultats précis sur ce problème (même s'il y a des exemples ou l'on compare l'exposition entre un jour ensoleillé et deux jours nuageux, je crois).

Quoi qu'il en soit, au vu de ces graphes, dans l'exemple de Beyrouth «Mais, même dans un endroit situé bien plus au sud que la France métropolitaine, il y a une forte variation saisionnière : “A Beyrouth (latitude : 33°N), l’intensité du rayonnement UV-A atteint un pic de 18 W/m2 au mois de juin pour chuter à 5 W/m2 en décembre.” Autrement dit, à Beyrouth, le rayonnement UV est quasiment divisé par quatre en décembre par rapport à juin.»  si l'exposition au mois de juin est probablement suffisante (18W/m² c'est à midi? Quel serait alors le total en Wh/m² sur une journée?) il ne l'est probablement pas en hiver.
Si l'on s'en réfère aux figures 6 et 7 du premier des deux articles que je cite plus haut, il faudrait au minimum une exposition totale de 50 Wh/m² pour avoir une bonne réduction de Vibrio cholerae voire plus encore pour les coliformes (les figures en question ne permettent pas toutefois de séparer l'exposition aux UV de celles à une température élevée comme élément causal de cette réduction).

Sinon, sur "La bouteille doit être couchée en position horizontale ou inclinée. Idéalement, sur un toît ou un support dédié, en tôle ondulée." J'imagine que l'idéal doit être d'avoir autant que possible l'axe de la bouteille perpendiculaire aux rayons du soleil.
Il me semble donc que la recommandation "couchée" est à nouveau destinée aux zones tropicales où le soleil est toujours haut. En revanche, à supposer que la méthode soit utilisable dans ce cas, en France en hiver où le soleil de midi reste bas sur l'horizon, une position verticale serait probablement préférable à l'horizontale, non? scratch

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Barnabé le Ven 6 Juin 2014 - 8:35

Cyrus_Smith a écrit:Merci Barnabé pour cette synthèse. Je pense qu'en dehors de la fiche, cela pourrait aussi faire un article intéressant pour le blog.  pouce 

J'ai jeté un rapide coup d'œil sur des articles sur SODIS plus anciens, et dans certains on trouve des graphes du type élimination de tel ou tel pathogène en fonction de l'exposition totale, par exemple dans ces deux articles:
 * Sommer, B., Mariño, A., Solarte, Y., Salas, M. L., Dierolf, C., Valiente, C., et al. (1997). SODIS - an emerging water treatment process. Journal of Water Supply Research and Technology-Aqua, 46(3), 127-137. http://bvs.per.paho.org/bvsacd/cd27/aqua97.pdf
 * Wegelin, M., Canonica, S., Mechsner, K., Fleischmann, T., Pesaro, F., & Metzler, A. (1994). Solar water disinfection: Scope of the process and analysis of radiation experiments. Journal of Water Supply: Research and Technology - Aqua, 43(4), 154-169. http://www.ashevillecommunity.org/hawker/water/aqua94.pdf

Ils ne résolvent pas, je crois, la question de ce qui se passe sous nos latitudes: le problème est que l'exposition totale n'est pas tout. Si elle est répartie sur une trop longue période, il va y avoir un équilibre entre la destruction des pathogènes qu'elle provoque et la multiplication de ceux-ci par ailleurs, du moins pour ceux capables de se multiplier dans ce milieu et non simplement de survivre (bactéries par exemple). Et ce d'autant plus que l'efficacité dépend de la température atteinte (pour certains pathogènes du moins). Je n'ai pas vu de résultats précis sur ce problème (même s'il y a des exemples ou l'on compare l'exposition entre un jour ensoleillé et deux jours nuageux, je crois).
C'est clair que, moins il y a de soleil, moins il y a d'élévation de la température, donc moins on peut compter dessus. La méta-étude de 2012 dit en substance, si j'ai bonne mémoire : la température commence à faire effet à 45°C, et accélère vraiment les choses à >50°C, mais ces températures ne sont qu'assez rarement atteintes en pratique. C'est pour ça que cette méta-étude recentre les choses en disant : avant tout, c'est de la désinfection solaire par UV ; s'il y a élévation de température > 45°C, c'est tant mieux, mais comme ces températures ne sont pas atteintes de façon systématique, il vaut mieux éviter de compter dessus.

Sinon, sur "La bouteille doit être couchée en position horizontale ou inclinée. Idéalement, sur un toît ou un support dédié, en tôle ondulée." J'imagine que l'idéal doit être d'avoir autant que possible l'axe de la bouteille perpendiculaire aux rayons du soleil.
Il me semble donc que la recommandation "couchée" est à nouveau destinée aux zones tropicales où le soleil est toujours haut.
tu as tout à fait raison. C'est l'un des problèmes qu'il y a à transposer en zones tempérées une méthode prévue pour les zones proches de l'équateur.
Dans le fait d'être couchée à l'horizontale ou très inclinée, il y a 3 facteurs favorables qui sont réunis :
- être perpendiculaire à la direction des rayons solaires de midi
- être en contact avec un support réfléchissant qui augmente donc la dose d'UV reçue et/ou un support qui s'échauffe et contribue à réchauffer les bouteilles.
- être en contact avec un support qui limite le refroidissement éolien.

En revanche, à supposer que la méthode soit utilisable dans ce cas, en France en hiver où le soleil de midi reste bas sur l'horizon, une position verticale serait probablement préférable à l'horizontale, non? scratch

Si tu mets les bouteilles debout parce que le soleil est bas sur l'horizon, tu va manquer les deux derniers facteurs apportés par le support.

En France métropolitaine, si on veut avoir l'ensoleillement max, on peut se rapproche de ce qui se fait pour les panneaux solaires :
- pour une production d'hiver (chauffage solaire), on met les panneaux plein sud, et 60° par rapport à l'horizontale.
- pour une production de toute l'année, on obtient en fait la meilleure production annuelle en favorisant la production d'été, ce qui se fait en posant les panneaux à 30° environ par rapport à l'horizontale. Mais si c'est moins penché (10 ou 20°) la production d'été reste très bonne.

Donc, OK pour adapter l'inclinaison en fonction de la période de l'année, mais ne pas oublier que les bouteilles doivent rester appuyées de tout leur long sur un support. Celui-ci sert de réflecteur et/ou capteur solaire et sert à limiter le refroidissement éolien.

Quand on réfléchit aux 2 autres fonctions du support (réfléchir le soleil et limiter le refroidissement éolien), on voit qu'il est intéressant de chercher à avoir un fond réfléchissant et des rebords qui remontent (obstacle au vent et/ou contribution comme réflecteur). Voici deux exemples où l'on voit bien ce début d'optimisation d'un support réfléchissant, avec rebord (dans des pays où le soleil est très haut dans le ciel) :



Après, on peut penser à optimiser encore davantage :
- isoler la face arrière du support ;
- entourer d'une sorte de palissade, suffisamment loin pour éviter de porter une ombre, mais qui fasse une protection contre le vent.
- on sait aussi qu'en france, la face sud d'un mur bien ensoleillé a un micro-climat favorable (c'est là qu'on y plante les arbres sensibles au gel, c'est là qu'on vient se réchauffer au soleil en hiver...). C'est donc un bon endroit pour y implanter le support.

L'optimisation "casse-gueule", c'est celle consistant à rajouter une vitre ou un plexi ou un film plastique en face avant, donc à enfermer les bouteilles dans un véritable four solaire. On va devoir jouer avec les problèmes suivants :
- cette face avant arrête tout ou partie des UV, on va donc diminuer fortement l'assainissement UV ; reste à assurer une température assez élevée, ce dont il va être difficile d'être certain.
- les bouteilles en PET se déforment à partir de 65°C : la température du traitement se rapproche dangereusement de la température de destruction. On va d'ailleurs avoir davantage d'inquiétudes sur la migrations de produits chimiques dans l'eau, à des températures aussi élevées. Préférer les bouteilles en verre ?
- construire quasiment un capteur solaire,  dans lequel on met des bouteilles en verre, avec un monitoring de la température de l'eau si on veut être certain du résultat... on voit qu'on est loin de l'approche low-cost low-tech de la méthode initiale ! Cette approche "four solaire" reste possible, mais ce n'est pas la méthode SODIS. C'est plutôt la méthode "pasteurisation par four solaire" !

Pour résumer, voici donc des pistes pour optimiser le traitement solaire pour les zones tempérées :
- relever partiellement les bouteilles (60° en hiver, 30 ° en été, par rapport à l'horizontale ; toujours plein sud)
- poser ces bouteilles de tout leur long sur un support réfléchissant et isolé thermiquement sur la face arrière
- avoir des rebords à ce support, pour ajouter de la réflexion solaire et limiter le refroidissement éolien, en veillant à ce qu'il ne porte pas d'ombre sur les bouteilles
- en revanche, ne pas couvrir la face avant avec un matériaux transparent, façon capteur solaire, car on perd tout ou partie des UV.

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Barnabé le Mar 10 Juin 2014 - 20:05

Retour d'expérience : test de la méthode SODIS les 7 et 8 juin 2014 au Grau du Roi (30).

J'ai acheté 2 bouteilles d'eau de source de marque Pyrénéa de contenant 1,5 litre. Elles sont en PET transparent, très légèrement bleuté. Elles ont été vidées et les étiquettes ont été enlevées.

Un support a été fabriqué avec un carton vide, une feuille de carton pliée en cornière dont la section est en V est ajoutée dans ce premier carton, et une feuille de papier alu (côté brillant) ajoutée sur cette feuille de carton en V. Le support en carton apporte une certaine isolation thermique sur la face arrière de la bouteille. Les rebords du carton assurent une protection partielle contre le refroidissement éolien. Le papier alu sert de réflecteur.
Fabrication des supports :
1) Façonnage du carton (le carton le plus proche contient son support en V) :


2) Ajout du réflecteur en papier alu (j'étais parti sur 2 supports, mais finalement je n'en ai utilisé qu'un) :


Le 07/06 : les deux bouteilles ont été remplies avec l'eau du Vidourle (cours d'eau qui arrive des Cévennes) à environ 50 mètres en amont de la bifurcation avec l'étang du Ponant. En remontant à cet endroit, l'objectif était d'éviter les pollutions apportées par le Grau du Roi et son port, mais aussi d'éviter l'eau salée qui remonte de la mer pendant les marées.
Vue depuis le lieu du prélèvement, en regardant vers l'aval (à droite : vers l'étang du Ponant ; à gauche, vers le Grau du roi) :




Parce que j'avais oublié d'oxygéner l'eau lors du prélèvement, j'ai vidé 1/4 de chaque bouteille dans un récipient propre, secoué 20 secondes la bouteille, puis rerempli avec l'eau du récipient. Test de turbidité (lire un titre de magazine placé sous la bouteille) : passé haut la main.
Les deux bouteilles ont été placées sur un auvent en plastique ondulé, idéalement orienté plein sud et incliné d'environ 20° par rapport à l'horizontale.  La bouteille 1 est posée directement sur l'auvent, la 2 dans le support en carton et alu :




L'exposition a débuté vers 11h20.
Le temps a été un peu couvert jusque vers 14h00, dégagé ensuite, mais très légèrement voilé (effet de brume très légère, probablement de la pollution atmosphérique par les particules). Vent léger pendant toute la journée.
Mesure de la température par un thermomètre plongé dans l'eau de chaque bouteille, à 16h30 : 38° C pour celle posée directement sur l'auvent, 40°C pour celle posée dans le support en carton.

Les bouteilles ont été retirées vers 18h30.

Le soir, test de consommation de l'eau de la bouteille n°2 (celle qui était dans le support) :




L'eau est limpide, bonne au goût... mais saumâtre. Pas aussi salée que de l'eau de mer, plutôt comme l'eau des pâtes (si vous avez déjà essayé de boire l'eau de cuisson des pâtes). J'ai bu 2 verres, et je n'en aurai pas bu plus à cause du sel. Pas de problèmes gastriques.


Le 08/06, remontée du Vidourle jusqu'à la hauteur de Saint Laurent d'Aigouze pour être sûr d'avoir de l'eau douce. Première approche : rives verticales et même en devers : il aurait été très délicat d'aller prélever de l'eau (risque de chuter dans l'eau qui semble assez profonde, avec un fond probablement vaseux). J'ai remonté la rive sur 1 kilomètre environ et suis tombé un coin pour pêcheurs, avec une mise à l'eau aménagée en pente douce. Discussion avec un pêcheur : il me dit qu'il y a beaucoup de poissons, qu'il y a souvent des jeunes qui se baignent un peu plus loin, mais qui lui ne boirait pas l'eau de la rivière. Bon, ça vaut ce que ça vaut...

Prélèvement sans oublier l'oxygénation, cette fois-ci.
bouteilles disposées comme la veille sur l'auvent, à 12h20. Temps totalement dégagé mais très légèrement voilé (effet de brume très légère, probablement de la pollution atmosphérique par les particules). Vent léger toute la journée.
Température mesurée à 14h30 : 37°C dans la bouteille placée directement sur l'auvent, 42°C pour celle placée dans le support carton + alu.
Le soir test en buvant 1 verre de l'eau de la bouteille n°2 (celle qui était dans le support) :




L'eau est limpide, mais elle a un goût de vase. Pas gerbant, mais pas agréable non plus. Pas de problème gastrique.

Ce que je retire de cette expérience :
1) dans une commune balnéaire comme le Grau du roi, il est difficile de trouver de l'eau "naturelle" et non salée. Il faut faire 10 ou 15 kilomètres pour trouver un cours d'eau d'aspect correct et avec de l'eau douce. J'ai passé le Vistre sur le chemin, qui avait très peu d'eau et d'aspect très vert (probablement eutrophisé et pollué, car ce petit fleuve passe dans toute la "banlieue" sud de Nîmes, beurk). Le canal du Rhône à Sète aurait pu être un candidat, mais il y avait le risque de rives dangereuses (le passage des bateaux a tendance à éroder les rives en creux), et je ne voulais pas risquer de retomber sur de l'eau saumâtre.
S'il y avait eu un vrai problème de rupture d'approvisionnement d'eau au robinet, les ressources "urbaines" habituelles sont plus faciles d'accès : les packs d'eau au supermarché, le contenu du chauffe-eau... voire les piscines, mais il n'est pas facile de convaincre un particulier de vous laisser remplir vos bouteilles dans sa piscine ! Peut-être y a-t-il des puits privés, mais il va falloir du porte-à porte auprès d'un paquet de maisons avant d'en trouver un.
2) il faut prélever beaucoup d'eau si on veut vraiment couvrir tous ses besoins. Si une personne va chercher de l'eau pour 4 personnes, et veut avoir un jour d'avance pour prévenir un jour de mauvais temps, il faut 3 litres par personne x 4 personnes x 2 jours = 24 litres... soit 24 kg. S'il faut en plus faire 10 km comme dans le cas du Grau du Roi, si on y va à pied en portant l'eau dans un sac à dos, on y passe quasiment la journée avec une grosse suée au retour. Un véhicule est quasiment indispensable. 24 litres, ça fait aussi 16 bouteilles : pas facile de les trouver si les rayons des supermarchés ont déjà été dévalisés.
3) la méthode SODIS n'est pas rapide. Prélever l'eau, placer les bouteilles sur le toît, attendre le soir. Il "suffit" de 6 heures en plein soleil (autour du midi solaire soit 14h00 en France), mais ce temps-là, on ne l'a qu'une fois par 24 heures. Par exemple, si on se rend compte un soir à 18h00 qu'on a besoin de purifier de l'eau, on n'aura l'eau purifiée que 24 heures plus tard. Si jamais le temps est couvert, il faut laisser les bouteilles un deuxième jour. Heureusement que nous avions autre chose à boire !
4) même si je n'ai pas relevé la température d'heure en heure (j'étais occupé ailleurs), je ne pense pas qu'aucune des bouteilles n'ait dépassé les 45°C et encore moins les 50°C. On était donc dans une désinfection par les UV, mais sans l'effet renforçant de la chaleur. Je pense que le vent contribuait à refroidir les bouteilles, ça aurait sans doute chauffé davantage par un jour sans vent.
Et encore, nous étions en juin, sud de la France, par beau temps ! En mi-saison ou en hiver, c'est encore une autre paire de manches.
5) le support réfléchissant apporte un plus indéniable : on voit que la température monte plus, et on voit que la bouteille est beaucoup plus illuminée.
6) après le "flop" de l'eau saumâtre du premier jour, j'ai eu de l'eau à goût vaseux le deuxième jour... on voit que pour de l'eau de rivière, les méthodes qui traitent aussi le goût de l'eau ont un avantage.


Dernière édition par Barnabé le Mar 10 Juin 2014 - 21:06, édité 5 fois

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par troisgriffes le Mar 10 Juin 2014 - 20:39

Effectivement eau potable ne veux pas dire gout agréable.
Faut envisager l'utilisation de vin ou de sirop pour masquer le gout éventuellement.
Par contre l'effet carton/alu  semble très net.
mode déconne on
Je peux m’empêcher de remarquer que tu as fais les tests le 7 et le 8 et que tu post que le
10 au soir...le temps que le centre antipoison te laisse repartir?  siffle 
mode déconne off

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par serilynpayne le Mar 10 Juin 2014 - 21:18

@Barna 
je mettrai plutôt un revêtement noir à la place du papier alu ?

le test ultime c'est de passer par un labo avec un prélèvement naturel et une bouteille "aseptisée" avec cette méthode clind'oeil

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par tarsonis le Mar 10 Juin 2014 - 23:07

Salut !
Merci pour le retour !

Je serais curieux du résultat d'une petite mise en culture très simple, type bouillon-jus-de-viande, qui fournit pas mal d'infos s'il est bien réalisé.
Est-ce que la méthode diminue drastiquement les pathogènes, ou bien le système immunitaire arrive à gérer cette eau, comme si tu avais bu la tasse ?
Il y a plusieurs points qui pourraient être mis en évidence : La température semble importante par effet synergique avec les UV, hors le dioxygène a une solubilité dans l'eau qui diminue assez vite avec.
La température n'agirait-elle pas plutôt par inactivation directe ? De mémoire, E. Coli est inactivée après deux heures au dessus de 56°C.
Du coup, faut-il privilégier la serre en plastique sous nos latitudes pour monter en température ? clind'oeil

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Barnabé le Mar 10 Juin 2014 - 23:17

serilynpayne a écrit:@Barna 
je mettrai plutôt un revêtement noir à la place du papier alu ?
Les deux sont possibles. Le revêtement noir va favoriser l'élévation de température. Le papier alu va augmenter la dose d'UV reçue ET augmenter aussi la température. La désinfection par les UV, c'est du domaine du certain. Alors que l'élévation de température, il faut dépasser les 45°C, et même plutôt 50°C, pour être sûr que ça accélère vraiment la désinfection. Pour quelqu'un de curieux qui mesure la température de l'eau, le revêtement noir peut sans doute donner de bons résultats. Mais il ne faut pas oublier que cette méthode est conçue pour des populations pauvres, souvent peu éduquées. La méthode doit donc être la plus simple et reproductible possible.

Dire : "support réfléchissant et 6 heures d'exposition" est plus simple à comprendre et à appliquer que de dire "support noir et 6 heures d'exposition, mais ce temps peut être abbrégé dès lors que l'eau a dépassé 50°C pendant une heure".

Après, l'autre explication est plus prosaïque : j'ai fait avec ce que j'avais sous la main et je n'avais pas une tôle noire sous la main. Sinon, j'aurais bien testé une 3e bouteille avec support noir.


le test ultime c'est de passer par un labo avec un prélèvement naturel et une bouteille "aseptisée" avec cette méthode clind'oeil
Ca a déjà été fait plein de fois. Voir les liens que j'ai mis plus haut, et pour une biblio plus importante, cette page : http://www.sodis.ch/methode/forschung/publikationen/index_FR

Je serais curieux du résultat d'une petite mise en culture très simple, type bouillon-jus-de-viande, qui fournit pas mal d'infos s'il est bien réalisé.
Est-ce que la méthode diminue drastiquement les pathogènes, ou bien le système immunitaire arrive à gérer cette eau, comme si tu avais bu la tasse ?
Ca diminue drastiquement la population des pathogènes mais on n'est pas sûr de les avoir éliminés totalement. La capacité de pathogènes à infecter une personne saine est dose-dépendante, c'est pour ça qu'on parle de réduction log 3, log 4, log5.
C'est pour ça que la méthode dit que ça diminue fortement les risques de diarrhée mais que ce n'est pas une stérilisation totale et notamment que cette eau ne doit pas être utilisée pour la préparation des biberons. C'est pour ça aussi qu'ils disent de ne pas conserver l'eau plus de 24 h pour éviter les re-croissance de population de pathogènes (évidemment, cette durée de stockage peut être prolongée si on place l'eau au frigo ; ces conseils sont donnés pour des populations pauvres qui n'ont pas de frigo).

Cela dit, il y a aussi des études qui se concentrent sur les retours d'expérience de l'efficacité réelle lorsque la méthode est appliquée dans les pays chauds et fortement ensoleillés ; ces retours d'expérience sont discutés dans la méta-étude. Ces études smeblent indiquer que les problèmes de diarrhée ou autres maladies ne proviennent pas d'une insuffisance de la méthode elle-même, mais d'un problème d'observance : méthode mal appliquée, consommation d'eau non traitée, recontamination par des contenants souillés, etc.

Il y a plusieurs points qui pourraient être mis en évidence : La température semble importante par effet synergique avec les UV, hors le dioxygène a une solubilité dans l'eau qui diminue assez vite avec.
La température n'agirait-elle pas plutôt par inactivation directe ? De mémoire, E. Coli est inactivée après deux heures au dessus de 56°C.
C'est discuté dans la littérature. Cf notamment la méta-étude que j'ai mis en premier lien des sources dans mon premier message.
En résumé : c'est bien une synergie température-UV qui est plus efficace. Une élévation de température sans UV est une autre approche et son efficacité va dépendre des pathogènes, certains étant très résistants à la température.

Du coup, faut-il privilégier la serre en plastique sous nos latitudes pour monter en température ?
J'ai déjà discuté de ce point, vers la fin de mon deuxième message dans ce fil. Tu montes en température mais tu filtres davantage (voire totalement) les UV. Qui plus est, il va devenir très difficile de savoir à quel niveau les UV sont filtrés par l'ensemble des deux filtres (vitre avant + matériau de la bouteille) : ça complique donc fortement l'application de la méthode. Ca devient de la pasteurisation solaire, ce qui est possible mais c'est une autre technique que SODIS.


Dernière édition par Barnabé le Mar 10 Juin 2014 - 23:49, édité 1 fois

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par tarsonis le Mar 10 Juin 2014 - 23:49

Barnabé a écrit:
La capacité de pathogènes à infecter une personne saine est dose-dépendante
C'est souvent faux, ou du moins, très variable d'une souche à l'autre; les shigelles nécessitent une dizaine de bactéries pour déclencher une infection sur personne saine, tandis que le vibrio cholerae a besoin d'une population se chiffrant en plusieurs millions d'individus.

, c'est pour ça qu'on parle de réduction log 3, log 4, log5.
C'est surtout pour comparer les méthodes, et les filtres.
Barnabé a écrit:
Du coup, faut-il privilégier la serre en plastique sous nos latitudes pour monter en température ?
J'ai déjà discuté de ce point, vers la fin de mon deuxième message dans ce fil. Tu montes en température mais tu filtres davantage les UV. Ca devient de la pasteurisation solaire, ce qui est possible mais c'est une autre technique que SODIS.
Je parlais en rapport à un test perso sur bouillon de culture, avec et sans, puisque comme tu l'as souligné, il y a un gros risque de biais à appliquer cette méthode sous nos latitudes, et donc ses résultats synergiques, tant sur le rayonnement UV que IR.

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Barnabé le Mer 11 Juin 2014 - 8:21

tarsonis a écrit:
Barnabé a écrit:
La capacité de pathogènes à infecter une personne saine est dose-dépendante
C'est souvent faux, ou du moins, très variable d'une souche à l'autre; les shigelles nécessitent une dizaine de bactéries pour déclencher une infection sur personne saine, tandis que le vibrio cholerae a besoin d'une population se chiffrant en plusieurs millions d'individus.
Donc, ce n'est pas faux, c'est bien dose-dépendant ! Cette dose infectante varie d'un pathogène à l'autre. Voir par exemple les pages 24 et 25 de ce document : http://www.ors-idf.org/dmdocuments/REURapport.pdf


, c'est pour ça qu'on parle de réduction log 3, log 4, log5.
C'est surtout pour comparer les méthodes, et les filtres.

Non, cette méthode vise sciemment à une réduction forte de la population de pathogènes et non pas à leur éradication. Donc, la diminution de plusieurs logs est bien l'objectif : il s'agit de passer sous la dose infectante (et si possible, largement sous cette dose). C'est bien pour ça que la méthode revendique une diminution des diarrhées et autres maladies amenées par l'eau, et non pas une innocuité totale.
Pour être plus précis : si les conditions optimum sont réunies (UV forts pendant 6 heures + élévation de température >50°C), ça tue quasiment tout. Là où la méthode ne peut pas revendiquer une élimination totale, c'est quand les conditions ne sont pas optimum (ciel partiellement couvert, température restant sous les 45°C°). Dans ce cas, on a quand même des réductions de plusieurs log de la plupart des pathogènes, c'est "déjà bien".

L'approche "dose infectante" est discutable. La notion de dose minimale infectante (celle en-dessous de laquelle on ne tombe pas malade) est fragile. En particulier, on peut lui opposer la notion de "choc unique" (un seul pathogène viable arrivant dans l'intestin peut théoriquement causer la maladie). Voir ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/008/y4666f/y4666f00.pdf

Il faut bien rappeler que la méthode SODIS s'adresse à des populations démunies qui n'ont souvent pas accès à d'autres moyens de purification de l'eau. Une réduction de plusieurs logs des pathogènes, pour repasser sous les doses minimales infectantes, est "déjà très bien", même si elle ne peut pas garantir qu'il n'y aura pas quelques cas de transmission de maladie. De toute façon, la pratique montre que le point faible à l'utilisation vient surtout d'un manque d'observance, pas d'une désinfection insuffisante.

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par troisgriffes le Mer 11 Juin 2014 - 8:57

J'ai l’impression qu'il y a une sortie de contexte:
Dans nos sociétés occidentales actuelles surprotégées on veut tendre à zéro risque d'échec et zéro effet secondaire.
La médecine n'ayant le droit à aucune erreur.Dans ce cadre là ces méthodes peuvent donc être qualifiées de dangereuses.

Dans les populations démunies( et nous bientôt en K2KK ),une méthode permettant même que partiellement de limiter
les risques est déjà un gros progrès qui est salué.

La petite parenthèse historique du paradigme du zéro maladie-zéro risque de ne pas durer encore longtemps,va falloir réapprendre
(pour certain)à vivre en acceptant le risque potentiel des maladies.
Pas besoins d'aller plus loin que la génération de nos parents pour cela d’ailleurs pour retrouver cet état d'esprit...

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par serilynpayne le Mer 11 Juin 2014 - 9:05

c'est pas faux 3griffes
d'autre part la méthode SODIS s'adresse aux pays en voie de développement , souvent avec un assainissement minimum et des températures élevées . Chez nous une récupération d'eau de pluie correctement effectuée et stockée , pourquoi pas couplée à cette méthode permet de largement se mettre à l'abri des pathologies les plus agressives .
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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Barnabé le Mer 11 Juin 2014 - 13:20

troisgriffes a écrit:J'ai l’impression qu'il y a une sortie de contexte:
Dans nos sociétés occidentales actuelles surprotégées on veut tendre à zéro risque d'échec et zéro effet secondaire.
La médecine n'ayant le droit à aucune erreur.Dans ce cadre là ces méthodes peuvent donc être qualifiées de dangereuses.
Ca dépend des approches :
- L'EPA (United States Environmental Protection Agency) impose pour le traitement de l'eau de surface afin de la rendre potable " Enlever ou inactiver au moins 99.9% (3-logs) de Giardia lamblia et Enlever ou inactiver au moins 99.99% (4-logs) des virus”. Voir notamment la table 1.1 dans ce document : http://www.epa.gov/safewater/disinfection/lt2/pdfs/guide_lt2_uvguidance.pdf
- d'autres pays ont des approches imposant l'absence totale de tels et tels pathogènes... en particulier, en France, la limite pour l'eau potable est de 0 unité par 100 ml pour Escherichia coli et les Entérocoques, cf. http://www.legifrance.gouv.fr/jopdf/common/jo_pdf.jsp?numJO=0&dateJO=20070206&numTexte=17&pageDebut=02180&pageFin=02187 ... mais il peut y avoir d'autres pathogènes pour lesquels une limite n'a pas été fixée (si j'ai bien compris, cela vient du fait que E. Coli et les entérocoques sont considérés comme des indicateurs de pollution fécale, car très présents en cas de contamination, et relativement faciles à détecter ; l'idée est donc : s'il y en a, il y a sans doute aussi d'autres pathogènes d'origine fécale ; s'il n'y en a pas, il n'y a sans doute pas d'autres pathogènes d'origine fécale ; mais cette approche n'est pas sans faille et l'on s'intéresse de plus en plus à d'autres contaminants biologiques qui ont parfois été la cause d'intoxications de grande ampleur notamment Giardia et Cryptosporidium).

Donc, on voit que certaines règles imposent une diminution de tant de logs (mais il peut rester un peu de pathogènes, on considère alors qu'ils sont sous le seuil contaminant), d'autres imposent zéro.

Par ailleurs, les autres méthodes de désinfection ne sont pas parfaites non plus :
- on sait que les filtres céramique ou fibres de verre, très efficaces sur les bactéries et protozoaires, peuvent laisser passer les virus ;
- le traitement "officiel" de l'eau dans notre beau pays riche, développé, empreint d'ordre et de sécurité, qu'est la France, présente des failles : "Actuellement près de 5 % des unités de distribution  françaises desservant plus de cinq mille habitants sont concernées par une non-conformité plus ou moins fréquente de la qualité bactériologique de l’eau sur la base de ces indicateurs de contamination fécale.
(...)
En France, une étude prospective conduite dans une population de 29 272 personnes desservies par une eau non désinfectée a étudié les risques digestifs liés à cette non-conformité bactériologique de l’eau distribuée. Elle a mis en évidence un risque relatif de 3,5 de survenue de pathologie digestive pour une population exposée à une eau non conforme par rapport à une population exposée
à une eau conforme."
La même étude a déterminé que les enfants buvant une eau traitée avaient 1,4 fois plus de gastro-entérites que des enfants buvant une eau non traitée (car naturellement exempte de risques de contamination) : donc l'eau traitée ne permettrait pas de supprimer complètement le risque bactériologique.
Source : http://www.set-revue.fr/sites/default/files/archives/Eau_de_consommation_risques_sante.pdf

Bref : le risque zéro n'existe pas. Lorsque des organismes fiables comme l'EPA disent qu'une réduction de tant de logs de tel pathogène est suffisante, je pense qu'il faut les croire plutôt que de recherche une stérilisation totale que très peu de méthodes peuvent atteindre.

Après, savoir si la méthode SODIS permet d'atteindre une baisse suffisante en logs des pathogènes présents, et dans quelles conditions, c'est encore une autre paire de manches. Si quelqu'un veut repiocher la littérature pour affiner cela, et notamment savoir si, lorsqu'on associe UV et température supérieure à 45 ou 50°C, on atteint cette fois une très bonne sécurité de l'eau produite, ou non, bon courage.

(et encore, on n'a parlé que du risque bactériologique !)


Dernière édition par Barnabé le Mer 18 Juin 2014 - 23:22, édité 1 fois

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par tarsonis le Mer 11 Juin 2014 - 19:30

Barnabé a écrit:
tarsonis a écrit:
Barnabé a écrit:
La capacité de pathogènes à infecter une personne saine est dose-dépendante
C'est souvent faux, ou du moins, très variable d'une souche à l'autre; les shigelles nécessitent une dizaine de bactéries pour déclencher une infection sur personne saine, tandis que le vibrio cholerae a besoin d'une population se chiffrant en plusieurs millions d'individus.
Donc, ce n'est pas faux, c'est bien dose-dépendant ! Cette dose infectante varie d'un pathogène à l'autre.
Oui, mon propos portait sur le pluriel, qui peut induire en erreur et d'autant plus que les fabricants de filtres affirment des réductions logX de manière globale (donc un charge bactérienne finale), alors que ce sont bien évidemment les détails qui comptent. C'est pour cela que j'ai mis en évidence deux exemples concernant l'eau de consommation, pour lesquels la même réduction log n'a pas les mêmes conséquences.

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Re: Désinfection solaire : la méthode SODIS

Message par Wanamingo le Jeu 12 Juin 2014 - 0:26

Dis Tarsonis, tu pourrais s'il te plaît nous faire un paragraphe sur cette histoire de log pour la fiche eau ? Je pense que c'est intéressant à rajouter pour faire le tri dans les filtres.

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