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CENTRES THERMO-LUDIQUES ET BUVETTES PUBLIQUES

LE CONTEXTE
Eaux minérales utilisées pour les soins thermaux (prescription médicale).

Mais ces eaux pouvant contenir :
-Fer, manganèse ou autres molécules > gênantes en terme d’exploitation.
-Arsenic, fluor, radioactivité > gênantes en terme sanitaire.
Problème lié à l’utilisation en Centre Thermo-Ludique ou en buvette publique >nécessité respects de réglementations plus strictes.

Trois solutions possibles :
-Demande de dérogation + Evaluation Quantitative des Risques Sanitaires en vue de quantifier le risque et l’acceptabilité de la dérogation.
Ex : démarche en cours à Barèges et Cauterets (65) pour du thermo-ludisme avec des eaux minérales sulfurées sodiques avec teneur élevée en arsenic.
-Thermo-ludisme : dilution avec de l’eau du réseau AEP.
>nécessité de grandes quantités.
>problème car eau froide.
-Traitement qui induit des coûts d’investissement et d’entretien.

Quels traitements possibles ?
> Quelles substances ?
Intérêt d’une approche par étude pilote.

REGLEMENTATION

THERMOLUDISME
-Régi par la réglementation :
>sur l’eau potable : Arrêté du 11 janvier 2007 : limites et référence de qualité
>sur les piscines : Code de la Santé Publique – Art D 1332-1 à D1332-19.
Alors que les établissements thermaux sont régis par :
- la réglementation sur les EMN : AM du 14 mars 2007.
- la réglementation sur la crénothérapie (soins) : AM 27 février 2007 .

EAU DE BUVETTE PUBLIQUE
-Régie par la même réglementation que les établissements thermaux (EMN : AM du 14 mars 2007).

Or, même problème pour ces deux types d’usages : l’eau contient des paramètres présents naturellement dans l’eau (arsenic, fluor…) mais indésirables à forte concentration :

pour le thermo-ludisme :> au sens strict de la réglementation Eau Potable qui doit s’appliquer.
pour les buvettes publiques :> en terme sanitaire (même si la réglementation EP ne s’y applique pas, stricto sensu, les DDASS ont de plus en plus tendance à en restreindre l’usage).

CTL et Buvettes publiques

OBJECTIFS
-Suppression des substances indésirables (arsenic, fluor, sélénium…) présentant un risque pour la santé.
-Maintien des constituants essentiels de l’eau.
-Maintien de la qualité microbiologique de l’eau.

CONTRAINTES
-Techniques limitées pour les buvettes publiques : les seules autorisées étant (extrait AM 14/03/07) :

• - La séparation des éléments instables, par décantation ou filtration.
• - L’élimination ou l’incorporation de gaz carbonique.
• - La séparation des composés du Fe, Mn, S, As à l’aide d’air enrichi en ozone.
• - La séparation de constituants indésirables.

> A priori, technique d’adsorption de l’arsenic impossible (risque de déclassement des EMN) ?

Aspects sanitaires/buvettes publiques : désinfection non autorisée.
(l’eau doit être exempte de germes pathogènes à la source et ne peut pas subir de traitement de désinfection sur le réseau…)
Aspects économiques : coût d’investissement, coût d’exploitation.

ARSENIC
TOXICOLOGIE
Toxicité chronique: 95% de la contamination par adsorption orale notamment par apports hydriques.
NORMES
Arrêté du 11 janvier 2007 :
- Limite de 100 μg/L pour les eaux brutes (sous réserve qu’il existe un traitement connu et maîtrisé pour diminuer cette concentration).
-Limite de 10 μg/L eau de consommation > évolution probable à 5 μg/l.
PROCEDES DE TRAITEMENT
-Oxydation (ozone, permanganate).
-Précipitation :

• - oxydation des arsénites (As III) en arséniates (As V).
• - formation d’hydroxydes insolubles (sels de fer : FeCl3 ou sels d’aluminium : Al2(SO4)3).
• - efficacité : Fer > Al (90-98 % de rétention avec Fe ; 50-85 % avec Al).
  - Filtration.

>Inconvénient : Peu adapté aux petites installations < 10 m3/h 
(unités de traitement conséquentes - nécessitent du personnel qualifié);
importante production de boues.

-Absorption sur matériau granulaire :

• - Oxyde de manganèse.
• - Alumine activée.
• - Hydroxyde de fer – procédé dit « GEH ».

Autres : Électrolyse, filtration membranaire, résines échangeuses d’ions, traitement biologique…

SELENIUM
TOXICOLOGIE
Elément trace indispensable.
Toxique chronique / par inhalation et ingestion.
NORMES
Arrêté du 11 janvier 2007 :
-Limite de 10 μg/L pour les eaux brutes.
-Limite de 10 μg/L pout l’eau de consommation.
PROCEDES DE TRAITEMENT
-Coprécipitation avec fer
-Décarbonatation à la chaux ou à la soude (avec pH >9)
-Adsorption sélective sur un support
> Idem traitements de l’Arsenic

FLUOR
Se retrouve dans l’eau, sous forme de fluorures liés à d’autres ions : calcium, sodium, aluminium… qui proviennent de la dissolution des roches pour les eaux souterraines ;
Leurs teneurs peuvent aller jusqu’à quelques dizaines de mg/L, dans les zones à activités géothermique, volcanique, ou contenant des proportions importantes de phosphates.
TOXICOLOGIE
Toxicité aiguë (troubles digestifs, neurologiques, rénaux et cardiovasculaires) et chronique (fluorose)
NORMES
Arrêté du 11 janvier 2007 :
-Limite pour les eaux brutes : aucune
-Limite de 1,5 mg/L pour une eau de consommation
PROCEDES DE TRAITEMENT
- Adsorption sur alumine activée : phénomène de compétition avec d’autres ions (hydrogénocarbonates, silice, bore, fer)
- Techniques membranaires (nanofiltration, osmose inverse, électrodialyse) :  Coûteuses et non spécifiques

DETAIL D’UN PROCEDE DE TRAITEMENT : L'ADSORPTION SUR MATERIAU GRANULAIRE
Matériau granulaire utilisable :
- Oxyde de manganèse
- Alumine activée (fluor) : percolation d’eau à travers de l’alumine (AL2O3)
- Hydroxyde de fer - procédé dit «GEH» (arsenic, sélénium)

• - Traitement d’eaux brutes contenant jusqu’à 200μg/L d’arsenic
• - Durée de vie du matériau de plusieurs mois à plusieurs années
• - Procédé adapté aux petites collectivités/structures
• - Equipement réduit --> Exploitation simple
• - Matériau usé --> CET (pas de régénération possible) GEH : Coût : 0,05 à 0,1 €/m3

> Quel que soit le procédé pressenti :
étude préalable «pilote de traitement» indispensable.

ETUDE PILOTE PREALABLE
OBJECTIF D’UNE ETUDE PILOTE
- Vérifier l’adéquation

• - du procédé
• - du matériau/substrat choisi (cas de l’adsorption)

...avec les paramètres physico-chimiques de l’eau brute.

- Détecter les contraintes techniques éventuelles (nécessité de modifier le pH, ...) et quantifier les contraintes d’exploitation du quotidien (type de maintenance et ressources humaines nécessaires, gestion des eaux de lavage, ...)
- Vérifier les performances du traitement :

• - Pourcentage d’abattement des éléments indésirables (entrée/sortie de la file de traitement)
• - Concentrations de l’eau en sortie du traitement :
  • - sur les éléments indésirables
  • - sur les autres constituants minéraux caractéristiques de l’EMN.

- Valider le dimensionnement nécessaire pour atteindre les objectifs de qualité :

• - Débit, diamètre, tuyauterie, ... du ou des réacteur(s)
• - Qualité et fréquence de remplacement de l’éventuel substrat

-Evaluer les coûts d’investissement et d’exploitation

EXEMPLE DE TRAITEMENT PAR ADSORPTION
DE FAÇON GÉNÉRALE
- Mise en oeuvre d’une étude pilote

• - Caractérisation préalable de l’eau à traiter
• - Test in situ
• - Test sur des débits faibles (pour éviter de détourner de gros volumes d’eau de leur usage habituel) mais représentatifs des débits futurs à traiter
• - Analyses en entrée et en sortie
• - Pas de perturbation de l’approvisionnement en eau durée la phase pilote

EXEMPLE DU TRAITEMENT PAR ADSORPTION
PILOTE :
1 mois minimum
Capacité de traitement sensible au pH de l’eau (correction éventuelle de pH)
2 réacteurs DN 300, hauteur 2 m, garnis de GEH; débit de 20 m3/j
Contrôle : débit de CO2 injecté, débit d’eau, volumes traités,
paramètres physico-chimiques.
Coût de l’étude pilote : 15 à 20 000 € TTC (pour 1 mois)