Développement de procédures efficaces de traitement d'eau pour fournir l'eau potable nécessaire au lavage des équipements laitiers en fermes commerciales et en usines de transformation du lait

L'eau, substance épuisable, est une ressource utilisée dans une multitude de domaines d'activités humaines.L'agriculture est l'un de ces domaines où l'eau peut servir à l'abreuvement du bétail, mais également au nettoyage des équipements utilisés.L'eau puisée peut provenir de sources d'eau de surface (lacs, rivières, étangs) et de sources d'eau souterraines (puits profonds). La qualité de l'eau de surface peut, dans certains cas, être grandement influencée par les conditions météorologiques et les pratiques agricoles. Pour s'assurer que l'eau de surface soit d'une qualité microbiologique et physico-chimique constante, l'utilisation de différents systèmes de pré-traitement comme la coagulation/floculation ou de traitement comme l'ultraviolet, l'ozonation et la filtration membranaire est nécessaire. Au cours de ce projet de maîtrise, le potentiel de ces technologies pour leur utilisation en milieu agricole ou industriel a été testé. Un suivi de la qualité microbiologique et physico-chimique de huit types d'eau de surface de la région de l'Est de l'Ontario a été effectué sur une période de 2 ans. La pureté de l'eau variait en fonction des types de sources d'eau analysées, mais également en fonction des conditions météorologiques. Certaines de ces sources d'eau arborant une turbidité très élevée furent utilisées pour déterminer le potentiel d'un prétraitement de coagulation/floculation pour retirer les matières en suspension de l'eau en fonction des extrêmes de température de l'eau de surface dans la région de l'est de l'Ontario. Il s'est avéré que la diminution de la température ralenti [i.e. ralentit] le processus de coagulation/floculation, mais que ce ralentissement peut être compensé par l'utilisation d'une dose de produit coagulant (polychlorure d'aluminium) plus importante. Pour l'ensemble des types d'eau testées [sic], une dose de polychlorure d'aluminium (PACl) de 0,05 ml l[indice supérieur -1] peut être utilisée efficacement dans plusieurs conditions.L'utilisation de l'absorbance UV[indice inférieur 254nm], indicateur de la concentration en matières organiques, s'est révélée être un très bon indice de la dose de PACl à utiliser pour traiter les types d'eau prélevée dans l'est de l'Ontario. Certaines bactéries présentes dans les sources d'eau de surface peuvent exprimer des patrons de résistance à différents antibiotiques. La coagulation/floculation provoque la décantation de toutes matières en suspension au fond d'un réservoir, incluant ces bactéries. En laboratoire, l'utilisation d'une dose de PACl de 0,05 ml l[indice supérieur -1] n'a pas démontré un effet bactéricide assez puissant pour l'inactivation ou l'élimination de deux souches de E. coli. Le processus de coagulation/floculation provoque cependant la décantation d'une grande fraction de ces bactéries pour les concentrer au fond d'un récipient de jar test. La concentration des bactéries dans la boue de coagulation/floculation n'a pas permis l'augmentation du taux de transfert d'un plamside [i.e.plasmide] codant pour des gènes de résistance à différents antibiotiques lorsque les conditions de température (22-25 [degrés Celsius) et les concentrations de bactéries (10[indice supérieur 4] UFC ml[indice supérieur -1]) étaient légèrement supérieures aux conditions extrêmes rencontrées en Ontario pendant les deux années d'échantillonnage. Cependant, le transfert du plasmide utilisé a été démontré lorsque les conditions favorables (37[degrés Celsius] et 10[indice supérieur 8] UFC ml[indice supérieur -1]) au développement bactérien ont été utilisées. Dans l'industrie de la transformation laitière, l'eau utilisée arbore habituellement une qualité physico-chimique acceptable, mais peut être contaminée à l'intérieur de l'usine par des bactériophages lactiques, prédateurs des ferments lactiques utilisés pour la transformation du lait.L'efficacité de différents systèmes de traitement déjà présents sur le marché comme l'ultraviolet (UV), l'ozonation et la filtration membranaire fut évaluée pour l'élimination de deux types de bactériophages lactiques communs.L'utilisation d'une dose d'irradiation UV de 1200 à 1300 mJ?cm[indice supérieur 2-1] a permis l'inactivation des deux types de bactériophages ajoutés dans l'eau à une concentration de 10[indice supérieur 6] UFP ml[indice supérieur -1]. Pour ce qui est de l'ozonation, l'utilisation d'une concentration d'ozone dissout dans l'eau de 0,94 à 2,14 ppm a permis l'inactivation des deux types de bactériophages ajoutés dans l'eau à une concentration de 10[indice supérieur 6] UFP ml[indice supérieur -1] suite à un temps de contact de deux minutes. En dernier lieu, l'utilisation de membranes d'ultrafiltration et de nanofiltration n'a pas été en mesure de retirer complètement les deux types de bactériophages lactiques utilisés dans nos conditions expérimentales