Développement d'un modèle décrivant les variations de CODB et de biomasse bactérienne dans les réseaux de distribution

Sur la base d'études microbiologiques expérimentales réalisées sur différents réseaux de distribution d'eau potable en France, un modèle de la dynamique des bactéries et du carbone organique biodégradable (CODB) a été développé ( le modèle SANCHO). Les processus suivants ont été pris en compte :- l'hydrolyse bactérienne exoenzymatique de la matière organique et la croissance des bactéries libres et fixées, à partir des produits des hydrolyses ; - la mortalité des bactéries, source de relargage de matière organique ; - les interactions entre les surfaces internes des canalisations et les bactéries avec un processus d'adsorption réversible ; - la consommation de chlore par réaction avec la matière organique et l'effet du chlore libre sur l'activité des bactéries en suspension et fixées qui a été déterminé expérimentalement. Le modèle calcule, en considérant les cinétiques présentées ci-dessus, les variations spatiales à l'état stationnaire du CODB, du résiduel de chlore libre, de la biomasse bactérienne libre et fixée. Ce calcul s'effectue pour une masse d'eau circulant durant des temps connus dans des canalisations de diamètres décroissants. Afin de valider ce modèle, des comparaisons entre les résultats expérimentaux et calculés par le modéle ont été effectuées pour deux réseaux de distribution différents. Un bon accord est observé entre les résultats expérimentaux et ceux calculés pour les situations présentées qui sont caractérisées par des teneurs très différentes en chlore et en CODB dans l'eau alimentant les réseaux.Une fois validé, ce modèle peut être utilisé afin de prédire l'effet de certaines modifications de la qualité de l'eau alimentant un réseau sur la dynamique bactérienne au sein de ce réseau. Il permet de définir la qualité de l'eau requise en sortie de filière afin de respecter une qualité souhaitée dans tout le réseau de distribution.On the basis of experimental microbiological studies performed on different french distribution systems, a model of the dynamics of bacteria and biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) in distribution networks was developed (the SANCHO model). The following processes are taken into account in the model: exoenzymatic hydrolysis of dissolved organic matter by bacteria and growth of free and fixed bacteria on the hydrolysis products; bacterial mortality which releases organic matter; reversible adsorption of bacteria and their biological attachment to inner pipe surfaces, chemical consumption of free chlorine and impact of free chlorine on the activity of free and fixed bacteria. The kinetics of these processes were all studied experimentally.The model considers the case of a water body flowing down in successive pipes of decreasing diameters and calculates the spatial variations, at steady state, of BDOC and chlorine concentration, free and fixed biomass.The SANCHO model was validated by the comparison of calculated and experimental data on various distribution systems which work over a large range of conditions. Good agreement between calculated and measured values of chlorine, BDOC, suspended and fixed bacterial biomass was found for the different distribution networks.This model can be used to define the water quality required at the outlet of a given treatment plant in order to avoid problems of bacterial growth within the distribution system fed by this plant.Keywords