Semaine 3 — Filtrer et désinfecter

Les trois niveaux de traitement et le log de réduction

Un traitement d'eau fiable combine idéalement trois étapes : la filtration mécanique qui retire les particules et une grande partie des micro-organismes, la désinfection chimique ou thermique qui élimine les pathogènes restants, et le stockage propre qui évite la recontamination. L'efficacité d'une méthode se mesure en log de réduction : 1 log = 90 % des organismes éliminés, 3 log = 99,9 %, 4 log = 99,99 %.

L'EPA exige, pour qu'un dispositif soit qualifié de purificateur (et non simple filtre), une réduction d'au moins 6 log (99,9999 %) pour les bactéries, 4 log (99,99 %) pour les virus et 3 log (99,9 %) pour les protozoaires (kystes de Giardia et oocystes de Cryptosporidium).

Monter et tester le filtre gravitaire

• Suivre la notice pour l'amorçage initial de la membrane (souvent un trempage de 15 minutes dans l'eau claire)
• Faire circuler un premier litre d'eau claire et le jeter avant utilisation réelle, pour purger les résidus de fabrication
• Mesurer le débit obtenu (en L/heure) et le comparer à la fiche technique du fabricant : un filtre céramique standard donne 1 à 3 L/h, une fibre creuse 1 à 2 L/min sous pression manuelle
• Noter la capacité totale annoncée avant remplacement (souvent 1500 à 6000 L pour une cartouche céramique, jusqu'à 100 000 L pour certaines membranes à fibre creuse haut de gamme)

Ce qu'un filtre retire (et ce qu'il ne retire pas)

• Filtre céramique 0,2 à 0,5 microns : retient bactéries (E. coli, choléra) et protozoaires (Giardia, Cryptosporidium) à plus de 99,99 %, mais ne retient pas les virus (trop petits, 0,02-0,3 microns)
• Filtre à fibre creuse ultrafiltration (0,01 à 0,1 microns) : retient bactéries, protozoaires et une partie des virus selon la porosité
• Charbon actif : améliore le goût, l'odeur, retire le chlore résiduel et certains composés organiques, mais n'a aucune action fiable contre les pathogènes biologiques
• Aucun filtre mécanique standard ne retire les métaux lourds, nitrates, pesticides ou sels dissous : seule l'osmose inverse ou la distillation le permet

La désinfection chimique au chlore : le calcul exact

• Eau de Javel non parfumée à 2,6 % de chlore actif (concentration standard vendue en supermarché en France) : 2 gouttes par litre d'eau claire, 4 gouttes si l'eau est légèrement trouble, temps de contact minimum 30 minutes
• Pour un bidon de 10 L d'eau claire : 20 gouttes, soit environ 1 mL (1/5 de cuillère à café)
• Pour une eau de Javel à 9,6 % (berlingot concentré) : diviser le dosage par 3,7, soit environ 5-6 gouttes par litre d'eau claire
• Pastilles de DCCNa (dichloroisocyanurate de sodium) ou comprimés dédiés (type Micropur, Aquatabs) : respecter scrupuleusement le dosage indiqué sur l'emballage, en général 1 comprimé pour 1 L, temps de contact 30 minutes (bactéries/virus) à 4 heures pour une inactivation complète des kystes de Giardia

La désinfection thermique selon l'altitude

L'ébullition reste la méthode la plus fiable en l'absence de produit chimique, car elle inactive bactéries, virus et protozoaires sans exception à des températures bien inférieures au point d'ébullition (Giardia et Cryptosporidium sont détruits dès 60-70 °C en quelques minutes). Le CDC recommande de porter l'eau à ébullition franche pendant au moins 1 minute au niveau de la mer.

Au-delà de 2000 m d'altitude, la température d'ébullition de l'eau baisse (environ 93 °C à 2000 m contre 100 °C au niveau de la mer), ce qui réduit l'efficacité thermique instantanée : il faut alors prolonger l'ébullition à 3 minutes pour compenser.

Le SODIS : désinfection solaire en bouteille PET

• Méthode validée par l'OMS pour les eaux à faible turbidité (< 30 NTU) : remplir une bouteille PET transparente de 2 L maximum aux 3/4, secouer 20 secondes pour oxygéner, compléter puis fermer
• Exposer en plein soleil sur une surface réfléchissante (tôle, carton aluminium) pendant 6 heures par ciel dégagé, ou 2 jours consécutifs si ciel partiellement nuageux (plus de 50 % de couverture)
• Les UV-A combinés à la chaleur (au-delà de 30 °C) détruisent l'ADN des bactéries et inactivent la majorité des virus en 6 heures d'exposition efficace
• Limite : le SODIS est inefficace sur une eau turbide au-delà de 30 NTU (les UV ne pénètrent pas) et n'élimine pas les polluants chimiques

Stocker sans recontaminer après traitement

• Utiliser un contenant propre et fermé, jamais réutiliser un verre ou une louche non désinfectés au contact de l'eau traitée
• Prélever l'eau traitée avec un robinet dédié plutôt qu'en plongeant un objet dans le contenant, pour éviter toute recontamination manuelle
• Un ajout de 1 goutte de Javel à 2,6 % par litre après filtration permet de maintenir une désinfection résiduelle de quelques jours en stockage

Combiner les méthodes pour un log de réduction maximal

Le protocole le plus robuste pour une eau de collecte inconnue combine systématiquement : pré-filtration grossière (tissu, café filtre) pour retirer les particules visibles, filtration fine (céramique ou fibre creuse) pour un premier log de réduction biologique élevé, puis désinfection chimique ou thermique en complément pour couvrir les virus non retenus par certains filtres. Cette combinaison atteint un log de réduction cumulé supérieur à 6 pour les trois catégories de pathogènes (bactéries, virus, protozoaires).

Sources et références

• OMS, Directives de qualité pour l'eau de boisson, 4e édition, critères de performance des technologies de traitement à domicile
• EPA, Guide Standard and Protocol for Testing Microbiological Water Purifiers
• CDC, Boil Water Advisory and Backcountry Water Treatment
• EAWAG/SODIS Foundation, protocole officiel de désinfection solaire
• The Prepper's Water Survival Guide, chapitre 5, désinfection chimique et thermique