Prévention et lutte contre les légionelles dans les réseaux d'eau potable et les piscines

La légionellose a fait son apparition en 1976 dans un hôtel de Philadelphie frappant 182 des 4 400 vétérans de l’American Legion. Depuis, cette maladie provoquée par ce qu’on appelle la bactérie des légionnaires ou Legionella pneumophila, est devenue une menace sérieuse. À l’époque, le foyer d’infection incriminé était le système d'air conditionné.

Chez les personnes immunodéficitaires, une infection par les légionelles peut évoluer en pneumonie dont les suites, parfois graves, peuvent être fatales. Le temps d'incubation est d’environ 2 à 14 jours. Une autre maladie infectieuse due aux légionelles est la fièvre de Pontiac dont les symptômes sont comparables à ceux d’une grippe. Depuis 1997, on connaît 42 types de légionelles avec 62 sérogroupes, auxquels ne cessent de s’ajouter d'autres types. Legionella pneumophila, qui appartient au sérogroupe 1, est la plus dangereuse. Elle peut avoir des conséquences graves sur l’homme s'il ne suit pas un traitement approprié. Le principal véhicule de l’infection est l'inhalation d’aérosols contenant l’agent pathogène : en respirant des aérosols ou de l’air humide contaminé, les légionelles peuvent pénétrer dans les poumons et déclencher la maladie.

La dose pathologique n’a pas encore été déterminée à ce jour et semble dépendre de plusieurs facteurs. Il existe donc un risque d'infection partout où il y a vaporisation d’eau pouvant donner lieu à un mélange eau-air envahi par les bactéries.

La concentration de légionelles dans l’eau douce est faible et sans danger, elle est nulle dans l’eau de mer. Les légionelles constituent un risque d'infection non seulement dans l'eau des piscines, en particulier aux douches, dans les attractions telles que les fontaines, cascades artificielles, toboggans et dans l’alimentation en eau chaude.

Des bâtiments publics (hôpitaux, maisons de retraite, hôtels, salles de sport, casernes, etc.) peuvent aussi menacer les maisons si les conduites d’eau sont rarement utilisées. Dans les piscines, les légionelles colonisent de préférence le filtre. La responsabilité revient ici au mauvais choix des matériaux ayant servi à la fabrication des filtres et à un mauvais rétro-lavage. Les légionelles ont une prédilection pour les conduites d’eau, la robinetterie et les climatiseurs et sont particulièrement difficiles à combattre lorsqu’elles se sont fixées aux appareils sous forme de biofilms. Les principales sources de danger sont les tuyauteries peu utilisées, les fameux bras morts. Le biofilm accroché à ces tuyauteries permet aux légionelles de se développer. En tant que petits organismes unicellulaires, les amibes vont servir d’hôtes aux légionelles. Enfermées à l’intérieur des amibes, celles-ci ne peuvent pas être digérées. Par contre, elles peuvent se multiplier jusqu’à ce que la cellule hôte explose. À ce moment-là, elles devront se chercher un nouvel hôte. Et le processus reprend. Les conditions idéales pour la multiplication des légionelles se situent dans une plage de température de 20 à 55 °C, l’optimum se trouvant entre 36 et 38 °C environ. De leur côté, les conduites d’eau froide chauffées par la température des pièces ou par la chaleur dégagée par des conduites d’eau chaude mal calfeutrées offrent également des conditions favorables à la croissance des légionelles. Dans ces conduites, la température peut monter au-dessus de 30 °C en été. Ces températures brutes sont proches de l’idéal. Les échantillonnages d’eau froide étant rarement pratiqués durant les mois d’été, beaucoup d’exploitants ferment les yeux. Cependant, comme l’expérience l’a prouvé, il y a encore beaucoup à faire dans ce domaine, en particulier au niveau de la prévention et de l’assainissement.

D’autres causes de prolifération des légionelles sont les baisses de température pour des raisons d’économie d’énergie sous la barre de 60 °C, les temps d’arrêt et de stagnation, la déperdition de chaleur due à un mauvais calfeutrage de la tuyauterie, la formation d’incrustations sur les parois des tuyaux. Dans une étude menée en 2003 en Allemagne, la fédération des laboratoires d’essais indépendants a trouvé que, sur 12 863 échantillons d’eau examinés, 4 071 contenaient des légionelles, soit un tiers environ d’échantillons contaminés. On enregistre chaque année en Allemagne 8 000 cas de maladies, dont 400 à issue mortelle. Bien que, d’après la loi pour la prévention des infections, la légionellose fasse partie des maladies à déclarer, le nombre de décès est probablement beaucoup plus élevé.

Protection active contre les légionelles

Dans beaucoup de cas, des mesures techniques prises en connaissance de cause portent leurs fruits. Les légionelles ne survivent pas à une température supérieure à 60 – 70 °C. Dans bien des cas, ces mesures, associées au lissage hydraulique et au calfeutrage des conduites, permettent d’éviter la plupart du temps que la température de l’eau dans l’ensemble du système tombe en dessous du seuil requis. Le risque de contamination par les légionelles peut être diminué en arrêtant les accumulateurs et les conduites inutiles et en revenant aux grands accumulateurs d’eau chaude. En cas d’arrêt prolongé, la tuyauterie d’eau chaude doit être entièrement vidangée auparavant. Pour cela, le système doit être conçu dans ce sens. Des mesures permettant d’éviter la formation d’incrustations (adoucissement de l’eau, choix du matériel) peuvent également contribuer à trouver une solution.

En augmentant brièvement la température de l’eau dans l’ensemble du système pour l’amener à une valeur supérieure à 70 °C, il est possible d’éliminer les légionelles très rapidement. Toutefois, cette méthode suppose que toutes les prises d’eau ouvertes soient maintenues en même temps à la température prescrite pendant au moins trois minutes, ce qui est relativement fastidieux, coûteux et n’a qu’un effet temporaire, sans compter que les bras morts ne sont pas inclus. Dans la pratique, ce procédé est difficile, voire impossible à appliquer avec précision. Par exemple, les tuyaux galvanisés n’admettent pas des températures trop élevées. De même, la présence de calcaire dans l’eau est un facteur non négligeable. Dans de pareils cas, le traitement permanent des systèmes d’eau froide et d’eau chaude au dioxyde de chlore sera inévitable. Un système de barrières multiples, comprenant le traitement à la chaleur (comme décrit plus haut) et la désinfection permanente avec du dioxyde de chlore est considéré à ce jour comme étant la variante la plus sûre.

Dioxyde de chlore dans l’eau potable

Le dioxyde de chlore (ClO₂) est un excellent agent de désinfection. Il possède d’excellentes propriétés bactéricides, sporicides, virucides et s’utilise également pour la désinfection des tuyauteries neuves, ainsi que pour celles des fontaines et des filtres. Comparé au chlore, le dioxyde de chlore présente d’importants avantages. Aussi, est-

Il est de plus en plus utilisé ces dernières années pour la désinfection de l'eau potable.

Il a particulièrement fait ses preuves dans la lutte contre les légionelles dans les systèmes d'eau froide et d'eau chaude. Il ne produit pas de trihalométhanes (THM). Ne serait-ce que pour cette raison, le dioxyde de chlore constitue une alternative intéressante à l'utilisation du chlore. Le dioxyde de chlore ne forme pas non plus de produits dérivés de la chloration, tels les phénols de chlore ou les chloramines. L’efficacité de désinfection est pratiquement constante à un pH compris entre 6 et 9. De plus, le dioxyde de chlore détruit les biofilms et les empêche de se reconstituer.

Le dioxyde de chlore est très stable dans l'eau. Grâce à sa rémanence importante, un résiduel de dioxyde de chlore peut être entretenu dans l’intégralité des systèmes de tuyauterie étendus et servir jusque dans les tronçons terminaux. Ceci constitue un excellent moyen d’éviter la recontamination de l’eau dans la tuyauterie. La désinfection chimique continue au dioxyde de chlore dans le respect du décret sur l'eau potable permet de tuer les légionelles avec efficacité. L’installation de dioxyde de chlore envoie une dose proportionnelle à la consommation d'eau dans l’eau potable à traiter. Le dosage est surveillé directement par la mesure continue du dioxyde de chlore. Pour éviter un surdosage, un signal est transmis à la pompe doseuse qui se met hors service dès qu'elle atteint une valeur de seuil réglable. La concentration en entrée doit être réglée de manière à obtenir en sortie une valeur d’au moins 0,05 ppm. L’expérience permet d’envisager à plus ou moins long terme une diminution de la concentration en entrée, compte tenu de l’évolution du nettoyage du système (réduction des biofilms) et de la moindre consommation de dioxyde de chlore.

Système UV moyenne pression en piscines

Dans les circuits d’eau de piscine, la multiplication et la prolifération des légionelles se concentre autour du filtre. Les légionelles peuvent apparaître lorsque le rétro-lavage est insuffisant ou lorsque le matériau utilisé pour le filtre est inapproprié. Emportées par la circulation forcée de l'eau, les légionelles pénètrent alors dans la piscine et dans l'eau du bassin. Dans le cas des jacuzzis où la température est élevée, la prudence s'impose, car l’inhalation d’air humide peut déclencher une infection. Les températures comprises entre 36 et 38 °C sont idéales pour la multiplication des légionelles. Une légionelle se multiplie une fois environ, en fonction des conditions environnantes, toutes les deux à trois heures. Les couches de charbon actif dans le filtre sont un foyer idéal pour la reproduction des légionelles, puisqu’à cet endroit le désinfectant (chlore ou ozone) ne peut pénétrer dans les pores où se cachent les légionelles. Sur les systèmes déjà infectés, un générateur UV moyenne pression devrait être incorporé après le filtre dans la conduite de recirculation. Ceci permet d’empêcher les légionelles actives de pénétrer dans le bassin.

Les légionelles sont désactivées par des rayons UV d’intensité suffisante. Un effet secondaire positif des UV moyenne pression est la destruction des chloramines qui permet dans beaucoup de cas des économies d'eau. Ceci est rendu possible grâce aux longueurs d’ondes spéciales émises qui se différencient des sources d’UV classiques. Au préalable, il s’agit de vérifier si le rinçage du filtre est correctement assuré. Et là, on se heurte souvent aux limites des particularités techniques du site.

Par exemple, il se peut que les pompes de rinçage de retour soient trop faiblement dimensionnées ou que les matériaux du filtre ne s’harmonisent pas. Souvent, les quantités d'eau de rinçage sont insuffisantes ou bien le collecteur et les conduites d’évacuation de l’eau ne sont pas suffisamment grandes. Comme mesure préventive supplémentaire pour empêcher la contamination du filtre, l’utilisation d’eau chlorée pour le rétro-lavage s'est révélée positive dans la pratique.

Utilisation des UV

Dans tous les cas connus à ce jour, l'utilisation de systèmes UV dans les piscines est allée de pair avec une économie d’eau. Ceci est principalement lié à la destruction du chlore combiné. Il est ainsi possible d’économiser l'eau de remplissage dans le cadre de la norme DIN 19643 jusqu’à la limite minimale de 30 litres par baigneur et d’amortir relativement vite les investissements.

En général, les investissements sont amortis en l'espace d'un à trois ans, selon l’utilisation et les coûts propres au site. Dans un exemple pratique, l'économie d'eau était de 11,7 litres par baigneur et par jour. Le coût du système UV moyenne pression s’élevant à environ 9 200 € est amorti en moins de trois ans. Une économie supplémentaire dont il n’a pas été tenu compte dans le calcul suivant est le chauffage de l’eau qui pourrait être évalué à environ 20 à 30 % des frais énergétiques.

Tableau 1 : Calcul des économies par utilisation d’UV