Traitement cuivre et argent

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Introduction

Les ions cuivre (Cu2+) et argent (Ag+) positivement chargés forment une liaison électrostatique avec les sites chargés négativement des organismes cellulaires. Ces liaisons électrostatiques sont suffisamment fortes pour déformer l'enveloppe cellulaire et sa perméabilité.
Cette action, couplée avec la dégradation protéinique, conduit à la destruction de la cellule. Les ions cuivre et les ions argent tue la L pneumophila in vitro et in vivo.
La principale limitation est liée
à la présence de cuivre qui est susceptible de favoriser, dans certaines conditions une corrosion (de type galvanique), ou d'accélérer la corrosion des aciers galvanisés,
au pH de l'eau. Au-dessus de pH 8, l'argent, l'un des 2 composants désinfectant précipite et devient inactif.
La limitation liée au volet sanitaire va disparaître car la nouvelle directive "eau potable" :
ne limite plus la concentration en argent dans l'eau. L'argent a été retiré de la liste européenne des produits surveillés dans l'eau,
autorise jusqu'à 2 mg/l de cuivre dans l'eau potable.
Une demande d'autorisation pour l'eau chaude sanitaire est en cours d'évaluation par la Direction Générale de la Santé. Une autorisation devrait être rapidement accordée car cette technique est la technique de référence aux USA, en Angleterre, Canada, Suisse, Australie.....

Méthodologie

Les ions cuivre et argent générés par électrolyse sont introduits dans le circuit d'eau chaude à partir d'une chambre d'ionisation contenant des électrodes composées d'un alliage de cuivre et d'argent. La dose d'ions générée est contrôlée par un micro processeur.
La concentration d'ions cuivre et argent nécessaire pour une éradication complète de la L pneumophila dépend de la nature du système bien que les fabricants recommandent des concentrations en ions cuivre et argent de 0.2 ~ 0.4 et 0.02 ~ 0.04 ppm respectivement.
Ces concentrations sont largement inférieures aux normes maximum autorisées par le Ministère de la Santé en France pour l'eau potable.
De plus la directive européenne concernant l'eau potable et devant être transcrite en droit français pour être applicable d'ici 2003 ne fixe plus de limites pour les sels d'argent et la limite, pour le cuivre en solution dans l'eau potable, est rehaussé.
Ces concentrations sont ajustées par un contrôle périodique des ions cuivre et argent et l'ajustement du courant et du voltage.
Les ions cuivre et argent peuvent être contrôlés par absorption atomique, les ions cuivre pouvant également être mesurés par un test kit fourni par les fabricants.

Expérience clinique

Une évaluation de l'ionisation cuivre-argent, menée par l'équipe travaillant sur Legionella pneumophila (professeur LIU et STOUT), a montré la totale efficacité de la technologie pour l'éradication de L pneumophila d'un système de distribution d'eau d'un hôpital.
La colonisation par la Legionella constatée sur différents points de puisage a été réduite de 75% à 0%.
Bien que Liu et al aient observé une décroissance rapide de la colonisation des sites distants à des concentrations d'ions cuivre et argent respectivement de 0.4 et 0.04 mg/ L, des dosages inférieurs semblent être effectifs.
En réalité, on peut considérer une fourchette de 0.2 - 0.8 mg/l pour le cuivre et de 0.02 - 0.08 mg/l pour l'argent.
Dans cette étude lorsque l'ionisation est désactivée la recolonisation est retardée et le système reste stérile pendant 2 mois supplémentaires.
Colville et al mentionnent également l'absence de recolonisation après 12 mois d'ionisation continue et la disparition complète de cas de maladies du légionnaire. Plusieurs dizaines hôpitaux dans le monde utilisent l'ionisation cuivre-argent pour prévenir la L pneumophila dans les systèmes de distribution d'eau en milieu hospitalier.
Cette technologie est par ailleurs recommandée au même titre que le traitement thermique ou l'hyper chloration pour désinfecter les réseaux dans de nombreux pays (Royaume Uni, Canada, USA).

Avantages
Les avantages de l'ionisation cuivre-argent sont le coût peu élevé, la facilité d'installation et le peu de maintenance.
L'efficacité de l'ionisation cuivre - argent n'est pas affectée par la température, contrairement aux traitements chlorés et aux traitements par UV. Les ions cuivre - argent sont injectés directement dans l'eau chaude de sorte que, souvent contrairement à l'hyper chloration, la consommation humaine reste limitée.
De plus la Legionella est détruite plutôt que confinée ce qui limite les risques de recontamination. Liu et coll. affirment qu'il n'y a pas de recontamination dans les 6 à 12 semaines suivant l'arrêt de l'ionisation car le biofilm est profondemment affecté.
Par conséquent, une marge de sécurité existe dans l'application de cette méthode (contrairement à l'hyper chloration ou la Legionella réapparaît rapidement en cas de défaillance du système d'injection).

Désavantages
Il peut y avoir encrassement des électrodes et celles ci doivent être nettoyées régulièrement pour une optimisation des performances. De plus, la concentration de cuivre et argent peut fluctuer.
Un excès d'ions peut conduire à une coloration noirâtre de l'eau et vert pale de la porcelaine des éviers. Un contrôle de la teneur en ions doit être conduit régulièrement.
Le système retenu devra disposer d'une électronique à même de maîtriser l'électrolyse de l'électrode.
Théoriquement on pourrait s'attendre à un phénomène d'accoutumance de la Legionella sur le long terme mais à ce jour ceci n'a jamais été constaté.
Sur certains aciers galvanisés, il faut éviter les surdosages pour ne pas développer une corrosion galvanique

Coût

Les coûts d'installation de l'ionisation cuivre - argent vont de 50 à 80000 F par réseau traité.
Les coûts de maintenance annuels vont de 10000 à 15000 F par appareil pour le remplacement des électrodes, l'entretien des équipements et le suivi analytique de la dissolution des métaux..

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Mise à jour juillet 2001- Révision 1-
copyright IRH Environnement et Jean-Louis ROUBATY 2001