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Procédés chimiques ou stérilisation

Ils consistent en une oxydation chimique avec des agents chlorés, l’ozone ou les rayonnements ultraviolets [13].

Chloration

Elle est actuellement le procédé de désinfection le plus fréquemment rencontré, à la fois pour le prix de revient du chlore et pour sa simplicité de mise en œuvre. Ses atouts résident dans son pouvoir algicide, bactéricide ou bactériostatique. Les désinfectants à base de chlore se caractérisent par le fait que leur action se maintient durablement dans l’eau. Le maintien d’un taux résiduel de chlore libre permet d’inhiber les reviviscences et les multiplications bactériennes le long de la filière de traitement [17]. C’est la raison pour laquelle seuls le chlore et le dioxyde de chlore sont utilisés pour la protection du réseau. L’eau de Javel est le plus souvent utilisée. Dans certain cas, les chloramines sont employées (plus stables mais moins bactéricides que le chlore minéral). Dans d’autres cas c’est le bioxyde de chlore qui est appliqué (largement plus microbicide que le chlore minéral mais onéreux et d’une mise en œuvre complexe ; aussi il génère dans l’eau désinfectée des ions chlorites)[31] ; [18]. La chloration s’utilise pour inactiver les virus et les bactéries végétatives. En revanche, le chlore n’inactive ni les spores bactériennes ni les protozoaires[23].

Ozonation

L’ozone est très fréquemment utilisé par les usines de production d’eau potable à partir d’eaux de surface, pour son grand pouvoir désinfectant. Il est efficace vis à vis des virus (polio, rotavirus, etc.), des spores bactériennes et certains protozoaires (Giardia, Cryptosporidium, etc.) [17]. Toutefois, l’ozone est coûteux et sa mise en œuvre est relativement complexe [31]. Pour que la désinfection soit efficace, elle doit se faire en quasi absence de turbidité (< 1 UTN). L’ozone ne convient pas à la protection du réseau en raison de sa courte demi-vie [23].

Rayonnements ultraviolets

Si les rayons UV constituent en tout premier lieu un mode de désinfection, ils détruisent aussi, selon leur dose, certains micropolluants. Les rayons ultraviolets ont un pouvoir germicide élevé. Contrairement au chlore et au dioxyde de chlore, la désinfection par UV détruit efficacement les agents pathogènes tels que Cryptosporidium, Giardia, les amibes, etc. Ils peuvent s’utiliser sans autre traitement si la composition de l’eau brute le permet : en cas, par exemple, d’eau de nappe ou de source de très bonne qualité. Les UV endommagent le code génétique (ADN ou ARN) des microorganismes, d’où perturbations métaboliques et perte de leur aptitude à proliférer. Mais le principal avantage des UV réside dans le fait qu’ils ne génèrent pratiquement aucun sous-produit et n’utilisent aucun produit chimique. Par ailleurs ils n’ajoutent pas d’odeur ni de goût à l’eau. En revanche, les UV ne protègent pas le réseau de distribution car leur action est limitée dans le temps: pour prévenir la recroissance bactérienne, il faudra soit une eau biologiquement stable, soit une protection du réseau par addition de chlore ou de dioxyde de chlore [23] [31]. La longueur d’onde la plus efficace est de 253,7 nm [17]. Cependant, le rendement diminue nettement si l’eau est trouble ou contient des matières organiques en dispersion, d’où la nécessité de procéder à une filtration préalable.
L’efficacité d’inactivation du chlore et de l’ozone présentée autableau I est exprimée par l’indice c*t (en mg.min.l ), à savoir le produit de la concentration efficace de désinfectant c par la durée t d’exposition à ce produit. Par analogie, l’efficience d’une désinfection au moyen de rayons UV est donnée par la dose UV, établie sur la base de la puissance du rayonnement et de la durée d‘exposition (en J.m-2). Les données portent sur un pH neutre et une température de 5°C.
Si l’indice c*t manque, le signe (++) signifie que le procédé est bien adapté à la neutralisation et (+) pour adapté. Le signe +/- signifie en partie adapté. Par contre, le signe (-) signifie que le procédé est pratiquement inefficace.
L’eau doit être traitée avant sa consommation. En effet, l’eau source de vie ne remplit pas toujours les critères de qualité chimique et microbiologique. Ainsi, en dépit de sa grande importance en agro-alimentaire, elle peut être source de dangers avec de sérieuses conséquences sanitaires pour le consommateur.

Industrie halieutique : importance de l’eau et de la glace

Importance de l’eau en industrie halieutique

L’eau réunit un ensemble exceptionnel de propriétés physiques et chimiques : elle est soit solvant, soit fluide thermique ou simplement liquide facile à manipuler. Ces propriétés expliquent pourquoi l’eau est impliquée dans la plupart des fabrications industrielles. Elle permet de réaliser de nombreuses fonctions ou opérations. Ainsi, elle est le seul moyen utilisé dans les industries agro-alimentaires pour le lavage des denrées, des locaux et des installations[30]. Elle intervient dans le transport, les opérations de prétraitement des poissons, la fabrication de la glace. Aussi, elle est indispensable lors des opérations de filetage, de marinade, de congélation et de mise en conserve [28] ; [11]. C’est dire combien son usage est immuable dans ce secteur d’activité. Mais, cette eau doit être potable ou propre. La réglementation européenne[9] ; [8] la classe en différents types : Eau potable : l’eau satisfaisant aux exigences minimales fixées par la directive 98/83/CE relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine.
Eau propre : l’eau de mer ou saumâtre naturelle, artificielle ou purifiée ne contenant pas de micro-organismes, de substances nocives ou de plancton marin toxique en quantités susceptibles d’avoir une incidence directe ou indirecte sur la qualité sanitaire des denrées alimentaires
Eaux destinées à la consommation :
a) Toutes les eaux, soit en l’état, soit après traitement, destinées à la boisson, à la cuisson, à la préparation d’aliments, ou à d’autres usages domestiques, quelle que soit leur origine et qu’elles soient fournies par un réseau de distribution, à partir d’un camion-citerne ou d’un bateau-citerne, en bouteilles ou en conteneurs;
b) Toutes les eaux utilisées dans les entreprises alimentaires pour la fabrication, la transformation, la conservation ou la commercialisation de produits ou de substances destinés à la consommation humaine, à moins que les autorités nationales compétentes n’aient établi que la qualité des eaux ne peut affecter la salubrité de la denrée alimentaire finale.

Importance de la glace en industrie halieutique

Une partie de l’eau utilisée en industrie halieutique est transformée en glace. Elle est utilisée dans les usines des produits de la pêche pour le refroidissement de ces produits. L’abaissement de la température ralentit les divers phénomènes dont les denrées périssables en cours d’évolution sont le siège : phénomènes chimiques (respiration, oxydation, enzymatiques et micro-organiques). Le froid constitue un agent de stabilisation de ces denrées[29]. Par exemple, La durée de conservation des crevettes est de 6 heures à température ambiante et entre 3 et 5 jours sous glace. Par ailleurs, Au cours de l’entreposage sous glace, il y a diminution de la teneur en sulfites, additif utilisé pour prévenir le noircissement des crevettes [19]. Elle comporte de nombreux avantages [14], tels que: Un pouvoir réfrigérant très important pour un poids ou volume donné; Elle est inoffensive, si elle est fabriquée avec de l’eau saine ;
Elle est transportable et bon marché;
Elle est apte à refroidir les produits de pêche, rendant possible une réfrigération rapide.
Certes l’eau revêt une importance considérable lors des procédés de fabrication produits de la pêche. Cependant, elle peut être source ou vecteur de dangers notamment d’ordre bactériologique.

Analyse des dangers liés à l’eau

Flore bactérienne de l’eau

Les bactéries sont ubiquitaires dans la nature. Elles se trouvent dans tous les milieux ; air, sol, eau et même dans/sur d’autres êtres vivants. Les eaux font donc partie des éléments avec l’air et les sols, qui soit hébergent des espèces autochtones, soit véhiculent des bactéries en transit éliminées par l’homme, les animaux et les plantes. L’objectif de l’analyse bactériologique d’une eau n’est pas d’effectuer un inventaire de toutes les espèces présentes. Il s’agit de rechercher soit celles qui sont susceptibles d’être pathogènes soit, ce qui est souvent plus aisé, celles qui les accompagnent. Ces dernières sont les plus nombreuses et souvent présentes dans l’intestin des mammifères. Elles sont, par leur présence, indicatrices d’une contamination fécale. On peut noter que l’absence de contamination fécale ne laisse en rien présager l’absence d’espèce potentiellement pathogène (exemple : légionelles,pseudomonas…) [24].

Bactéries indicatrices de pollution et d’efficacité de traitement

Deux principaux types d’indicateurs sont à distinguer. Les indicateurs de contamination fécale permettent d’apprécier, avec plus ou moins de sûreté ou de précocité, le risque d’une contamination par des matières fécales pouvant véhiculer des micro-organismes pathogènes. Les indicateurs d’efficacité de traitement permettent d’évaluer la qualité d’un traitement de désinfection de l’eau vis-à-vis de micro-organismes pathogènes dont la présence peut être redoutée dans l’eau brute utilisée. En général, les mêmes germes sont utilisés dans l’une ou l’autre des situations. Si dans ces deux cas, les modalités d’interprétation des résultats sont entièrement différentes, les techniques de mise en évidence sont par contre le plus souvent très voisines.

Micro-organismes aérobies revivifiables

Cet ensemble regroupe les bactéries se développant dans les conditions aérobies habituelles de culture. Les micro-organismes aérobies revivifiables sont des indicateurs de pollution soit :
dans les eaux de très bonne qualité microbiologique dont on veut éprouver la protection vis-à-vis de toute contamination. Ce sont donc essentiellement les eaux souterraines, de nappes profondes ou alluviales, qui sont soumises à cet examen, mais aussi les eaux de surface comme celles de certains lacs loin des rives.
dans les réseaux : une augmentation de la concentration bactérienne en aval de la station de pompage ou de traitement doit être interprétée soit comme une multiplication interne de bactéries existant à l’entrée du réseau, soit comme une intrusion de l’extérieur dans celui-ci, au niveau des réservoirs ou des canalisations.
Ils sont également utilisés comme indicateur d’efficacité de traitement, en particulier des traitements physiques tels que la filtration, qui devrait entraîner soit une très forte diminution de la concentration bactérienne par rapport à l’entrée, soit même une absence de bactéries[24].

Coliformes

Le terme de « coliformes » ne correspond pas à une définition microbiologique stricte. Sous ce terme est regroupé un certain nombre d’espèces bactériennes appartenant en fait à la famille des Enterobacteriaceae et qui partagent certaines caractéristiques biochimiques. Selon l’Organisation internationale de standardisation (ISO), le terme « coliforme » correspond à des organismes en bâtonnets, non sporogènes, Gram négatif, oxydase négatifve, facultativement anaérobies, capables de croître en présence de sels biliaires ou d’autres agents de surface possédant des activités inhibitrices de croissance similaires, et capables de fermenter le lactose (et le mannitol) avec production d’acide et d’aldéhyde en 48 heures, à des températures de 35 à 37 °C [24]. Ils comprennent entre autres les genres : Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Yersinia, Serratia. Les coliformes thermotolérants (anciennement « fécaux ») sont ceux qui se multiplient à 44°C. Il s’agit entre autre des espèces suivantes : Citrobacter freundii, Citrobacter diversus, Citrobacter amalonaticus, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Moellerella wisconsensis, Yersinia enterocolitica. Les coliformes sont intéressants car un très grand nombre d’entre eux vivent en abondance dans les matières fécales des animaux à sang chaud et de ce fait, constituent des indicateurs fécaux de la première importance. Par ailleurs, leur résistance aux agents antiseptiques, et notamment au chlore et à ses dérivés, est voisine de la résistance des bactéries pathogènes vis-à-vis desquelles ce type de traitement est instauré ; ils constituent donc des indicateurs d’efficacité de traitement.

Entérocoques

Anciennement la législation parlait de « streptocoques fécaux ». Sous cette dénomination générale, il faut entendre l’ensemble des streptocoques possédant la substance (acide teichoïque) antigénique caractéristique du groupe D de Lancefield, c’est-à-dire essentiellement : Enterococcus faecalis, E. faecium, E. durans, E. hirae, Streptococcus bovis, S. suis et S. equinus. Ils sont généralement pris globalement en compte comme des témoins de pollution fécale, car tous ont un habitat fécal. On dit maintenant recherche des entérocoques intestinaux[24].

Bactéries anaérobies sulfito-réductrices

On regroupe sous la dénomination d’anaérobies sulfito-réducteurs (ASR) un ensemble hétérogène de germes, habituellement à Gram positif, sporulés ou non, qui cultivent en anaérobiose avec réduction des sulfites en sulfures. Les principaux germes sont sans doute les clostridies [24]. Le plus souvent, les indications attendues concernent :
• l’origine de la pollution : Elles sont souvent considérées comme des témoins de pollution fécale. La forme spore, beaucoup plus résistante que les formes végétatives des coliformes fécaux et des streptocoques fécaux, permettrait ainsi de déceler une pollution fécale ancienne ou intermittente ;
• la protection d’une nappe ;
• l’efficacité d’un traitement physique ;
• l’origine d’odeurs nauséabondes : les bactéries sulfito-réductrices sont incriminées dans les phénomènes de corrosion des tuyaux qui entrainent ces odeurs ;
• la présence de certaines espèces constitue une nuisance d’ordre sanitaire. C’est le cas de Clostridium perfringens.

Bactéries spécifiques

Il existe une grande variété de bactéries pathogènes ou potentiellement pathogènes (opportunistes) pour l’homme dans tous les types d’eaux. Celles-ci vivent ou survivent dans l’environnement, soit provenant des rejets humains, éliminées par des sujets malades ou des porteurs sains, soit étant autochtones et pouvant s’adapter à l’homme.

Salmonelles

Les salmonelles sont en général considérées comme pathogènes bien que leur virulence et leur pathogénèse varient énormément : fièvres typhoïdes, salmonelloses systémiques, gastro-entérites, toxi-infections alimentaires. Les hôtes naturels des salmonelles sont la population humaine, les animaux domestiques, les volailles et le bétail ainsi que les animaux sauvages, y compris les oiseaux communs. Humains et animaux peuvent éliminer dans les selles des salmonelles non seulement en cas de maladie mais aussi en tant que porteurs asymptomatiques. Les salmonelles peuvent donc être présentes dans l’eau des égouts agricoles et domestiques, les eaux douces, y compris les eaux potables et les nappes phréatiques, ainsi que l’eau de mer. La méthode de recherche de ces micro-organismes découle de deux données : d’une part leur présence en nombre relativement faible dans les eaux ainsi que leur difficulté d’y survivre ; d’autre part l’existence habituelle d’un nombre important de germes d’accompagnement, d’origine fécale (coliformes, streptocoques) ou non (Pseudomonas, Achromobacter, etc.). Ces germes, plus nombreux, entrent en compétition avec les salmonelles éventuellement présentes qui sont alors inhibées. Ces constatations entraînent l’obligation d’utiliser des milieux d’enrichissement sélectif, dans le but d’inhiber le développement des autres bactéries[24].

Autres bactéries spécifiques

Campylobacter jejuni : Cette bactérie à Gram négatif est composée de plusieurs genres qui sont parfois thermotolérants. Cette bactérie est omniprésente dans les pâturages et les élevages. L’agent pathogène se retrouve alors souvent dans les eaux superficielles et les eaux brutes [24]. Legionella : Les Legionella sont des germes de l’eau présents en quantités modérées dans les réservoirs naturels, mais capables de proliférer dans les réseaux mal maîtrisés. Ils peuvent contaminer l’Homme par inhalation d’aérosols contaminés et provoquer chez certains individus une pneumopathie parfois grave (légionellose due à Legionella pneumophila) ou une fièvre (« fièvre de Pontiac ») [24].
Pseudomonas aeruginosa : Ces germes sont très répandus dans la nature : air, eau, sol, produits végétaux. Ils sont le plus souvent saprophytes des végétaux. Mais, ils peuvent s’adapter à l’homme et sont capables d’engendrer des troubles digestifs [16].
Staphylocoques pathogènes : Très répandus dans la nature, ils sont doués de capacités de développement et de résistance importantes. Ils sont saprophytes de la peau et des muqueuses des êtres vivants. Ce qui en fait des agents de contamination par manipulation. L’espèce pathogène est Staphylococcus aureus à coagulase positive . Elle produit une entérotoxine thermostable qu’elle libère dans les aliments qui supportent sa croissance en l’occurrence l’eau. Cette toxine est rarement mortelle [16].
Vibrion cholérique: Sa recherche est utile quand une épidémie risque de se propager par suite de la présence de malades ou de porteurs de germes en provenance de l’étranger [24]
Yersinia enterolitica : L’importance de Yersinia enterolitica dans la pathologie gastro-intestinale a été soulignée par l’OMS. Si l’origine alimentaire de nombreux troubles gastro-intestinaux dus à Yersinia enterolitica est indéniable, le rôle direct de l’eau de boisson est beaucoup plus difficile à mettre en évidence [24].

Autres dangers biologiques liés à l’eau

Virus dans l’eau

De nombreux virus sont retrouvés dans les milieux hydriques environnementaux. Parmi les virus pathogènes excrétés, les Adénovirus, les Entérovirus, les Réovirus, les virus Hépatiques, les Norovirus et les Rotavirus sont à retenir [11] ; [29] ; [24] ; [27] ; [23].

Dangers parasitaires

La recherche des agents infectieux dans l’eau ne se limite plus à la recherche des bactéries. En effet, suite à des épidémies parfois importantes, les parasites ont été identifiés et peuvent donc maintenant être recherchés dans les eaux. L’OMS a, en 2003, classé les parasites parmi les agents pathogènes émergents. Ce classement fait suite à l’observation d’une augmentation significative de cas d’épidémies d’origine hydrique liées aux parasites à travers le monde.Ces parasites, principalement Giardia lamblia et Cryptosporidium parvum [13] sont des protozoaires microscopiques des vertébrés. L’existence d’un risque d’infection par ces protozoaires se trouve confortée par l’évaluation d’une dose minimale relativement faible (30 oocystes pour C. parvum) [6]. En plus, les amibes libres sont capables d’entrainer des dommages chez les consommateurs. Historiquement, Entamoeba histolytica était considérée comme la seule amibe pathogène pour l’homme. La découverte de cas humains de méningo-encéphalite amibienne primitive due à Naegleria, à Acanthamoeba ou à Hartmannella a suscité un intérêt nouveau pour les amibes libres dans l’eau. Les amibes libres sont présentes dans notre environnement et sont retrouvées à tous les stades de la production y compris la distribution de l’eau. Les amibes dites « libres », car non parasitaires, sont présentes dans tous les milieux naturels et en particulier dans les eaux douces [21], ainsi que souvent dans les réseaux de distribution.

Dangers physiques liés l’eau

L’eau doit être incolore, inodore, de clarté et de goût acceptables. Toute odeur est signe de pollution ou de la présence de matières organiques en décomposition[24].

Dangers chimiques liés à l’eau

La pollution chimique est probablement la plus fréquente, très ressentie et très diverse. Il s’agit d’abord de contamination par des composés inorganiques (sodium, chlorures, nitrates, phosphates, métaux lourds, etc…). Par les contaminants organiques sont potentiellement innombrables (détergents, produits phytosanitaires, solvants, hydrocarbures, etc…) [13].
En Industries Agro-Alimentaires et particulièrement dans le domaine de la pêche, l’eau est utilisée en permanence. Une partie de cette eau est transformée en glace. Ceci permet de réduire la charge bactérienne de ces denrées. Toutefois, cette eau peut véhiculer des germes pathogènes dangereux pour l’homme. Il apparaît donc primordial que ces eaux (qu’elles soient de mer ou d’eau douce) subissent des traitements avant d’être utilisées dans le processus de production. Cependant, la qualité bactériologique d’une eau n’est pas un paramètre stable, mais au contraire sujet à fluctuation, par pollution accidentelle, nécessitant des contrôles permanents et représentant la cause la plus fréquente de non potabilité de l’eau, d’où l’importance de son analyse.

Table des matières

Introduction
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
Chapitre I : Traitements épuratifs de l’eau
I.1. Procédés physiques de traitement
I.1.1. Sédimentation
I.1.2. Coagulation et floculation
I.1.3. Décantation ou flottation
I.1.4. Filtration
I.2. Procédés chimiques ou stérilisation
I.2.1. Chloration
I.2.2. Ozonation
I.2.3. Rayonnements ultraviolets
Chapitre II : Industrie halieutique : importance de l’eau et de la glace
II.1. Importance de l’eau en industrie halieutique
II.2. Importance de la glace en industrie halieutique
II.3. Analyse des dangers liés à l’eau
II.3.1. Flore bactérienne de l’eau
II.3.1.1. Bactéries indicatrices de pollution et d’efficacité de traitement
II.3.1.1.1. Micro-organismes aérobies revivifiables
II.3.1.1.2. Coliformes
II.3.1.1.3. Entérocoques
II.3.1.1.4. Bactéries anaérobies sulfito-réductrices
II.3.1.2. Bactéries spécifiques
II.3.1.2.1. Salmonelles
II.3.1.2.2. Autres bactéries spécifiques
II.3.2. Autres dangers biologiques liés à l’eau
II.3.2.1. Virus dans l’eau
II.3.2.2. Dangers parasitaires
II.3.3. Dangers physiques liés l’eau
II.3.4. Dangers chimiques liés à l’eau
DEUXIEME PARTIE : PARTIE EXPERIMENTALE
Chapitre I : Matériel et Méthodes
I.1. Cadre et Période de l’étude
I.2. Matériel
I.2.1. Procédés de traitement de l’eau dans les usines halieutiques
I.2.2. Echantillon
I.2.3. Matériel technique
I.2.3.1. Appareillage
I.2.3.2. Produits consommables
I.3. Méthodes
I.3.1. Détermination du procédé de traitement de l’eau et de la glace
I.3.2. Echantillonnage
I.3.3. Analyses bactériologiques
I.3.3.1. Dénombrement des micro-organismes aérobies revivifiables
I.3.3.1.1. Préparation des dilutions décimales
I.3.3.1.2. Mode opératoire
I.3.3.2. Dénombrement des coliformes thermotolérants
I.3.3.3. Dénombrement des entérocoques
I.3.3.4. Recherche et dénombrement des germes ASR
I.3.3.5. Recherche des salmonelles
I.3.3.6. Expression des résultats
I.3.3.7. Critères microbiologiques et Interprétation des résultats
Chapitre II : Résultats et Discussion
II.1. Résultats
II.1.1. Procédés de traitement de l’eau dans les entreprises halieutiques au Sénégal
II.1.2. Niveau de contamination globale de l’eau et la glace dans les industries halieutiques
II.1.2.1. Micro-organismes aérobies à 22°C
II.1.2.2. Micro-organismes aérobies à 37°C
II.1.2.3. Bactéries anaérobies sulfito-réductrices
II.1.2.4. Coliformes thermotolérants
II.1.2.5. Entérocoques et salmonelles
II.1.3. Niveau de contamination en fonction des entreprises
II.1.3.1. Micro-organismes aérobies à 22°C
II.1.3.2. Micro-organismes aérobies à 37°C
II.1.3.3. Coliformes thermotolérants
II.1.3.4. Entérocoques-ASR-salmonelles
II.2. Discussion
II.2.1. Procédés de traitement de l’eau des usines halieutiques au Sénégal
II.2.2. Micro-organismes aérobies revivifiables à 22°C et 37°C
II.2.3. Anaérobies sulfito-réducteurs
II.2.4. Coliformes thermotolérants
II.2.5. Entérocoques
II.2.6. Salmonelles
Conclusion et Recommandations
Références bibliographiques

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