Perfectionnement des techniciens produits laitiers fermiers Manosque septembre 2011 L eau dans les ateliers fromagers et le système de désinfection de l eau par les UV Dans le cadre de la lutte contre les Pseudomonas
Les eaux naturelles : généralités Réserves: souterraines, de surface et de mer Besoins en eau potable = eaux douces Eau = milieu vivant, éléments présents sous formes: gaz, liquide ou solide minérale ou organique particules de dimension variable
Les eaux naturelles : généralités Eaux superficielles Sensibles aux variations saisonnières Développement +/- important de phytoplancton Présence fréquente de MO Fragilité, vulnérabilité de la ressource à la pollution (minérale, organique) Très souvent contaminés par bactéries et virus (non exploitable à l état brut) Eaux souterraines Qualité P-Chimique liée aux origines géologiques Faible turbidité Peuvent être de grande pureté bactériologique Peuvent contenir quelques éléments indésirables (composés soufrés, Fer, Mn)
Les eaux naturelles : généralités Réglementation européenne (décret n 2008-652 et arrêtés du 17 décembre 2008) : qualité de l eau à la production 62 paramètres (organoleptiques, physicochimiques, substances toxiques, biologiques, microbiologiques) i Niveau guide (NG) CMA (concentration maximale admissible) Responsables : Etat et distributeur Techniques de l ingénieur (JC BOEGLIN)
Contexte L eau en ateliers réglementaire fromagers Réglementation européenne décret n 2008-652 et arrêtés du 17 décembre 2008 Mise au norme des ateliers de transformation Potabilité: recherche de germes témoins de la contamination fécale Obligation suivi qualité de l eau d alimentation de l atelier Analyse 1 à 2 fois/an source privée et/ou traitement
L eau en ateliers fromagers Données générales Environ 2,7 litres d eau / L de lait transformé soit 450 m 3 / an en moyenne (uniquement pour la MAT et l atelier de transformation) Utilisation pour les opérations de nettoyage et désinfection Et donc Le rinçage final des matériels et surfaces
Données études Vet Agro Sup Suivi 8 ateliers (2 ans) zone AOC saint nectaire Recueil données quantitatives et qualitatives : Niveau de contamination par les Pseudomonas Procédures de nettoyage et désinfection EAUX SURFACES MATIERES
Données études Vet Agro Sup Charge moyenne en Pseudomonas dans les eaux de sources et de réseau 6,0 6,0 lo og CFU/L 5,0 4,0 3,0 2,0 5,0 4,0 3,0 2,0 eau réseau eau source 1,0 1,0 0,0 23 39 40 25 41 14 42 43 44 38 21 22 24 7 20 producteurs 0,0 Niveau contamination en Pseudomonas entre 10 et 10 4 CFU/L Réseau = Source privée
Maîtrise du risque Pseudomonas Eliminer les Pseudomonas à l entrée de l atelier Le système UV Eliminer les Pseudomonas présents dans l atelier
Le traitement eau par UV-c La solution «idéale» en théorie mais. Des difficultés pour paramétrer l installation Surveillance et maintenance contraignantes et difficiles il
Données études Vet Agro Sup Efficacité du dispositif UV chez 10 producteurs de fromage saint nectaire 5,0 4,0 CFU/L log 3,0 2,0 1,0 0,0 23 39 40 25 41 14 42 43 44 38 producteur Avant UV Après UV
Les ultraviolets et leurs effets UV-C Action bactéricide et bactériostatique Inactivation par absorption de la lumière UV Modification des composants moléculaires par réaction photochimique UV traversent t paroi cellulaire, l interaction avec acides nucléiques Performance traitement UV-c: - Dose suffisante - UV atteignent les micro-organismes visés
Les ultraviolets et leurs effets Certains micro-organismes organismes développent des systèmes de réparation et sont capables de reconstituer l ADN altéré (dark repair, photoréactivation) Courbes des doses-réponses aux UV de E.coli et L. pneuphilia avec et en l absence de mécanismes de photoréactivation (EPA, guidance manual, 2003)
Les ultraviolets - efficacité Degré de destruction ou d inactivation des microorganismes dépend de la dose d énergie UV(D (dose d'exposition) = P / S exp(-ky) T exprimée en J/m² ou en Ws/cm² ) utilisée qui dépend de: Puissance de la lampe (P en Watt) Surface émettrice (S en m²) Coefficient d adsorption dans le liquide (K en m -1 ) L épaisseur de la lame d eau (Y en m) Temps d exposition (T en s) Efficacité des installations dépend Dose UV appliquée Caractéristiques de l eau à traiter : Paramètres hydrauliques Paramètres physico-chimiques, microbiologiques
Les ultraviolets - efficacité Paramètres altérant la performance du traitement de l eau par les UV: La coloration Les matières en suspension (sable, argiles, boues diverses) Les matières organiques (déchets végétaux, acides humiques) Certains composés inorganiques (Fer, Co, Cu, Ca, Mg, Mn) Certains composés chimiques absorbent les UV: Composé chimique Concentration ayant un impact sur l UVT (mg/l) Ozone 0,071 Ion ferrique 0,057 Permanganate 0,91 Thiosulfate 2,7 Hypochlorite 8,4 Peroxyde d hydrogène 8,7 Ion ferreux 9,6 Sulfite 23 Zinc 187
Installation Entretien Maintenance des installations UV-C
Les objectifs Choix : paramètres à prendre en compte Installation : mise en place, positionnement Entretien : points de contrôle, outils de maintenance
MEMO pour l installation dispositif UV-C Analyses à effectuer Turbidité (MES) Dénombrement germe cible Concentration fer total Dureté totale (TH) (présence de calcium et de magnésium) Capacité à transmettre les UV (Transittance UV-c (254 nm) Paramètres à évaluer Débits mini, moyen et maxi (de pointe) Lieu d installation N tt t dé i f ti d li ti t Nettoyage et désinfection des canalisations avant installation
Critères pour l installation dispositif UV-C - prétraitement Etape filtration (élimination des colloïdes et matières organiques) Eau «qualité réseau» Eau «qualité particulière» Support Corps du filtre Composition filtre Diamètre de pore Traitement spécifique (décantation, Traitement spécifique (décantation, coagulation floculation, adoucissement, déferrisation )
Critères pour l installation dispositif UV-C: la lampe (1) Efficacité désinfection dépend de la dose UV-c reçue par les micro- organismes Dose Uv-c fonction de - Temps d exposition - Intensité UV-c émise par la lampe - Changement régulier de la lampe (10 000h) - Débit
Critères pour l installation dispositif UV-C: lampes, autres Lampe UV-C basse tension= 55W (<3 m 3 /h) ou 95W selon débit Chambre de désinfection = en fonction des débits minimal, moyen et maximal Raccordement du dispositif au plus près du point utilisation Éléments optionnels : œil, compteur horaire, vannes (entrée et sortie), manomètres, alarmes, by pass
Critères pour l installation dispositif UV-C Précautions au montage Eléments fragiles (gaine quartz, lampe UV-c) Nettoyage et désinfection des canalisations Elimination biofilms
Critères pour l entretien et la maintenance du dispositif UV-C Point de contrôle 1: filtration Etape clé déterminant le niveau d efficacité du traitement UV-c - changement 2 à 3 fois/an maximum - en cas variation exceptionnelle qualité de l eau Moyens de contrôle Observation état filtres et manomètres turbidité et conductivité
Critères pour l entretien et la maintenance du dispositif UV-C Point de contrôle 2 : la gaine quartz Manipulation délicate avec gants Vérifier l encrassement tous les mois (1ere année) Nettoyage et désinfection = de 1 à 3 fois/an selon vitesse encrassement En cas d arrêt prolongé : N et D obligatoire N et D extérieur de la gaine quartz
Critères pour l entretien et la maintenance du dispositif UV-C Point de contrôle 3 : chambre UV-c Vérifier encrassement en même temps que gaine Nettoyage et Désinfection 1 fois/an et en cas d arrêt prolongé Montage et démontage Vérifier absence de fuites
Critères pour l entretien et la maintenance du dispositif UV-C Point de contrôle 4 : Lampe UV-c Changement entre 8 000 et 10 000h (1 fois/an) Eviter on / off = diminution durée de vie lampe Manipulation délicate = manipulation hors tension et au niveau du culot
Les ultraviolets et leurs effets Les doses UV appliquées varient selon les micro- organismes à inactiver: Type de microorganismes Dose UV (mj/cm²) Bacillus subtilis (spore) 12,0 Clostridium tetani 4,9 Listeria monocytogenes 3,4 Legionelle pneumophilla 21 2,1 Pseudomonas aeruginosa 5,5 Pseudomonas fluorescens 3,5 Streptococcus faecalis 4,5 Hepatitis A virus 11,0 Hepatitis poliovirus 12,0 Saccharomyces cerevisiae 6,0 Aspergillus niger 132 Virus de la mosaïque du tabac 240 Dose germicide id préconisée é est de 25 mj/cm 2
Critères pour l installation dispositif UV-C Positionnement = au plus près de l utilisation Pas d effet rémanent = pas de protection du réseau après l appareil Traitement MAT et atelier de fabrication
Le guide VetAgro SUP