La désinfection solaire de l'eau (SODIS) purifie l'eau à faible turbidité à des fins de consommation grâce à une combinaison de chaleur, d'irradiation ultraviolette (UV) et de rayonnement lumineux visible émis par l'énergie solaire. Elle convient à la désinfection de petites quantités d'eau à faible turbidité.

Les bouteilles usagées en polyéthylène transparent (PET) sont nettoyées, remplies d'eau non traitée et fermées hermétiquement. Les bouteilles sont posées horizontalement sous un soleil de plomb pendant au moins 6 heures. Lorsque le temps est nuageux, la durée d'exposition doit être portée à 48 heures. Alternativement, des sacs en plastique pénétrables aux UV, des bouteilles en verre ou d'autres récipients, développés pour SODIS, peuvent être utilisés. Un bon emplacement pour poser des bouteilles est une surface réfléchissante, comme des tôles ondulées. La réflexion et les températures plus élevées accélèrent le processus de désinfection. Si aucun matériau réfléchissant n'est disponible, les bouteilles peuvent également être placées sur n'importe quelle surface, à condition de s'assurer que les récipients ne soient ombragés à aucun moment.

Considérations sur la conception

Les flacons utilisés pour le processus de désinfection doivent être incolores et transparents, ne présenter aucune rayure/dommage, être dépourvus d'étiquettes et être soigneusement nettoyés. Le rayonnement UV est réduit en augmentant la profondeur de l'eau, c'est pourquoi les petites bouteilles (1 à 1,5 L) sont préférées aux volumes plus importants (> 3 L). Par exemple, à une profondeur d'eau de 10 cm (généralement le diamètre d'une bouteille PET de 2 L) et à un niveau de turbidité modéré (< 30 NTU), le rayonnement UV-A est réduit à 50 %. Pour obtenir une désinfection > 99,9 % pour les bactéries et > 99 % pour les virus, 3 à 5 heures de rayonnement solaire supérieur à 500 W/m² sont nécessaires. Cela dépend de l'intensité solaire, qui dépend à son tour de facteurs tels que la situation géographique, l'altitude et le climat. En pratique, cela signifie des temps d'exposition de 6 à 48 heures. Par conséquent, lors de la promotion de SODIS, lorsqu'il ne sera pas clair pour les utilisateurs à quel moment l'eau est sûre, il peut être préférable de simplement promouvoir laisser les bouteilles dehors pendant 2 jours. Les récipients ne doivent pas être ombragés par des arbres, des maisons ou d'autres objets. SODIS ne convient pas aux eaux dont la turbidité est supérieure à 30 NTU. Dans ce cas, d'autres méthodes ou un prétraitement utilisant des méthodes de clarification doivent être utilisés.

Matériaux

Peu importe le matériau utilisé, il doit avoir une bonne transmission UV-A et doit être de qualité alimentaire. Les bons choix sont les bouteilles en PET ou en verre d'un volume maximum de 3 litres ou les sacs pliables (par exemple, les sacs SODIS spécialement fabriqués ou les sacs de congélation disponibles dans le commerce). Les sacs présentent de nombreux avantages par rapport aux bouteilles, tels qu'être plus faciles à stocker, transporter, distribuer et remplir, ainsi qu'être plus faciles à acheter sur la plupart des marchés dans le monde entier. Le problème avec les sacs, cependant, est qu'ils ne durent pas aussi longtemps et créent davantage un problème de déchets environnementaux. Il est recommandé de remplacer les bouteilles en plastique après 6 à 12 mois d'utilisation quotidienne. Habituellement, les bouteilles en PET sont étiquetées avec un symbole de recyclage 1 PET. Les bouteilles brunes et vertes ne doivent pas être utilisées, car ces bouteilles n’absorbent que partiellement la lumière UV. Une légère teinte bleue, que beaucoup de bouteilles ont, est acceptable. Les bouteilles en chlorure de polyvinyle (PVC) ne doivent pas être utilisées.

Applicabilité

SODIS convient à un usage domestique pour l'eau contaminée par des microbes. En particulier, SODIS peut être bénéfique pour les programmes de préparation aux catastrophes. Si les gens ont été formés sur la méthode SODIS et ont accès au matériel approprié, ils peuvent commencer à traiter leur eau avant que les activités d'aide ne les atteignent. SODIS n'est pas recommandée dans la réponse aiguë si les personnes n'ont pas de connaissances préalables, car la logistique de distribution des bouteilles vides n'est pas avantageuse, en particulier par rapport à d'autres options (par exemple, les désinfectants chimiques). De plus, comme pour toutes les autres technologies de traitement domestique, il est difficile dans de tels contextes d'introduire rapidement une nouvelle technologie qui nécessite une formation importante.

Fonctionnement et entretien

Une condition préalable pour SODIS est un temps ensoleillé. Les jours nuageux (où plus de la moitié du ciel est couvert de nuages), les bouteilles doivent être placées au soleil pendant deux jours consécutifs. Les jours de pluie, SODIS ne fonctionne pas, ce qui signifie que des options alternatives doivent être disponibles (par exemple, la collecte des eaux de pluie, I.1 et I.2 ). Si les conditions météorologiques sont instables, des dispositifs indicateurs électroniques ou de simples capteurs de température à base de paraffine peuvent indiquer l'efficacité du traitement. La méthode SODIS est appropriée uniquement pour les eaux de faible turbidité jusqu'à 30 NTU. Pour décider si l'eau est trop trouble et nécessite un prétraitement, on peut placer une bouteille remplie sur un journal à l'ombre (pour éviter les interférences lumineuses) et regarder à travers la bouteille de haut en bas. S’il est possible de lire les lettres à travers l'eau, cela veut dire que la turbidité de l'eau est inférieure à 30 NTU. Si la turbidité est trop élevée, elle peut être réduite par floculation/sédimentation (à l'aide de sulfate d'aluminium ou de graines de Moringa oleifera broyées) ou par filtration. Pour éviter toute recontamination, l'eau traitée doit être stockée dans des bouteilles dans lesquelles l'eau a été désinfectée jusqu'à sa consommation. L'eau traitée doit être bue directement de la bouteille autant que possible pour éviter la recontamination.

Santé et sécurité

Des études ont montré que SODIS réduit considérablement le taux de maladies liées à la consommation d'eau contaminée. Ceci est principalement réalisé par la transmission UV-A (longueur d'onde : 320–400 nm) et des températures supérieures à 50 °C. Des essais en laboratoire ont démontré que la désinfection avec SODIS élimine jusqu'à 99,99 % des bactéries et > 99 % des virus ainsi que des protozoaires (Giardia et Cryptosporidium rendus non infectieux après > 10 h d'exposition au soleil). L'eau contaminée par des agents non biologiques tels que l'arsenic, le fluorure ou des contaminants organiques agricoles industriels ou des métaux lourds requiert des étapes supplémentaires pour rendre l'eau potable.

Coûts

Si des bouteilles usagées sont disponibles, il n'y a pas de frais de matériel supplémentaires. Lorsque les bouteilles usagées ne sont pas disponibles, les sacs de congélation peuvent être une alternative peu coûteuse.

Considérations sociales et environnementales

SODIS est un moyen simple, abordable, efficace et durable d'obtenir de l'eau propre utilisée au niveau des ménages. SODIS fournit un traitement efficace de toute source d'eau non chlorée avec une faible turbidité, et n'importe qui peut être formé pour utiliser SODIS localement. Cependant, dans certains cas, l'acceptation a été faible. Les gens arrêtent d'utiliser SODIS en raison du temps et des efforts nécessaires pour traiter l'eau pour l'ensemble du ménage, des préoccupations liées à l'efficacité, de l'accès limité aux bouteilles et de la réticence à payer pour de nouvelles bouteilles. Certaines personnes pourraient rejeter l'eau chaude, et elle pourrait développer un goût désagréable. Les bouteilles en PET vides et les sacs en plastique peuvent poser un sérieux problème de gestion des déchets solides. Lorsque des bouteilles vides ou des sacs SODIS sont distribués dans des lieux sans système fonctionnel de gestion des déchets, l'impact des bouteilles et des produits distribués doit être pris en compte. Par exemple, l'élimination des bouteilles en PET dans les latrines à fosse peut obstruer les équipements de pompage des camions aspirateurs, générant des problèmes additionnels.