L'automatisation et la digitalisation de la microbiologie pour une meilleure surveillance de l’eau

Bien que la digitalisation transforme la gestion de l’eau, les méthodes traditionnelles de test microbiologique, comme celles de cultures en milieu spécifique, sont encore largement utilisées. Toutefois, ces méthodes n'offrent que des informations limitées sur la qualité de l'eau, sur sa dynamique et les anomalies éventuelles. L’émergence d’outils de surveillance microbiologique rapides en ligne comble cette lacune, faisant entrer la microbiologie dans l’ère du numérique.

La gamme BactoSense de bNovate, à la pointe de la cytométrie en flux, automatise la détection de bactéries et s'intègre parfaitement aux systèmes de surveillance existants. Avec une résolution temporelle élevée et une connectivité flexible, BactoSense transforme la surveillance microbiologique. Voyons voir quel est l'impact de l'automatisation sur la gestion de la qualité de l'eau.

Introduction de la digitalisation de la microbiologie pour mieux gérer la qualité de l'eau

De nos jours, l’approvisionnement en eau représente un défi à l’échelle mondiale, que ce soit à cause de conditions climatiques extrêmes, de ruissellement agricole ou d’infrastructures vieillissantes. Une pression considérable est exercée sur les ressources en eau en termes de quantité et de qualité. Afin de faire face à ces problèmes, la gestion de l’eau s’appuie de plus en plus sur la digitalisation.

Les capteurs intelligents, les modèles prédictifs et l’analyse des données ont permis d’améliorer la qualité et la distribution de l’eau. Par exemple, de nouvelles usines de traitement économes en énergie ont vu le jour, les procédés de production ont été rationalisés et les opérateurs peuvent facilement accéder aux paramètres pertinents et les contrôler via SCADA. La microbiologie accuse toutefois un important retard.

La digitalisation de la microbiologie avec BactoSense

La digitalisation de la microbiologie avec BactoSense change ce paradigme. Grâce à la cytométrie en flux, BactoSense compte les bactéries avec précision. La méthode consiste à diriger un laser sur un échantillon pour détecter et quantifier les cellules bactériennes. Ce processus rapide diffère considérablement des méthodes traditionnelles, où les colonies bactériennes doivent se développer pendant plusieurs jours sur un milieu spécifique avant de pouvoir être comptées. La cytométrie en flux offre des informations en temps réel, essentielles pour répondre efficacement aux fluctuations de la qualité de l'eau.

L'intégration harmonieuse avec les systèmes numériques de gestion de l'eau

BactoSense est conçu pour s'intégrer facilement aux systèmes SCADA, garantissant ainsi la disponibilité des données microbiologiques sur les plateformes digitales de gestion de l'eau. Cette intégration permet aux services des eaux d'accéder facilement aux données microbiologiques ainsi qu'à d'autres paramètres, créant ainsi une approche unifiée de la surveillance qui permet une prise de décision plus rapide et plus éclairée. Avec BactoSense, la microbiologie peut être associée à d'autres systèmes automatisés d'échantillonnage, de surveillance et de contrôle de l'eau, ce qui en fait un choix idéal pour les infrastructures d'eau modernes.

Figure 1 : Depuis la fin des années 1800, la culture sur milieu solide est la pratique standard pour quantifier les bactéries dans l'eau. Cependant, cette méthode est inadaptée à la surveillance en continu en raison du temps nécessaire aux bactéries pour se multiplier et former une colonie visible. Avec l'avènement des méthodes microbiologiques rapides en ligne, les paramètres de la microbiologie sont enfin devenus disponibles pour la gestion et la surveillance des processus.

Digitaliser la microbiologie pour une gestion de l'eau en temps réel

Suivons le parcours de l'eau, du captage au robinet, en explorant l'impact positif de la digitalisation et ce qu'elle implique dans la pratique pour la surveillance de la qualité microbiologique de l'eau. En nous appuyant sur des études de cas menées par des services publics de l'eau de toute l'Europe, nous montrons comment l'adoption de solutions de surveillance en ligne digitales et à haute résolution révolutionne les pratiques existantes.

1. Gestion des captages d'eau brute

Les facteurs naturels comme les précipitations, la fonte des neiges et les événements de contamination influencent de manière imprévisible la qualité de l'eau brute. Les tests microbiologiques traditionnels ont du mal à capturer ces changements rapides, mais les capteurs intelligents numériques à haute résolution temporelle comblent cette lacune. Leur intégration permet d'ajuster en temps réel le traitement de l'eau lorsque les niveaux bactériens fluctuent.

Figure 2 À gauche : Mise en œuvre de la technologie de surveillance BactoSense pour le captage discontinu d'eau brute en fonction de la qualité microbiologique de l'eau. À droite : Une qualification et une surveillance approfondies des sites de captage en Islande ont permis de redéfinir les fenêtres de captage en fonction des données de surveillance en temps réel, ce qui a conduit à une capacité de production plus élevée des forages individuels (Veitur Islande).

Figure adaptée de cette note d'application.

Étude de cas : BactoSense a renforcé la surveillance des eaux souterraines en Islande en permettant une surveillance continue et des ajustements en temps réel dans la gestion de la qualité de l’eau, améliorant ainsi l’efficacité et la sécurité des forages.

2. Optimisation des procédés de traitement de l'eau

La microbiologie digitalisée d'appréhender la nature dynamique du traitement de l'eau. Par exemple, la surveillance bactérienne en temps réel pendant la filtration membranaire permet de détecter instantanément les problèmes de filtration. L'approche digitale permet de planifier les maintenances et les ajustements opérationnels plus précisément, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de prolonger la durée de vie des équipements.

Figure 3 : Dans la commune de Saxon en Suisse, les données de surveillance BactoSense et les prévisions météorologiques sont combinées pour gérer la chloration et la distribution de l'eau à la demande.

Avantages financiers : les systèmes de microbiologie digitale permettent des économies substantielles en évitant la surutilisation de produits chimiques et en réduisant la consommation d'énergie. Au cours de la première année de mise en œuvre de BactoSense, les solutions digitales peuvent offrir des avantages financiers significatifs au-delà de l'amélioration de la précision de la surveillance.

Exemple : à Saxon, en Suisse, les processus de chloration de l'eau ont été optimisés en combinant les données de surveillance BactoSense avec les prévisions météorologiques. Cela permet de garantir une eau potable sûre même après de fortes tempêtes.

3. Maintenance et suivi des réseaux de distribution

Les systèmes de distribution vieillissants sont vulnérables aux ruptures de canalisations, qui ont des répercussions sur les résidents et les industries et augmentent le risque de contamination. Les capteurs comme BactoSense accélèrent la réponse en mesurant la qualité bactérienne directement sur les lieux de l'incident, réduisant ainsi les délais d'obtention des résultats de laboratoire.

Application : En Suède, les données de BactoSense ont amélioré l'efficacité du rinçage des canalisations, garantissant des réponses plus rapides et plus sûres aux ruptures de canalisation.

Figure 4 : Pour contrer les perturbations dues aux ruptures de canalisations et accélérer le processus de mise en service des canalisations, la haute résolution temporelle des données BactoSense a été utilisée en Suède pour surveiller l'efficacité du rinçage des canalisations.

4. Détecter et répondre aux changements dans le réseau

Les bactéries peuvent se développer rapidement en cas de faible concentration en chlore ou de stagnation dans les réseaux de distribution. La microbiologie digitale permet de détecter ces changements presque instantanément, contrairement aux résultats tardifs des méthodes traditionnelles. La détection rapide des risques de contamination permet aux opérateurs de prendre des mesures immédiates.

Figure 5 : Lorsqu’il est intégré dans un réseau de canalisations, BactoSense peut immédiatement alerter en cas de changement anormal de la qualité de l’eau, permettant aux opérateurs de réagir rapidement.

Cas d'utilisation : Intégré dans les réseaux de distribution, BactoSense peut alerter les opérateurs en quelques minutes d'une anomalie microbienne, garantissant une réponse rapide.

5. Évolutivité et adaptabilité pour divers services publics

BactoSense a été conçu pour être évolutif, ce qui en fait une solution adaptée aux grandes et petites infrastructures. Grâce à des options de configuration flexibles, BactoSense peut répondre aux besoins de services publics aux budgets limités, quelle que soit la complexité du système. Même avec un personnel limité, il est possible de tirer profit de la microbiologie digitale pour améliorer la sécurité de l'eau et surveiller à distance en temps réel.

L'avenir de la microbiologie digitale dans la gestion de l'eau

À mesure que le changement climatique, la croissance démographique et les modes d'utilisation de l'eau évoluent, les solutions digitales dans la gestion de l'eau deviennent essentielles. La surveillance microbienne robuste et en temps réel prodigué par BactoSense offre aux services publics un outil puissant pour améliorer la de l'eau. Les études de cas démontrent le caractère essentiel de la digitalisation de la microbiologie dans les services publics de distribution d'eau.

Comme toutes les technologies, les solutions de microbiologie digitale présentent certaines limites. L'installation et l'étalonnage initiaux nécessitent un investissement, et l'interprétation des données exige une expertise. Cependant, des programmes de formation et un support constant permettent de relever efficacement ces défis. C'est pourquoi, notre équipe de service technique et d'assistance propose un accompagnement sur mesure pour garantir que BactoSense soit utilisé à son plein potentiel.

À mesure que la technologie et les analyses s'améliorent, ces obstacles diminuent, rendant la microbiologie digitale de plus en plus accessible à tous les services publics. Réservez une démonstration pour voir comment vous pouvez numériser votre gestion de l'eau.