Optimisation des qualités épuratoires des graines de Moringa oleifera dans le traitement domestique des eaux de consommation en Afrique sub-saharienne : cas des eaux du Burkina Faso

Abstract

L'accès à l'eau potable demeure une très grande préoccupation en Afrique subsaharienne, particulièrement en milieu rural où les populations sont confrontées à la gestion optimale des points d’eau, à l’insuffisance d’hygiène et d’assainissement et au manque de méthodes appropriées de désinfection à l’échelle familiale. De ce fait, l’intégration de procédés biologiques de traitement des eaux de consommation pourrait être une alternative durable dans l’amélioration de la qualité des eaux de boisson, du fait de la disponibilité et de la non-toxicité des substances utilisées. Dans ce contexte et pour ce faire, la présente contribution a pour objectif d’évaluer et d’optimiser l’effet purificateur des graines de Moringa oleifera dans le traitement des eaux brutes de consommation, notamment de définir les conditions optimales de traitement et de conservation à l’échelle familiale. Un total de 240 échantillons d’eau de surface (Gana, Loumbila, Ouaga 3 et Ziga) et de puits (Boaré) alimentant les populations en milieu rural et périurbain au Burkina Faso a été traité avec des coagulants de graines et tourteaux de Moringa oleifera. Le suivi de paramètres physicochimiques (turbidité, pH, nitrates, nitrites, calcium, magnésium, dureté totale, matières organiques et sulfates) et microbiologiques (Escherichia coli, coliformes fécaux, entérocoques, protozoaires) d’intérêt sanitaire, en fonction des concentrations de coagulants et à différents temps de décantation a permis de déterminer les conditions optimales et d’évaluer l’efficacité des traitements. Afin de définir les conditions optimales de conservation, les eaux traitées aux graines et aux tourteaux de Moringa oleifera ont été conservées à température ambiante (25-30°C) et à 4°C. Les bactéries indicatrices de contamination fécale ont été dénombrées à des intervalles de temps de 24 heures durant 72 heures. Les données obtenues ont été analysées avec le logiciel statistique XLSAT 7.5.2. et les moyennes ont été comparées en utilisant le test de Newman Keuls au seuil de probabilité p= 5%. Les caractéristiques physicochimiques, bactériologiques et parasitologiques des échantillons d’eau traités ont été déterminées et appréciées au regard de leurs caractéristiques initiales, du temps de décantation, des concentrations de coagulants et suivant les normes OMS (2011) pour la qualité des eaux de boisson. Des résultats, il ressort que les conditions et l’efficacité des traitements avec les graines de Moringa oleifera varient en fonction des caractéristiques initiales des eaux brutes. La turbidité des eaux traitées a varié significativement en fonction du site (p< 0,0001), de la concentration de coagulant (p< 0,0001) et du temps de décantation (p< 0,0001). Pour chaque type de coagulant, les concentrations et les temps de décantation optimums ont varié en fonction des eaux brutes. Les temps de décantation optimums fournissant les plus faibles turbidités de l’eau étaient compris entre 15-30 min pour les traitements aux coagulants de tourteaux de Moringa oleifera, contre 30 min-2 h pour les traitements aux graines. Les abattements de la turbidité obtenus étaient compris entre 24 et 99% pour les traitements aux graines contre 91,8 à 99% pour les tourteaux de Moringa oleifera. D’une manière générale, les deux traitements ont réduit significativement les nitrates, nitrites, calcium et magnésium (p< 0,0001) dans les eaux traitées sauf les sulfates pour lesquels les concentrations ont augmenté sans être au-dessus de la valeur recommandée par l’OMS. Aux conditions optimales de traitement pour tous les échantillons d’eau confondus, les abattements microbiens obtenus avec les graines de Moringa oleifera ont été compris entre 92-100% contre 84-100% pour les tourteaux. Spécifiquement, des abattements de 84 100 % ont été obtenus pour les coliformes fécaux, 92 100 % pour Escherichia coli, 94 100 % pour les entérocoques et 100 % pour les kystes de Giardia intestinalis. Toutefois, on observe une recontamination des eaux traitées durant la conservation qui est significativement liée au type de traitement (p< 0,0001), à la durée (p< 0,0001) et à la température de conservation (p< 0,0001). Globalement, pour les échantillons d'eau traités aux graines de Moringa oleifera et conservés à température ambiante, les coliformes fécaux ont augmenté de 57-80 UFC/100 ml, 42-50 UFC/100 ml pour les E. coli et 22-47 UFC/100 ml pour les entérocoques, durant 72 heures de conservation. Dans les mêmes conditions, pour les eaux traitées avec les tourteaux de M. oleifera, les coliformes fécaux ont augmenté de 63-104 UFC/100 ml, 57-82 UFC/100 ml pour E. coli et 28-52 UFC/100 ml pour les entérocoques. Il est ressorti également que la prolifération microbienne est plus significative à température ambiante (25-30°C) qu’à 4°C (p< 0,0001), température à laquelle l’accroissement bactérien n’est significatif qu’après 48 heures de conservation. Ainsi, la conservation de l’eau traitée doit tenir compte du type de traitement au M. oleifera, de la température et de la durée de conservation. De ce fait, pour préserver la qualité microbiologique, les eaux traitées aux graines de Moringa oleifera doivent être conservées à basse température et consommées avant 24 heures. Cette recherche constitue un premier travail exploratoire qui ouvre la voie vers des essais de formulation d’un nouveau processus de traitement des eaux par la coagulation floculation avec les graines de Moringa oleifera en milieu rural. Il conviendra toutefois de développer une technique permettant de réduire les matières organiques résiduelles pour améliorer la qualité organoleptique et une meilleure conservation de l’eau traitée.