En el presente resumen ejecutivo se describe la problemática sobre el uso de plástico para la comercialización de agua embotellada, para ello se propuso una solución en base a una metodología que nos permita generar una alternativa de negocio sustentable. Como resultado del análisis se propone a Aquafast, un módulo de venta de agua purificada a granel, que promueve la reducción del consumo de botellas de plástico al requerir que los usuarios proporcionen sus propios envases; asimismo, no solo aborda la problemática del plástico, sino que también fomenta el consumo de agua y, por ende, beneficia la salud de las personas. Para la validación de la propuesta de solución se realizaron encuestas y se establecieron grupos focales las cuales nos permitieron confirmar las dos hipótesis que se plantearon. La primera hipótesis que se comprobó fue la relacionada a la calidad obteniéndose una valoración aceptable para el producto. La segunda hipótesis fue la relacionada al precio que está dispuesto a pagar el consumidor por un litro de agua, siendo este mayor o igual a S/.0.80. En cuanto a la factibilidad, se realizaron simulaciones para determinar la ganancia relacionada al costo de marketing para captar a un nuevo cliente obteniéndose una rentabilidad por cada sol invertido de S/. 4.62 por sol invertido. Asimismo, se validó el plan operativo obteniendo que la cantidad estimada de 25 máquinas expendedoras atienden sin dificultades la demanda de agua en Piura y Talara. En cuanto a la viabilidad financiera también realizo una simulación obteniendo que el 99.70% superan el VAN esperado. Como conclusión, Aquafast se presenta como un modelo de negocio sostenible y rentable que está alineado a los objetivos ODS 11 y ODS 12 generando un VAN de MS/. 1,152.65 y un TIR del 74% con una inversión inicial de MS/. 547.66. / In this executive summary, the problem of the use of plastic for the commercialization of bottled water is described, for which a solution was proposed based on a methodology that allows us to generate a sustainable business alternative. As a result of the analysis, a module for the sale of purified water in bulk is proposed to Aquafast, which promotes the reduction of the consumption of plastic bottles by requiring users to provide their own containers, likewise, it not only addresses the problem of plastic, but also which also encourages the consumption of water and, therefore, benefits people's health. To validate the solution proposal, surveys were carried out and focus groups were established which allowed us to confirm the two hypotheses that were raised. The first hypothesis that was tested was related to quality, obtaining an acceptable rating for the product. The second hypothesis was related to the price that the consumer is willing to pay for a liter of water, this being greater than or equal to S/.0.80. Regarding the feasibility, simulations were carried out to determine the profit related to the marketing cost to attract a new client, obtaining a return for each invested sol of S/. 4.62 per sun reversed. Likewise, the operational plan was validated, obtaining that the estimated number of 25 vending machines meet the demand for water in Piura and Talara without difficulties. Regarding financial viability, I also perform a simulation, obtaining that 99.70% exceed the expected NPV. In conclusion, Aquafast is presented as a sustainable and profitable business model that is aligned with the SDG 11 and SDG 12 objectives, generating a NPV of MS/. 1,152.65 and an IRR of 74% with an initial investment of MS/. 547.66.

El Sistema de Agua y Saneamiento en el Perú es esencial para el desarrollo de la población, así como para todas las actividades productivas. En el territorio nacional existen diversas formas de fuentes de agua, que cuentan con abundantes recursos hídricos, lo que le otorga al país una ventaja comparativa. Pero el problema es que este recurso no ha sido debidamente aprovechado. Tal situación se complica con un uso ineficiente del agua, que se evidencia en el consumo per cápita, que asciende a 250 litros diarios, mientras que lo recomendado a nivel internacional son 100 litros. El Índice de Progreso Social 2017 señala las diferencias en el acceso a los servicios de agua y saneamiento entre las regiones, ya que algunas han logrado casi una cobertura alta, como en el caso de Lima, mientras que aún existen regiones del interior del país en las que el acceso de la población a estos servicios básicos no supera el 15%. Con la implementación de este plan estratégico se logrará aumentar la cobertura de la red de agua potable y de saneamiento, beneficiando cada año a más peruanos hasta llegar a más del 90% de la población para el 2028. Para ello se implementarán las siguientes estrategias: (a) hacer alianzas con los distritos de Lima para exigir que las nuevas obras de oficinas o complejos habitacionales cuenten con su propia planta de tratamiento, (b) incluir el uso de la tecnología para mejorar el mantenimiento de las aguas y saneamiento, (c) penetrar en las áreas rurales con la red de tuberías, utilizando fondos del programa “Obras por impuestos”; (d) penetrar el mercado, colocando medidores en todas las viviendas y empresas; (e) hacer alianza con el MINEDU para capacitar a los niños, desde la etapa inicial, en el cuidado del agua; (f) incrementar mediciones diarias de consumo real de agua, para evitar el desperdicio; (g) incrementar el uso de las plantas de tratamiento de aguas servidas, y (h) realizar mejores controles para identificar y luego formalizar las instalaciones clandestinas de agua potable. / The Water and Sanitation System in Peru is essential for the development of the population, as well as for all productive activities. In the national territory there are different forms of water sources, which have abundant water resources, which gives the country a comparative advantage. But the problem is that this resource has not been properly exploited. This situation is complicated by an inefficient use of water, which is evident in per capita consumption, which amounts to 250 liters per day, while the recommended international level is 100 liters. The Social Progress Index 2017, points out the differences in access to water and sanitation services between the regions, since some have achieved almost a high coverage, as in the case of Lima, while there are still regions of the interior of the country in which the access of the population to these basic services does not exceed 15%. With the implementation of this strategic plan, it will be possible to increase the coverage of the drinking water and sanitation network, benefiting more Peruvians every year until reaching more than 90% of the population by 2028. For this, the following strategies will be implemented: (a) make alliances with the districts of Lima to demand that the new works of offices or housing complexes have their own treatment plant, (b) include the use of technology to improve water and sanitation maintenance, (c) ) penetrate rural areas with the pipe network, using funds from the "Works for taxes" program; (d) penetrate the market, placing meters in all homes and businesses; (e) make an alliance with MINEDU to train children, from the initial stage, in the care of water; (f) increase daily measurements of actual water consumption, to avoid waste; (g) increase the use of sewage treatment plants, and (h) perform better controls to identify and then formalize clandestine drinking water facilities.

La surveillance de la qualité de l'eau dans les réseaux de distribution est essentielle pour assurer la conformité réglementaire, identifier les problèmes liés à sa dégradation excessive et proposer des approches visant à limiter la présence de contaminants susceptibles d'affecter la santé des citoyens. Cependant, en raison de contraintes budgétaires, technologiques, et de gestion, les responsables de l'eau potable des municipalités ne sont pas en mesure de surveiller l'ensemble du réseau et doivent choisir des points et des moments de surveillance représentatifs pour déterminer la qualité de l'eau. Bien qu'il s'agisse d'un besoin évident et crucial, il n'existe aucune démarche réglementaire appuyée par la science permettant aux responsables de sélectionner des points optimaux de surveillance. La dégradation de la qualité de l'eau varie dans l'espace et dans le temps le long du réseau de distribution en raison de facteurs spécifiques au système, tels que le temps de séjour de l'eau (TDS), le matériau et le diamètre des conduites, les caractéristiques physicochimiques de l'eau, l'utilisation de désinfectants secondaires, etc. Il est donc difficile pour les opérateurs de déterminer où et quand effectuer des contrôles de la qualité de l'eau. L'objectif principal de cette thèse de doctorat est de proposer une nouvelle démarche méthodologique pour optimiser la localisation des points et la fréquence de surveillance dans le réseau de distribution qui tienne compte de la variabilité spatio-temporelle des indicateurs de qualité de l'eau. Cette nouvelle démarche vise à répondre aux besoins méthodologiques identifiés à travers une revue chronologique et critique de la littérature, qui comprend l'identification des concepts fondamentaux, des techniques d'optimisation, ainsi que des avantages et des limites des méthodologies spécifiquement axées sur l'optimisation de la dégradation de la qualité de l'eau dans les réseaux de distribution présentées précédemment par la communauté scientifique. Cette thèse présente une approche innovante basée sur la variabilité spatio-temporelle de la qualité de l'eau, applicable à une échelle réelle par les responsables des municipalités. La méthodologie propose l'identification d'une zone géographique qui peut être représentée par la qualité de l'eau mesurée dans un point de surveillance sélectionné. La démarche fait appel à la connaissance des caractéristiques hydrauliques du réseau (débits et sens d'écoulement) ainsi qu'à celles des conditions associées à une forte variabilité spatiale des indicateurs entre les points qui partagent une connexion hydraulique. Compte tenu de l'utilisation du modèle hydraulique, les nœuds du modèle sont considérés comme des points de surveillance potentiels dans le réseau de distribution, ce qui permet de parler de nœuds de surveillance et nœuds de surveillance optimaux. Ensuite, la population représentée par chaque nœud du réseau est estimée et utilisée dans l'optimisation de la sélection des points de surveillance. Une évaluation est effectuée sur la base du nombre d'individus que chaque nœud peut représenter et le nœud ayant la plus grande capacité de représentation est choisi. Lorsqu'un nœud est choisi, la population représentée par ce nœud est considérée comme surveillée et le meilleur nœud suivant est sélectionné. Cette procédure est répétée jusqu'à ce que l'ensemble de la population cible soit considérée comme surveillée. La démarche proposée est appliquée au réseau de distribution de la Ville de Québec (Québec, Canada) afin d'optimiser la surveillance de quatre indicateurs de la qualité de l'eau: le chlore libre résiduel (CLR), les bactéries hétérotrophes totales aérobies et anaérobies (BHAA), les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (AHA). Deux objectifs d'optimisation sont pris en compte: l'optimisation de la représentativité de la population globale et la surveillance de la population à risque en raison d'une forte dégradation de la qualité de l'eau. Les résultats montrent que la variabilité spatiale de l'indicateur de la qualité de l'eau a une forte influence sur la représentativité des nœuds, ce qui fait que les indicateurs à forte variabilité spatiale, tels que le CLR, nécessitent un grand nombre de points de surveillance pour représenter l'ensemble de la population cible. Malgré cela, la méthodologie permet d'identifier les nœuds ayant une forte capacité de représentativité. Ces nœuds devraient être priorisés parce qu'ils maximisent la population représentée en minimisant les points de surveillance sélectionnés. De même, les résultats montrent que la surveillance de tous les indicateurs dans le même point n'est pas pertinente, car les conditions de variabilité spatiale sont propres à chaque indicateur. Ces conditions déterminent le nombre et la localisation optimaux des points de surveillance pour chaque indicateur individuellement. L'impact du comportement hydraulique et de l'incertitude liée à la modélisation a été analysé en appliquant la démarche proposée pour différents scénarios. Pour ce faire, des scénarios temporels de surveillance intra-journalière, journalière et saisonnière ont été étudiés et comparés. Les résultats obtenus pour l'étude de cas considérée montrent qu'à l'échelle intra-journalière, la localisation des points de surveillance ne varie pas de manière significative étant donné que le comportement hydraulique global du réseau n'est pas affecté. Le même effet peut être observé en comparant un jour de forte demande en eau (débit journalier maximum) à un jour de consommation moyenne (débit journalier moyen). Cependant, l'échelle de temps saisonnière joue un rôle dans la détermination des points de surveillance optimaux. En effet, en raison de la plus faible variabilité spatiale des indicateurs de la qualité de l'eau en hiver, moins de mesures sont nécessaires pour surveiller la même proportion de la population qu'en été. En revanche, la localisation spatiale des nœuds ayant une capacité de représentativité plus élevée ne semble pas changer d'une saison à l'autre, ce qui permet d'identifier des points de surveillance optimaux tout au long de l'année. La démarche proposée est un outil innovant d'aide à la décision pour la sélection optimale des points de surveillance de la qualité de l'eau des réseaux de distribution. Cette méthodologie est originale par la prise en compte de la variabilité spatio-temporelle de la qualité de l'eau, ainsi que par son adaptabilité pour l'optimisation de la surveillance de tout type d'indicateur pour lequel des conditions de forte variabilité spatiale peuvent être définies. / Monitoring water quality in distribution networks is essential to ensure regulatory compliance, identify problems associated with excessive degradation, and propose approaches to limit the presence of contaminants that could jeopardize citizens' health. However, due to budgetary, technological and management constraints, municipal drinking water authorities are unable to monitor the entire network, and must select representative monitoring points and times to determine water quality levels. Although this is an obvious and crucial need, there is no science-based regulatory approach to enable managers to select appropriate monitoring points. Furthermore, water quality degradation varies spatially and temporally along the distribution network, due to system-specific factors such as water residence time (WRT), pipe material and diameter, physicochemical characteristics of the water, use of secondary disinfectants, etc. This makes it all the more difficult for operators to determine where and when to carry out water quality checks. The main objective of this PhD thesis is to propose a new methodological approach for optimizing the location of monitoring points and the frequency of monitoring in the distribution network, taking into account the spatio-temporal variability of water quality indicators. This new approach aims to meet the methodological needs identified through a chronological and critical review of the literature, which includes the identification of fundamental concepts, optimization techniques, as well as the advantages and limitations of methodologies previously presented by the scientific community. This thesis presents an innovative approach based on the spatio-temporal variability of water quality, which can be applied on a real scale by municipal managers. The methodology proposes the identification of a geographical area that can be represented by the measured water quality of a selected monitoring point. The approach calls on knowledge of the network's hydraulic characteristics (flow rates and direction of flow), as well as of the conditions associated with high spatial variability of indicators between points sharing a hydraulic connection. Given the use of the hydraulic model, the nodes in the model are considered as potential monitoring points in the distribution network, hence the term monitoring nodes and optimal monitoring nodes. Next, the population represented by each network node is estimated and used to optimize the selection of monitoring points. An evaluation is made based on the number of individuals each node can represent, and the node with the greatest representation capacity is chosen. Once a node has been chosen, the population represented by that node is considered as monitored, and the next best node is selected. This procedure is repeated until the entire target population is considered monitored. The proposed approach is applied to the distribution network of Quebec City (Quebec, Canada) to optimize the monitoring of four water quality indicators: free chlorine residual (FRC), heterotrophic plate counts (HPC), trithalomethanes (THM) and haloacetic acids (HAA). Two distinct optimization objectives are taken into account: optimizing the global representativeness of the population and monitoring the population at risk due to high water quality degradation. The results show that the specific spatial variability of the water quality indicator has a strong influence on the representativeness of the nodes, meaning that indicators with high spatial variability, such as FRC, require a large number of monitoring points to represent the entire target population. Despite this, the methodology enables us to identify nodes with a high representativeness capacity. These nodes should be prioritized as they maximize the population represented reducing the monitoring points needed. Similarly, the results show that monitoring all indicators as a whole at the same point is not relevant, as the conditions of spatial variability are specific to each indicator; these conditions determine the optimal number and location of monitoring points for each indicator individually. The impact of hydraulic behavior and modeling uncertainty was analyzed by applying the proposed approach to different temporal scenarios. Intraday, daily and seasonal monitoring scenarios were studied and compared. The results obtained for the case study under consideration show that on an intraday scale, the location of monitoring points does not vary significantly, as the overall hydraulic behavior of the network is not affected. The same effect can be observed when comparing a day of high water demand (maximum daily flow) with a day of average consumption (average daily flow). Finally, the seasonal timescale plays an important role in determining optimum monitoring points. Indeed, due to the lower spatial variability of water quality indicators in winter, fewer measurements are required to monitor the same proportion of the population as in summer. On the other hand, the spatial location of nodes with a higher representativeness capacity does not appear to change from one season to the next, enabling optimal monitoring points to be identified throughout the year. Finally, the proposed approach will serve as an innovative decision-making tool for the optimal selection of water quality monitoring points in distribution networks. The methodology is original in that it takes into account the spatio-temporal variability of water quality, and is adaptable to optimize the monitoring of any type of inditor for which conditions of high spatial variability can be defined.

The continuous population growth and the notable development of the mining industry have resulted in challenges for potable water supply in South Africa. The ever-increasing number of people migrating to urban areas has resulted in the demand of potable water supply in South Africa. Water is regarded as a human basic right which is promulgated by the recent amendment of the potable water service provisioning Water Services Act 108 of 1997 and the National Water Act 36 of 1998. The afore-mentioned Acts started a process to address the imbalance that existed during the apartheid regime. (The apartheid regime essentially had one objective initially, namely the control of (black, coloured and Indian) people in order to protect white privilege). It was meant to separate people of different races).The Acts were formulated to address the equal distribution of national resource for all South Africans. Mogwase Township in Moses Kotane Local Municipality is undergoing continuous growth with several mining areas being developed. Consequently, the supply of potable water has been a challenge in the area. It is, therefore, in the interest of the researcher to investigate the management of potable water supply in Mogwase Township with the aim of suggesting improved service delivery by the Moses Kotane Local Municipality. Water is now recognised as a scarce resource that belongs to all South Africans. The provision of potable water by the water services authorities (WSAs) is an important basic service that faces a number of challenges, such as the use of outdated infrastructure, namely: pipelines from the Vaalkop Dam, the lack of skilled and knowledgeable people, improper planning, and the booming population that place overt pressure on the demand for effective and efficient service delivery. This research was undertaken to investigate how Moses Kotane Local Municipality which obtains its potable water supply from Vaalkop Dam can improve the supply of water in a more effective, efficient, equitable, economic and sustainable manner through improved co-operative governance and integrated water resource management (IWRM). The qualitative and quantitative research designs were used to conduct the research, which included a literature review, semi-structured interviews, data sampling and scientific analysis of the responses. The researcher arrived at logical conclusions and S.M.A.R.T. (Simple, Measureable, and Achievable Realistic Timebound) recommendations with regard to all aspects related to the future management of potable water supply in Mogwase Township. / MA (Development and Management), North-West University, Potchefstroom Campus, 2015

The continuous population growth and the notable development of the mining industry have resulted in challenges for potable water supply in South Africa. The ever-increasing number of people migrating to urban areas has resulted in the demand of potable water supply in South Africa. Water is regarded as a human basic right which is promulgated by the recent amendment of the potable water service provisioning Water Services Act 108 of 1997 and the National Water Act 36 of 1998. The afore-mentioned Acts started a process to address the imbalance that existed during the apartheid regime. (The apartheid regime essentially had one objective initially, namely the control of (black, coloured and Indian) people in order to protect white privilege). It was meant to separate people of different races).The Acts were formulated to address the equal distribution of national resource for all South Africans. Mogwase Township in Moses Kotane Local Municipality is undergoing continuous growth with several mining areas being developed. Consequently, the supply of potable water has been a challenge in the area. It is, therefore, in the interest of the researcher to investigate the management of potable water supply in Mogwase Township with the aim of suggesting improved service delivery by the Moses Kotane Local Municipality. Water is now recognised as a scarce resource that belongs to all South Africans. The provision of potable water by the water services authorities (WSAs) is an important basic service that faces a number of challenges, such as the use of outdated infrastructure, namely: pipelines from the Vaalkop Dam, the lack of skilled and knowledgeable people, improper planning, and the booming population that place overt pressure on the demand for effective and efficient service delivery. This research was undertaken to investigate how Moses Kotane Local Municipality which obtains its potable water supply from Vaalkop Dam can improve the supply of water in a more effective, efficient, equitable, economic and sustainable manner through improved co-operative governance and integrated water resource management (IWRM). The qualitative and quantitative research designs were used to conduct the research, which included a literature review, semi-structured interviews, data sampling and scientific analysis of the responses. The researcher arrived at logical conclusions and S.M.A.R.T. (Simple, Measureable, and Achievable Realistic Timebound) recommendations with regard to all aspects related to the future management of potable water supply in Mogwase Township. / MA (Development and Management), North-West University, Potchefstroom Campus, 2015

The present article aims to review the development of universal access to potable water in Peru, for this, firstly it analyses the regulations applicable to potable water and sanitation, the main actors of the activity and universal access policy. Subsequently, it explains how the access of all users to potable water in urban and rural areas, respectively is planned. / En el presente artículo se da cuenta del desarrollo del acceso universal al agua potable en el Perú. Para conseguir ello, previamente, se analiza el régimen jurídico del agua potable y saneamiento, los principales actores de la actividad y la política de acceso universal. Esto permite, posteriormente, explicar cómo es que se ha previsto conseguir el acceso de todos los usuarios al agua potable en los sectores urbanos y rurales, respectivamente.

No description available.

Cette thèse a comme objectif d’estimer la variabilité régionale présente et future des trihalométhanes (THM) dans les systèmes d’approvisionnement en eau potable (SAEP) desservis en eau de surface à l’aide de modèles multiniveau. La variabilité régionale des THM a été étudiée à l’aide d’une importante base de données développée dans le cadre de cette thèse et concernant les résultats réglementaires de la qualité de l’eau potable, les infrastructures de traitement, la qualité de l’eau de surface et plusieurs paramètres spatio-temporels pouvant influencer la qualité de la source d’eau (Chapitre 2). Les modèles de régression multiniveaux permettent de considérer la structure hiérarchique des données et ainsi d’étudier la variabilité des échantillons de THM tout en contrôlant pour le regroupement des concentrations de THM entre les SAEP et entre les divisions écologiques du territoire. Dans un premier temps, des modèles de régression linéaire multiniveaux ont été développés pour estimer la variabilité régionale et temporelle d’un indicateur des précurseurs des THM, soit le carbone organique dissous (COD) (Chapitre 3). En utilisant les connaissances acquises lors de cette étude et à l’aide de modèles de régression logistique multiniveaux, nous avons ensuite développé un modèle permettant d’estimer la variabilité régionale de la probabilité que les concentrations de THM dans l’eau potable dépassent un seuil spécifique (Chapitre 4). Ce modèle de régression fut ensuite utilisé afin d’estimer l’impact possible des changements climatiques sur la variabilité régionale future de la probabilité que les concentrations de THM dans l’eau potable dépassent ce même seuil (Chapitre 5). Les modèles de régression multiniveaux ont été très peu utilisés dans le domaine de la modélisation de la qualité de l’eau potable. Or, les résultats de cette thèse ont démontré qu’ils s’avèrent un outil très efficace pour considérer la hiérarchie naturelle des variables permettant de modéliser la qualité de l’eau potable à l’échelle régionale. La base de données développée et l’exploration méthodologique des modèles de régression multiniveaux effectuée dans les différents chapitres de cette thèse offrent une plateforme unique pour les futures études de modélisation concernant la variabilité régionale de la qualité de l’eau potable. Mots clés : eau potable, eau de surface, modèle de régression multiniveau, cadre écologique du territoire, trihalométhanes, sous-produits de la désinfection, carbone organique dissous, changements climatiques / The objective of this thesis is to estimate the present and the future regional variability of trihalomethane (THM) occurrence in drinking water utilities (DWUs) supplied by surface water using multilevel models. The regional variability of THMs was investigated using a large database developed as part of this thesis that takes into account information about regulatory drinking water quality analyses, treatment infrastructures, surface water quality, and many other spatiotemporal parameters that may influence source water quality (Chapter 2). The multilevel models allow for the consideration of the hierarchical structure of the data and the study of variability among THM samples, while controlling for the grouping of THM concentrations within DWUs and at the regional level. At first, multilevel linear regression models were developed to estimate the regional and temporal variability of an indicator of THM precursors (i.e., dissolved organic carbon – DOC) (Chapter 3). Then, using the knowledge acquired in this study and based on multilevel logistic regression models, we developed a model which allows us to estimate the regional variability in the probability of THM concentrations exceeding a specific threshold in drinking water (Chapter 4). Then, this model was used to estimate the possible impact of climate change on the future regional variability in the probability of THM concentrations exceeding the threshold (Chapter 5). Multilevel models have only rarely been used in the field of drinking water quality modelling. And yet results from this thesis demonstrate that they are quite useful in considering the natural hierarchy of variables allowing for the modelling of drinking water quality on a regional basis. The database we developed and the methodological exploration of multilevel regression models that is carried out through the chapters of this thesis offer a useful framework for future modelling studies which examine the regional variability of drinking water quality. Keywords: drinking water, surface water, multilevel regression models, regional ecological framework, trihalomethanes, disinfection by-products, dissolved organic carbon, climate change

Un suivi de deux filtres granulaires pleine échelle a été fait à une des usines de production d’eau potable de la Ville de Québec qui a une capacité de production de plus de 220 000 m3/jour. Un des filtres contient du sable et de l’anthracite, et l’autre du sable et du charbon activé en grains (CAG). Les deux filtres, qui sont précédés d’une inter-ozonation, ont été opérés dans les mêmes conditions pendant l’étude. Les qualités de l’eau brute, décantée, ozonée et filtrée ont été suivies pendant 32 semaines, de mai à décembre 2011, à raison de 2 échantillonnages dans un cycle de filtration à chaque deux semaines. Cette période correspond à peu près à la deuxième année d’opération après le changement des milieux filtrants dans cette usine. Le filtre avec CAG s’est avéré plus performant pour presque tous les paramètres de qualité d’eau considérés, en particulier en termes d’enlèvement de la matière organique biodégradable et non-biodégradable. Par contre, et contrairement à ce qui a été observé antérieurement, la réduction de la turbidité a été plus forte dans le filtre avec anthracite. Une analyse économique préliminaire et partielle montre que le meilleur enlèvement de la matière organique réalisé par le filtre avec CAG pourrait amener une économie significative due à une réduction de la demande en chlore mais que celle-ci serait masquée par le coût d’achat très élevé du CAG par rapport à l’anthracite. / A water quality monitoring was conducted on two full scale granular filters of the biggest water treatment plant of Québec City. One of the filters contains anthracite and sand layers, while the other contains granular activated carbon (GAC) and sand layers. Both filters, which are preceded by an inter-ozonation step, were operated in the same conditions during the study which happened during the second year of operation of these filters. The qualities of raw water, settled water, ozonated water and filtered water were monitored for 32 weeks, from May to December 2011, two times in a filtration cycle every two weeks. Globally, the GAC filter exhibited better organic matter removal performances but a lower turbidity removal performance than the anthracite filter. This allows a potential reduction in chlorine consumption for the GAC filter but this economy is shadowed by the very high cost of this filter media.

Cette thèse porte sur la variabilité spatio-temporelle de sous-produits chlorés de la désinfection (SPD), plus spécifiquement les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (AHA), ainsi que du temps de séjour (TDS) dans un réseau de distribution en eau potable (RDEP) à l’échelle du quartier résidentiel. La réalisation de cette thèse a nécessité l’étude d’un secteur résidentiel du RDEP de la ville de Québec ayant une aire d’environ 2 km2 et habitée par près de 6000 citoyens. Le premier chapitre est une revue de littérature abordant le chlore résiduel libre ainsi que les concentrations en SPD dans les RDEP, le suivi de la qualité de l’eau, la modélisation des TDS et l’impact du vieillissement et de la réhabilitation des conduites des RDEP sur le TDS et la qualité de l’eau. Le deuxième chapitre porte spécifiquement sur l’analyse de la variabilité spatio-temporelle du chlore résiduel libre, des THM, des AHA et du TDS. Une dimension dominante est identifiée entre les aspects spatial et temporel de la variabilité pour le chlore et les SPD à l’aide de modèles linéaires mixtes généralisés. Ensuite, le potentiel du TDS comme indicateur de la qualité de l’eau au niveau du chlore résiduel libre, des THM et des AHA est analysé par un test des rangs signés de Wilcoxon. Dans le troisième chapitre, une analyse de sensibilité des TDS est effectuée en considérant différents scénarios hydrauliques. Les scénarios considérés sont un vieillissement additionnel ainsi que la réhabilitation des conduites afin d’évaluer leur effet sur le TDS par rapport à un scénario de référence représentant le meilleur état de connaissance du secteur étudié. Une mise en perspective de ces effets sur le TDS par rapport à la concentration en chlore résiduel libre est aussi effectuée. Finalement, l’impact de l’incertitude des paramètres hydrauliques (diamètre, coefficient de rugosité, demandes en eau) sur les TDS est étudié par des simulations Monte-Carlo. / The objective of this thesis is to evaluate the spatial and temporal variability of chlorinated disinfection by-products (DBPs), more specifically trihalomethanes (THM) and haloacetic acids (HAA), and the residence time of water (RT) in a water distribution network (DN) on the scale of a residential neighborhood. A specific residential area in the DN of Quebec City was chosen in order to conduct this study. This area covers approximately 2 km2 and is inhabited by nearly 6000 citizens. The first chapter of this thesis is a literature review addressing free residual chlorine as well as THMs and HAAs concentrations in DNs, monitoring of water quality, modeling of RT and the impact of aging and rehabilitation of pipes on RT and water quality. The second chapter focuses specifically on the analysis of the spatial and temporal variability of free residual chlorine, THMs, HAAs and RT. This variability is studied and a dominant dimension between the spatial and temporal aspect is identified for residual chlorine, THMs and HAAs using generalized linear mixed models. Then, the potential of RT as a water quality indicator for residual chlorine, THMs and HAAs is analyzed by a Wilcoxon signed ranks test. In the third chapter, a sensitivity analysis of RT is performed with different hydraulic scenarios. The scenarios considered are additional aging and rehabilitation of pipes to assess the effect on RT relative to a reference scenario representing the best state of knowledge of the studied area. The effects on RT are also studied in the context of their potential impact on free residual chlorine concentrations. Finally, the impact of the uncertainty of hydraulic parameters (diameter, roughness factor, water demand) on RT is investigated with Monte-Carlo simulations.