El presente trabajo de investigación, es importante debido a que las empresas que realizan procesos de producción, no suelen aplicar un adecuado sistema de costos, generando problemas en la determinación de sus costos de producción. En la actualidad la empresa Epsel no aplica un sistema de costos para el proceso de agua potable, debido al desconocimiento en la aplicación y la falta de información en su gestión productiva. El estudio tiene como objetivo general el diseñar un sistema de costos por procesos en la empresa Epsel de la provincia de Chiclayo 2021. La investigación tiene un enfoque mixto, de tipo aplicada, de nivel descriptivo y exploratorio, de diseño no experimental, teniendo como técnicas las entrevistas dirigidas al gerente general, contador y jefe de producción, así como también el análisis documental para la información. Los resultados obtenidos reflejan la situación actual del proceso productivo, donde se logró identificar los distintos procesos que abarca la producción del agua potable, partiendo desde la captación hasta su almacenamiento en los tanques elevados de la ciudad. Así mismo, mediante el sistema de costos por procesos, se logró determinar el costo de producción y el volumen producido en m3 de agua potable, identificando las mermas generadas en cada proceso para brindarle un correcto tratamiento que permita conocer el costo real en cada proceso productivo. De igual manera se identificó los robos y pérdidas por fugas generadas durante el periodo 2021. / This research work is important because the companies that carry out production processes do not usually apply an adequate cost system, generating problems in the determination of their production costs. At present, the company Epsel does not apply a cost system for the drinking water process, due to the lack of knowledge in its application and the lack of information in its production management. The general objective of the study is to design a process costing system for the Epsel company in the province of Chiclayo 2021. The research has a mixed approach, applied, descriptive and exploratory, non-experimental design, using interviews with the general manager, accountant and production manager as techniques, as well as documentary analysis for the information. The results obtained reflect the current situation of the production process, where it was possible to identify the different processes involved in the production of drinking water, starting from the collection to its storage in the elevated tanks of the city. Likewise, by means of the process cost system, it was possible to determine the production cost and the volume produced in m3 of drinking water, identifying the wastes generated in each process to provide a correct treatment that allows to know the real cost in each production process. We also identified the thefts and losses due to leaks generated during the 2021 period.

SEDAPAL al ser la empresa de saneamiento más grande del país y abastecer de agua al 40% del PBI del país, presenta grandes desafíos no solo para abastecer de agua potable a los 11.5 millones de habitantes, sino sobre todo dar un tratamiento adecuado a las aguas residuales y promover su reúso. A pesar de que se tratan el 92% de las aguas crudas, solo el 3.6% se están reusando para riego de áreas verdes y cultivos. Con la promulgación de D.L. N° 1280, existe un marco legal propicio para comercializar el agua residual tratada y cruda, pero de acuerdo al Plan Nacional de Acción Ambiental 2011- 2021 no se está cumpliendo con una de las metas prioritarias en agua que el 50% de las aguas residuales tratadas urbanas sean reusadas. SEDAPAL tiene una misión complicada al querer cumplir con tratamiento y reúso de agua residuales con estándares de calidad, ya que el agua cruda que va a las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) tiene alta variabilidad en cantidad y calidad, por lo que será mejor ofrecer el agua cruda antes de llegar a las PTAR. Para ello se debe partir primero buscando potenciales clientes o industrias donde el agua fresca o de pozo sea escaso y que no necesiten agua fresca para sus operaciones y riego de jardines. Asimismo, se requiere contar con estándares de calidad de efluentes para la realidad del país, así como procedimientos internos de comercialización que le permitan vender el agua residual y establecer así un mercado para reúso en Lima. Después de analizar las alternativas de solución, se propone que SEDAPAL comercialice el agua residual a clientes, tipo industrias, y que ellos realicen la inversión, operación y mantenimiento (O&M) de la PTAR. De esta manera se genera los costos evitados en la operación y disposición final. Además, se realiza un caso de negocio de una industria donde se demuestra que invertir en el tratamiento de agua residual es más costo efectivo frente al agua subterránea y una desaladora. Finalmente, para lograr una mayor comercialización se propone replantear la Gerencia de Gestión de Agua Residuales agregando un área de interrelación con el sector privado, ya que ofrecer el agua residual cruda brinda mayores oportunidades que el agua residual tratada. / SEDAPAL, being the largest sanitation company in the country and supplying water to 40% of the country's GDP, presents great challenges not only to supply drinking water to the 11.5 million inhabitants, but above all to give adequate wastewater treatment and promote its reuse. Although 92% of raw water is treated, only 3.6% is being reused for irrigation of green areas and crops. With the enactment of D.L. No. 1280, there is a favorable legal framework to market raw wastewater, but according to the National Environmental Action Plan 2011-2021, one of the priority water goals is not being met, that “50% of the treated urban wastewater is reused”. SEDAPAL has a complicated mission in wanting to comply with quality standards for wastewater treatment and reuse, since the raw water that goes to the Wastewater Treatment Plant (WWTP) has high variability in quantity and quality, so it will be better to offer the raw water before it arrives. to the WWTPs. For this, potential clients or industries where freshwater is scarce and that do not need freshwater for their operations and garden irrigation must be sought. Likewise, it is necessary to have effluent quality standards for the reality of the country, as well as internal marketing procedures that allow it to sell the wastewater and thus establish a market for reuse in Lima. After analyzing the solution alternatives, it is proposed that SEDAPAL commercialize the wastewater to clients, such as industries, and that they carry out the investment and operation and maintenance (O&M) of the WWTP. In this way, avoided costs are generated in the operation and final disposal. For this, a business case of an industry is made where it is shown that investing in wastewater treatment is more cost-effective compared to groundwater and a desalination plant. Finally, to achieve greater commercialization, it is proposed to rethink the Wastewater Management Department by adding an area of interrelation with the private sector, since offering raw wastewater promises greater opportunities than treated wastewater.

L’exposition à certains sous-produits de la chloration peut avoir un effet sur le développe-ment foetal. Une étude cas-témoins populationnelle a été menée chez 1 430 femmes résidant dans la région de Québec afin d’évaluer l'association entre une exposition à des sous-produits émergents, particulièrement aux haloacétaldéhydes et aux haloacétonitriles, durant le troi-sième trimestre de grossesse, et le retard de croissance intra-utérine. L’interaction statistique entre ces sous-produits et ceux faisant l’objet d’un suivi règlementaire (trihalométhanes (THM) et acides haloacétiques (AHA) a également été évaluée. Les facteurs de risque du re-tard de croissance et l'exposition multiroute individuelle ont été pris en compte dans nos ana-lyses qui visaient à comparer le quatrième quartile d’exposition aux trois premiers quartiles combinés. Aucune association n'a été observée entre l’exposition aux haloacétaldéhydes, ou aux haloacétonitriles, et l’issue étudiée. En revanche, une interaction négative a été observée entre l’hydrate de chloral et les composés règlementés (THM et AHA). / Exposure to some chlorination by-products has been linked to adverse effects on fetal devel-opment. A population-based case-control study was conducted in a population of 1,430 women residing in the Quebec City region in order to assess the association between haloa-cetaldehydes and haloacetonitriles exposure during third trimester of pregnancy and intra-uterine growth retardation. Statistical interaction between these emerging by-products and those already subjected to regulatory control (trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs)) was also estimated. Known risk factors and individual multiroute exposure were included in our analyses, which aimed to compare the fourth quartile of exposure to the first three quartiles combined. No clear evidence of association was observed between exposure to haloacetaldehydes, haloacetonitriles, and intra-uterine growth retardation. However, a nega-tive interaction was observed between chloral hydrate and the compounds currently subjected to regulatory control (THMs and HAAs).

La désinfection de l'eau potable par le chlore permet d'inactiver les micro-organismes pathogènes et de contrôler la croissance microbienne au cours du transport de l'eau dans le réseau de distribution municipal. En présence de la matière organique et inorganique dans l'eau brute, ce procédé de traitement conduit à la formation de sous-produits de la désinfection (SPD) incluant les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (AHA) qui sont réglementés. Afin de respecter les normes pour ces SPD formés au cours de la chloration, les rayons ultraviolets et d'autres oxydants tels que l'ozone, le dioxyde de chlore ou la chloramine peuvent être utilisés comme désinfectants alternatifs pour la désinfection primaire. L'ozonation est communément appliquée durant la production d'eau potable non seulement pour permettre la diminution de la teneur en SPD réglementés mais aussi en raison de sa puissance comme désinfectant et oxydant. Néanmoins, compte tenu de courte demi-vie de l'ozone dans l'eau (l'ozone n'a pas d'effet rémanent), son utilisation requiert l'application de chlore ou de chloramine suivant l'ozonation afin de s'assurer la sécurité de l'eau distribuée. Toutefois, ce scénario de désinfection de l'eau potable (ozone-chlore/chloramine) favorise la formation des acétaldéhydes halogénés (halogenated acetaldehydes, HAL). Ces derniers attirent de plus en plus d'attention dans les dernières années en raison de leur abondance (troisième plus grande famille de SPD) et de leur cytotoxicité élevée. La présente thèse s'est donc consacrée à améliorer les connaissances sur la présence et la variabilité spatio-temporelle des HAL dans les réseaux d'aqueduc ainsi que sur les niveaux d'exposition de la population à ces contaminants dans les eaux potables désinfectées à l'ozone. Dans un premier temps, différents paramètres (pH, agent de conservation et durée de conservation) ont été optimisés pour la conservation des échantillons afin d'analyser les acétaldéhydes trihalogénés (trihalogenated acetaldehydes, THAL) et acétaldéhydes dihalogénés (dihalogenated acetaldehydes, DHAL) par une méthode analytique consolidée qui a été validée en laboratoire. Par la suite, quatre campagnes d'échantillonnage ont été réalisées sur deux ans (entre 2017 et 2019) au sein de deux systèmes d'eau potable sélectionnés comme cas à l'étude. La première campagne d'échantillonnage s'est échelonnée sur une année et a généré une base de données robuste sur le comportement de HAL dans les usines de traitement d'eau potable (UTEP) et leur variabilité spatio-temporelle dans les réseaux de distribution. À la suite de cette campagne, la relation entre l'ozonation et la variation de HAL dans l'eau traitée a été évaluée pendant un mois via une campagne d'échantillonnage intensive, dans une UTEP où les changements de pratique de l'ozonation avaient lieu. Finalement, deux autres campagnes d'échantillonnage ont été effectuées pour évaluer les effets de manipulations domestiques de l'eau sur la concentration de HAL à laquelle la population est exposée. Les résultats obtenus ont permis d'identifier les facteurs contribuant à la formation de HAL dans l'eau potable et de déterminer les stratégies de manipulation domestique pour réduire l'exposition aux HAL via l'eau potable. En se basant sur les concentrations de THM, la prédiction de la concentration de THAL est devenue possible grâce aux fortes corrélations entre les concentrations de THM et de THAL dans les deux systèmes d'eau potable à l'étude. / Disinfection of drinking water with chlorine results in the inactivation of targeted pathogens and the control of microbial growth during the transportation through the distribution system, while in the presence of naturally occurring organic and inorganic matter, disinfection by-products (DBPs) are formed. For instance, trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs) are regulated in many countries. In order to meet the regulations, ultraviolet irradiation and other oxidants such as ozone, chlorine dioxide or chloramines are used as alternative disinfectants for primary disinfection. Ozonation is commonly applied during water treatment not only due to the intended reduction in the levels of regulated THMs and HAAs but also its numerous advantages as oxidant and disinfectant. However, the use of chlorine or chloramines following ozonation is generally required to ensure the safety of drinking water in distribution systems due to the short half-life of ozone. Unfortunately, this disinfection scenario (ozone-chlorine/chloramines) promotes the formation of halogenated acetaldehydes (HALs), which attract more and more attention in the last years due to their abundance in drinking water (third largest group of identified DBPs by weight) and their relatively high cytotoxicity. This thesis is therefore devoted to improving the knowledge about the occurrence and spatio-temporal variability of HALs as well as the levels of human exposure to these contaminants in ozonated drinking water. First, various parameters (pH, quenching agent and sample holding limit) were optimized for sample preservation in order to analyze trihalogenated acetaldehydes (THALs) and dihalogenated acetaldehydes (DHALs) using a consolidated analytical method. Subsequently, four sampling campaigns were conducted over two years (between 2017 and 2019) in two drinking water systems. The first one-year sampling campaign generated a robust database of HALs regarding their behavior in drinking water treatment plants (DWTPs) and the spatio-temporal variability in distribution networks. Then the relationship between ozonation and HAL variation in treated water was assessed during a one-month intensive sampling campaign, in a DWTP where changes regarding ozonation procedures occurred. Finally, two more sampling campaigns were carried out to evaluate the effects of household tap water handling on the exposure of HALs. The results allow to identify the contributing factors to HAL formation in drinking water and to determine strategies of household handling for the control of HAL exposure via drinking water. The prediction of the occurrence of THALs based on THMs was made possible because of the strong correlations between THM levels and THAL levels in both drinking water systems.

Objectifs : Le but de l’étude était d’estimer l’influence des saisons de l’année sur la concentration de plomb dans l’eau de robinet et sur la plombémie (PbS) des enfants de 1 à 5 ans (1), de déterminer l’association entre l’exposition cumulée au plomb de l’eau et la PbS (2), et d’évaluer si l’âge, le sexe, la race de l’enfant, la consommation de fer, de calcium, modifient l’association entre l’exposition cumulée au plomb de l’eau et la PbS. Méthodes : Une revue systématique des études prospectives a permis d’estimer l’amplitude des variations saisonnières de la PbS. Une étude à devis transversal, avec une composante longitudinale a été conduite à Montréal, incluant les enfants âgés de 1 à 5 ans. Les données sociodémographiques et les habitudes alimentaires ont été recueillies à l’aide d’un questionnaire. Les modèles linéaires ont permis d’estimer l’influence des saisons de l’année sur les concentrations de plomb dans l’eau de robinet, de déterminer l’association entre la PbE et la PbS, et d’évaluer l’effet modifiant des facteurs sociodémographiques et nutritionnels. Le modèle d’exposition et d’absorption biocinétique intégré (IEUBK) a permis d’évaluer l’impact prédit des variations saisonnières des concentrations de plomb dans l’eau de robinet sur la PbS. Résultats : De la revue systématique de la littérature, il semble ressortir que l’augmentation de la PbS durant les mois chauds semble être inversement associée à la PbS observée durant les mois froids. Dans la région de Montréal (Canada), la concentration de plomb dans l’eau de robinet varie significativement avec les saisons. L’augmentation observée de l’hiver à l’été est d’environ 6 µg/L, voire 10 µg/L dans l’eau ayant stagné au moins 30 minutes dans les conduits. La proportion d’enfants censés excéder le seuil de PbS 5 µg/dL suite à une telle augmentation est d’au moins 12%. Par ailleurs, après 150 jours d’exposition à une concentration de plomb dans l’eau de robinet de 0,20 µg/L et plus, la PbS augmente d’au moins 19%. L’association entre la concentration de plomb dans l’eau de robinet et la PbS est plus forte chez les enfants ayant une ingestion inadéquate en fer, le sexe masculin et moins de 3 ans. Conclusion : L’association entre la concentration de plomb dans l’eau de robinet et la PbS est positive et statistiquement significative. Le fait de laisser couler l’eau 5 minutes avant consommation permettrait de réduire d’environ 40% la proportion des enfants censés avoir une PbS ≥ 5 µg/L pendant les mois chauds. L’effet conjoint de PbE et d’une consommation inadéquate de fer (idem pour le sexe masculin et le fait d’avoir moins de 3 ans) est plus fort que ce qui serait attendu sous l’hypothèse d’additivité. / Objectives: This study aimed to estimate the influence of seasonality on water lead levels (WLL) and blood lead concentrations (PbS) in children aged 1 to 5 years (1), to assess the relationship between cumulative water lead exposure and PbS (2) and to assess whether children’s age, gender, and race, iron and calcium intake modify the association between cumulative exposure to water lead and PbS (3). Methods: A systematic review of prospective studies was made in order to estimate the magnitude of the seasonal changes in PbS. A cross-sectional study including a follow-up component was conducted in the Montreal area. Sociodemographic data and eating habits were collected using a questionnaire. We used linear models to determine the magnitude of seasonal changes in water lead concentrations, to estimate the association between cumulative water lead exposure and children’s PbS, and to evaluate the modifying effect of sociodemographic and nutritional factors. The integrated exposure uptake biokinetic model (IEUBK) was used to assess the impact of seasonal changes in WLL on PBS. Results: From the systematic literature review, the increase in children’s PbS during the warmer months tends to be inversely associated with PbS during the cold months. In the Montreal area (Canada), WLLs showed marked seasonal variations. We observed a colder-to-warmer increase of about 6 µg/L and 10 µg/L in flushed water and after a stagnation of 30 minutes, respectively. The proportion of children exceeding the PbS of 5 µg/dL due to this increase is at least of 12%. Furthermore, after 150 days of exposure at 0.20 µg of Pb/L and above, the PbS is expected to increase by at least 19%. Separate analyses showed a positive synergism between water lead exposure and three factors (being aged below 3 years, being a boys and having inadequate daily intake of iron). Conclusion: The association between WLL and PbS is positive and statistically significant. During warmer months, flushing the water for at least 5 minutes before consumption would reduce the proportion of children with PbS ≥ 5 µg/dL by about 40%. The joint effect of WLL and inadequate iron intake (same for being a boy and being aged below 3 years) is stronger than what would be expected in case of additivity.

Les objectifs de cette étude consistent à dresser un portrait de la présence de coliformes totaux et fécaux dans une source d'eau potable et à développer des modèles décrivant la variabilité temporelle de ces indicateurs. Le cas à l'étude est la principale source d'eau potable de la Ville de Québec, à savoir la rivière Saint-Charles. Le portrait temporel comprend une description de la présence saisonnière, journalière et intra-journalière des coliformes totaux et fécaux dans la source d'eau. Ce portrait est basé sur des données historiques acquises par la Ville et des données issues d'une campagne d'échantillonnage intensive réalisée dans le cadre de ce projet. La présence des coliformes totaux et fécaux dans l'eau a été analysée en fonction de divers paramètres environnementaux et de la qualité de l'eau. Des modèles multivariés basés sur des séries temporelles ont été développés afin d'expliquer et de prédire la présence des coliformes totaux et fécaux dans l'eau. Les modèles obtenus décrivent de manière très satisfaisante la variabilité temporelle des coliformes dans la source d'eau à l'étude. Selon les résultats de cette étude, les paramètres expliquant la présence des coliformes dans l'eau diffèrent selon la saison de l'année. L'analyse des modèles démontre que la pluviométrie, la hauteur d'eau au barrage, les heures d'ensoleillement, la turbidité, l'alcalinité et la température extérieure sont les meilleurs prédicteurs des variations temporelles des coliformes dans la source d'eau potable.

Les systèmes de distribution d'eau (SDE) efficaces sont cruciaux pour les sociétés modernes. Leur fonctionnement nécessite d'importantes quantités d'énergie, avec un impact financier significatif pour les fournisseurs d'eau, généralement les gouvernements. De plus, la conception et la maintenance de ces installations atteignent souvent des millions de dollars. Les méthodes actuelles pour résoudre ces problèmes sont souvent excessivement simplifiées ou ne peuvent résoudre que des réseaux schématiques de petite taille. Cette thèse comprend quatre projets de recherche abordant différentes étapes d'optimisation dans les SDE. Tout d'abord, nous étudions le problème de la planification des pompes pour les SDE, comprenant des pompes fournissant le débit et la pression nécessaires au réseau d'eau pour satisfaire les demandes des consommateurs. En plus de planifier le fonctionnement des pompes sur un horizon temporel donné, plusieurs contraintes liées aux propriétés hydrauliques sont prises en compte, certaines pour la première fois dans la littérature. L'objectif est de fournir un plan de pompage de coût minimum qui satisfait toutes les demandes et respecte de nombreuses contraintes opérationnelles et hydrauliques. Nous proposons une formulation non linéaire et non convexe ainsi qu'une heuristique performante, qui vissent la minimisation des coûts énergétiques. Le comportement hydraulique physique est assuré via un logiciel de simulation hydraulique. Notre méthode a significativement amélioré, jusqu'à 17%, les meilleures solutions pour plusieurs instances de référence, en obtenant des solutions plus rapidement que les méthodes de la littérature. Nos solutions réduisent également la consommation d'énergie pendant les périodes de pointe, lorsque le réseau électrique est le plus sollicité. La deuxième étude touche l'optimisation de la qualité de l'eau dans les systèmes de distribution d'eau. Ici, nous abordons le problème de la planification des pompes contraint par la qualité de l'eau, où en plus de planifier le fonctionnement des pompes et la maintenance du comportement hydraulique, nous devons garantir une qualité d'eau adéquate en gérant l'injection de chlore dans le système sur un horizon temporel d'une journée, avec une injection variable de chlore dans les sources d'eau, les réservoirs et les nœuds d'injection. Cette étude introduit un nouvel ensemble de contraintes pour assurer la continuité de la qualité de l'eau, ce qui permet au plan de fonctionner sur un horizon temporel étendu. Ce travail propose un algorithme génétique de tri non dominé (NSGA-II) pour aborder une adaptation d'un réseau de grande taille issu de la littérature sur le problème de planification des pompes, avec des restrictions ajoutées pour la qualité de l'eau. Cette méthode a significativement amélioré les meilleures solutions de planification des pompes pour le réseau de Florianópolis, au Brésil, jusqu'à 3,74%, tout en assurant une gestion efficace de la qualité de l'eau. La troisième étude porte sur la conception et la maintenance des SDE. En particulier, le problème de conception du réseau de distribution d'eau, qui détermine le meilleur ensemble de conduites pour fournir de l'eau depuis les sources jusqu'aux consommateurs. La formulation générale du problème de conception optimale est très difficile à résoudre : elle nécessite de garder une pression minimale d'eau et de satisfaire les demandes de tous les nœuds tout en respectant des contraintes hydrauliques non linéaires. Cela nécessite des heuristiques complexes ou des simplifications qui réduisent la viabilité des solutions. Nous proposons une heuristique de recherche de voisinage parallèle, axée sur la minimisation des coûts de construction en exploitant deux opérateurs performants et plusieurs critères de réduction de l'espace des solutions. Notre méthode est testée sur plusieurs réseaux de référence, pour lesquelles nous avons obtenu les meilleures solutions de la littérature, tout en réduisant le nombre de simulations hydrauliques requises, offrant un meilleur compromis entre coût et performance. Enfin, notre quatrième recherche aborde la fiabilité lors de la conception de réseaux de distribution d'eau. Cette étude compare deux fonctions de résilience bien connues, qui servent de mesure substitutive de la fiabilité du réseau. Ce problème vise à déterminer le meilleur ensemble de conduites pour fournir la demande en eau avec une pression adéquate tout en minimisant les coûts de construction et en maximisant la fiabilité du réseau. Ensuite, un algorithme génétique multi-objectif est utilisé pour obtenir les fronts de Pareto coût-fiabilité pour chaque fonction. Les résultats des trois réseaux de référence sont ensuite soumis à une analyse comparative à l'aide de quatre tests distincts de fiabilité du réseau, couvrant des scénarios liés à la rupture de conduites, à l'augmentation de la demande, au débit en cas d'incendie et au vieillissement des conduites. En particulier, le test de fiabilité en cas de vieillissement des conduites intègre une fonction de régression conçue pour estimer la dégradation annuelle du coefficient de rugosité de la formule Hazen-Williams pour calculer les pertes de charge. De plus, cette recherche propose également une étude approfondie sur la prise de décision robuste visant à utiliser efficacement les résultats des tests de fiabilité afin de sélectionner une conception fiable pour un réseau de distribution d'eau. Les algorithmes développés dans cette thèse et les solutions que nous obtenons pour ces problèmes difficiles et pertinents sont non seulement importants du point de vue pratique, mais contribuent également à la littérature dans les domaines de l'optimisation et de la distribution d'eau. Les résultats obtenus avec cette thèse ont le potentiel de générer des économies de milliers de dollars pour les municipalités à court terme et de contribuer au développement durable à long terme. / Efficient Water Distribution Systems (WDS) are crucial for modern society. Their operation requires large amounts of energy with significant financial impact for the utility providers, typically governments. Moreover, the design and maintenance of these facilities often reach the scale of millions of dollars. Existing solution methods for these problems are often oversimplified or can only solve very small schematic networks. This thesis comprises four research projects addressing different optimization stages arising in WDS problems. First, we study the pumping scheduling problem for WDS, consisting of pumps providing the flow and pressure for the water network to satisfy consumers' demands. Besides scheduling the operation of pumps over a planning horizon, several constraints regarding hydraulic properties are considered, some for the first time in the literature. The goal is to provide a pumping plan of minimum cost that satisfies all demands and respects many operational and hydraulic constraints. We propose a nonlinear and non-convex formulation and a high-performance heuristic, focusing on minimizing the energy cost. Our method significantly improved the best solutions for several benchmark instances by up to 17%, obtaining solutions faster than the methods from the literature. Our solutions also reduce the energy consumed during peak periods, when the electrical grid is most strained. The second study delves into the water quality optimization of water distribution systems. Here, we address the quality-constrained pump scheduling problem, where besides scheduling the operation of pumps and the maintenance of the hydraulic behavior, we must ensure adequate water quality by managing the injection of chlorine through the system over a one-day planning horizon with variable chlorine injection at reservoirs, tanks, and booster nodes. This study introduces a new set of tank-quality continuity constraints that allow schedules to work over a long rolling horizon. This work proposes a Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II to address a quality-constrained adaptation of a real big-size benchmark network from the pumping scheduling problem literature. This method significantly improved the best pumping scheduling solutions for the Florianópolis network by up to 3.74% while ensuring efficient water quality management. The third study addresses the design and maintenance of WDS. In particular, the water distribution network design problem determines the best set of pipes to supply water from the reservoirs to the consumers. The general formulation of the optimal cost design problem is very difficult to solve: it requires maintaining minimum water pressure and fulfilling the demand of all nodes while satisfying nonlinear hydraulic constraints. This leads to complex heuristics or simplifications that reduce the viability of the solutions. We propose a simple parallel neighborhood search heuristic, which focuses on minimizing the construction cost by exploiting two high-performance operators and multiple solution-space reduction criteria. Our method is tested on several benchmark instances, matching the best solutions from the literature while improving the number of hydraulic simulations required, providing a high-performance trade-off between cost and performance. Finally, our fourth research addresses the reliable water distribution network design problem. This study compares two well-known resilience functions, which work as a surrogate measure of network reliability. This problem seeks to determine the best set of pipes to supply the water demand with adequate pressure that minimizes the construction cost and maximizes the network reliability. Subsequently, a multi-objective genetic algorithm is employed to derive the cost-resilience Pareto-fronts for each function. The results from three benchmark networks are then subjected to a comparative analysis using four distinct network reliability tests, encompassing scenarios related to pipe failure, demand increase, fire flow, and pipe aging. In particular, the pipe aging reliability test incorporates a regression function designed to estimate the annual degradation of the Hazen-Williams roughness coefficient. Moreover, this research also provides a comprehensive study on robust decision-making to effectively utilize the results from the reliability tests in order to select a dependable design for a water distribution network. The algorithms developed in this thesis and the solutions we obtain for these difficult and relevant problems are not only important from a practical standpoint but also contribute to the literature of both optimization and water distribution fields. The results obtained with this thesis have the potential to save several thousands of dollars for municipalities in the short term and to contribute to sustainable development in the long term.

Le traitement de l'eau permet à tout un chacun d'avoir de l'eau potable simplement en ouvrant le robinet. Pourtant, un nombre grandissant de consommateurs préfère boire de l'eau embouteillée. Les raisons de ce choix sont essentiellement esthétiques et en lien étroit avec les goûts et les odeurs. Cette préférence se manifeste notamment parmi les citoyens de Sainte-Foy, ville dont le réseau est alimenté par le fleuve Saint-Laurent. La présente étude a pour objectifs de comprendre ce qui peut engendrer ces problèmes organoleptiques. Pour ce faire, un suivi des paramètres physicochimiques et un profil des qualités esthétiques de l'eau ont été effectués, au moyen d'un groupe témoin de dégustation (panel), en plusieurs points du réseau de la ville de Sainte-Foy ainsi qu'à l'usine de traitement. Or, les principaux problèmes qui ont été retenus résident dans les goûts et les odeurs de chlore. Par conséquent, la mise en relation des pôles analyses et perceptions devait permettre de comprendre pourquoi ces problèmes étaient présents et comment ils évoluaient. Ainsi, de cette opération, la seule certitude mise en lumière se retrouve en début de réseau où il est nettement clair que l'acide hypochloreux est responsable des odeurs de chlore, et ce, durant toute l'année. En ce qui concerne les autres points du réseau, des composés autres que ceux étudiés dans cette recherche interviendraient de 40 à 50 % dans la responsabilité de ces odeurs de chlore. Le reste se partage entre l'acide hypochloreux et la trichloramine. En conséquence, les problèmes de goût et d'odeur seraient dus à une contribution partagée entre plusieurs composés présents dans l'eau. Cependant, tous ces composés n'ont pas fait l'objet de cette recherche.

The objective of this research is double: <p>1) to study the factors associated with the problems of quality with drinking water on the physicochemical and biological level in the municipality of Abomey-Calavi in Benin ;<p>2)to study its relationships with public health. <p>The goal is to bring on one hand, the tools of improvement to the quality of water and public health in this commune. In addition, to contribute to the reduction of the rate of morbidity and mortality generated by the diseases related to drinking water contamination in this locality<p><p>Methods:<p>For the purpase of this study, we made a preliminary investigation in the municipality (households 55898 and almost all the households have the traditional wells). In the same way the information provided by the National Society of Water in Benin gave the indications on the level koverage of drinkable water conveyance of the commune. This study carried out within a general logical framework of the durable development based on an DPSIR analysis in the municipality of Abomey-Calavi of the Atlantic district in Benin made it possible to provide information on the main sources of contamination of the drinking water. We also carried out a random sampling of 110 wells and 110 households by taking account into the geographical distribution of the households in the commune. We selected 60 taps and 60 households by random sampling for those using water drink distributed by the national Society of Water in Benin. In each zone or district, three households consuming either well water or tap water were drawn randomly. A retrospective study on the number of cases of the hydrous diseases and other symptoms of hydrous diseases was carried out by consultation of medical registers of the commune from 2007 to 2009. Cases of diarrhoeas used as basic variable of health were compared with the other cases of hydrous diseases available in the files. <p><p>Results:<p>The results show that: the most al the well water taken in the households has temperatures beyond the recommendation of the World Health Organization (25 °C) and 98.2 % have a pH below the normal which is 6.5 to 8.5. We note a strong mercury and cadmium, complete iron, aluminum, nitrate nitrite pollution of the sampled wells (n=110) which is respectively 32.73%, 11.82%,10%, 43.64%, 6.36% and 14.55%. The results of the bacteriological analysis of water revealed that the totality of the wells is contaminated. The germs identified during the analysis of the well water are: Escherichia coli, fecal streptococcus species, bacterial salmonella ,Shigella ,Clostridium perfringens, staphylococcus species,<p> Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa Most frequent among these germs are: Escherichia coli (100%), Klebsiella pneumoniae (97.27%), bacterial salmonella and Shigella (96,36%) with regard to the coliformes and enterobacteries. As for the cocci with Gram (+) they are staphylococcus species (97.27%) and the fecal streptococcus (88.18%). It is useful to stress that all the wells are strongly contaminated by Clostridium perfringens (95.45%).<p> The differences between the respective prevalence of parasitic coprology, uroculture, diarrhoeas, pains abdominal and saddles bloody for exposed (45.4%, 71.8%, 76.4% and 59.1%) :those who consume the water of wells not exposed (8.3%, 1.7%,13.3%, 16.7): those who consume tap water, are statistically significant (p<0.001). For diarrhoeas according to the characteristics of the people reached of hydrous diseases and other symptoms of hydrous diseases we have: <p>•\ / Doctorat en Sciences de la santé publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

This diploma thesis deals with rainwater harvesting system in the company premises and the design of plumbing system in the newly built training center and storage hall. The new standard EN 16941-1 is described in the teoretical part. This standard deals with the use of rainwater. The experimental part solves the measurement of the non-potable water in this area. In the practical part, the acquired information is applied to the newly built object in the company premises. A project is created in the form of a technical report and drawing documentation for the use of rainwater and plumbing system.