Est-ce qu'une post-filtration est nécessaire ?
Chaque méthode de filtration présente des avantages et des inconvénients en termes de débit, d'entretien et de coût. On veillera donc à choisir ses filtres en fonctions de l'utilisation que l'on veut faire de l'eau récupérée et des dispositifs filtrants installés en amont.
Les différents cas suivants peuvent se présenter :
- Post-filtration non nécessaire : arrosage des abords (citernes de jardin), chasses des WC dans le cas où une préfiltration efficace a été mise en place en amont et dans le cas où le maître d'ouvrage est prêt à accepter une coloration de l'eau de ses WC.
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Post-filtration ne nécessitant pas de potabilisation : chasses des WC, arrosage des abords, lave-linge..., une filtration des impuretésest suffisante. Le niveau de filtration, dépendra quant à elle des éléments suivants :
- Protection des équipements contre les risques d'encrassement ;
- Amélioration de la qualité de l'eau : coloration et odeur ;
- Post-filtration nécessitant une potabilisation : dans le cas d'un contact direct avec l'eau (douche/bain, lave-vaisselle) voire pour la consommation.
Voir également le menu « Identifier les usages potentiels de l'eau de pluie » du dossier « Récupérer l'eau de pluie ».
Comment filtrer les impuretés ?
Pour éliminer les impuretés de l'eau, plusieurs types de filtres mécaniques existent, permettant une finesse de filtration progressive. Ainsi on aura d'abord recourt au filtre à sédiments, puis au filtre à particule et enfin au filtre à charbon actif.
Le filtre à sédiments
Le filtre à sédiments
Les caractéristiques du filtre à sédiments sont les suivantes :
- filtration de 150 à 25 µm ;
- si la préfiltration est efficace, il n'est pas nécessaire de placer de filtre à sédiments ;
- élimination des particules en suspension (sable, poussières, particules de végétaux,...) donnant une légère turbidité à l'eau ;
- existence de cartouches à tamis lavable , permettant d'éviter un changement trop fréquent inhérent aux modèles à cartouches jetables ;
- Maintenance / Remplacement : tous les 3 à 6 mois.
Le filtre à particules
Cartouche bobinée
Les caractéristiques du filtre à particules sont les suivantes :
- filtration de 25 à 5 µm ;
- il est composé de cartouches bobinées constituées de microfibres de polypropylène thermo-soudées ;
- Le corps de filtre étant transparent, l'état de la cartouche peut être contrôlé.
- Maintenance / Remplacement : tous les 3 à 6 mois.
Le filtre à charbon actif
Le charbon actif est une forme de charbon de bois qui a un pouvoir d'absorption, par filtration microporeuse. L'ensemble des pores forme une surface de contact importante où les atomes de carbone fixent certains éléments contenus dans l'eau.
Cartouche de charbon actif
Les caractéristiques du filtre à charbon actif sont les suivantes :
- filtration inférieure à 5 µm ;
- élimination des composés organiques (pesticides, trihalométhanes, etc.) ;
- réduction de la présence de substances organochlorées, calcium et métaux lourds ;
- élimination de la coloration de l'eau ;
- ne modifie pas la composition minérale de l'eau et n'absorbe pas les nitrates ;
- Maintenance / Remplacement : Tous les 3 à 6 mois.
Filtre Triplex
Généralement, pour les utilisations les plus communes, on installe les trois types de filtres en série. Certains modèles existent d'ailleurs sous forme de « Triplex » avec les trois filtres intégrés. La combinaison de ces filtres permet d'obtenir une eau non potable mais inoffensive : pas de risque en cas d'absorption accidentelle par un occupant.
Filtre Triplex pour eau de pluie
Comment potabiliser l'eau ?
Si l'on désire aller plus loin et potabiliser l'eau, une filtration supplémentaire est nécessaire afin d'éliminer les micro-organismes, bactéries, virus, pesticides, métaux lourds, etc. Après avoir effectué la filtration des impuretés avec les filtres décrits précédemment (certains fournisseurs proposent des kits les intégrant), les systèmes additionnels suivants peuvent être envisagés :
- micro filtration ;
- osmose inverse ;
- Désinfection par filtre ultra-violet (UV).
Microfiltration
Il s'agit des filtrations inférieures à 1 µm, destinées à retenir l'ensemble des bactéries présentes dans l'eau (mais pas les virus). Le système utilisé pour la microfiltration est uniquement physique et se présente sous forme de cartouches de céramiques, aussi appelées « bougie céramique », associées à un filtre cartouche de 5 µm, et comprenant un noyau de charbon actif. Le débit résultant de cette filtration est très faible, le seuil de filtration descendant à 0.3-0.5 µm. Le dispositif peut être couplé à une cartouche de cellulose en amont. Ce type de filtre élimine donc les micro-organismes éventuellement présents dans l'eau. Il s'agit essentiellement d'un filtrage bactérien qui ne modifie pas la composition physico-chimique de l'eau.
Système de microfiltration
Osmose inverse
Du point de vue physique, l'osmose est le phénomène ayant lieu lorsque deux liquides, séparés d'une membrane semi-perméable et contenant des concentrations différentes de certains composants, tels que le sel, s'équilibrent. L'osmose inverse consiste à inverser le processus à l'aide d'une pompe de manière à ce que seules les molécules d'eau passent à travers la membrane. Il s'agit d'une filtration très fine : moins de 0,0005 µm. Ainsi les nitrates, calcaire, bactéries, virus et autres polluants organiques et minéraux sont retenus par la membrane. L'eau est rendue potable sans aucune utilisation de produits chimiques, mais les débits en sortie d'appareil sont très faibles.
Le processus permet d'obtenir un litre d'eau osmosée, pour malheureusement deux à trois litres d'eau rejetée, notamment à cause du rinçage de la membrane, nécessaire pour éviter que les molécules retenues ne la colmatent trop rapidement. Cette eau peut être récupérée en prévoyant un tuyau de retour de l'eau de rinçage de la membrane dans la citerne. Attention, toute remontée bactérienne potentielle via ce tuyau doit être évitée. Il est de plus nécessaire de prévoir un groupe hydrophore avec réservoir , afin de diminuer le temps de fonctionnement de la pompe.
L'eau osmosée, très douce, contient peu de sels minéraux, comporte de bonnes propriétés biologiques, et peut donc être avantageuse par rapport aux eaux minérales vendues en bouteille. Toutefois, pour une consommation quotidienne d'eau osmosée, une reminéralisation est nécessaire, car l'osmose inverse élimine 85 à 99 % des sels minéraux présents dans l'eau.
Osmoseur purificateur d'eau 6 niveaux de filtration avec lampe UV
Désinfection par filtre ultra-violet (UV)
Ces appareils agissent contre les micro-organismes contenus dans l'eau (bactéries, virus, champignons, ...). Le dispositif UV comprend la chambre de traitement et son coffret électrique. La chambre de traitement est constitué de la lampe UV (ampoule placée dans un manchon de quartz) et autour de laquelle l'eau circule pour y être éclairée. Le rayonnement UV a une action germicide et bactéricide, dans la mesure où il rend inactifs les micro-organismes pathogènes ;
Système d'ultrafiltration combiné à un stérilisateur UV
Quel est le coût de ces filtres et l'entretien à prévoir ?
| Dispositif | Avantages | Incovénients | Coût | Entretien |
|---|---|---|---|---|
| Filtre à sédiments, particules et charbon actif | Bon marché | Remplacement des cartouches/charbon régulier |
30 à 60 € par filtre individuel 100 à 150 € pour un filtre combiné |
Tous les 3 à 6 mois (10 à 20 €/cartouche) |
| Microfiltration | Bonne efficacité de filtration | Entretien très régulier | 200 à 300 € | Lavage filtre céramique tous les 7 à 30 jours et remplacement après 2 à 10 m³ d'eau filtrée (20 - 25 €) |
| Osmoseur | Très efficace par rapport à la pureté de la filtration |
Déminéralise l'eau Eau rejetée |
300 à 500 € |
Entretien général tous les 2 ans Remplacement membrane tous les 3 à 8 ans |
| Lampe à UV | Pas d'ajout de produits chimiques |
Consommateur en énergie Coût |
450 à 800 € |
Remplacement de la lampe toutes les 10 000 h (coût 90 €) Nettoyage mensuel du manchon |
Est-il nécessaire de contrôler la qualité de l'eau en cas de potabilisation ?
Le gestionnaire d'une installation de potabilisation de l'eau endosse la responsabilité de fournisseur d'eau potable, et doit par conséquent faire preuve de rigueur dans l'entretien et la maintenance des dispositifs installés. En particulier, il est impératif de respecter les recommandations des fournisseurs et fabricants (ex. : remplacement des filtres, ...) et éviter tous problèmes de relargage de polluants dans l'eau consommée.
En outre, l'analyse régulière de l'eau de boisson est nécessaire afin de s'assurer de la potabilité de celle-ci. Pour cela, on peut passer un contrat avec le fournisseur du matériel de potabilisation de l'eau ou s'adresser à un laboratoire. Une eau claire et sans goût, apparemment potable, peut contenir beaucoup de substances polluantes.
Un indicateur comme le conductimètre peut donner une première estimation du bon fonctionnement du système d'épuration et indiquer la nécessité ou non, de remplacer le filtre.
Conductimètre de poche
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