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Pour le projet EauPropre | ProperWater, nous avons associé un pavillon destiné à recueillir l’eau de pluie à un système de filtration low tech, ce qui nous a obligé à tenir compte d’un certain nombre de limites techniques : le filtre devait être mobile et compact, il devait pouvoir fonctionner à très haut débit et fournir de l’eau de pluie potable à la demande aux passants/visiteurs, sans que ceux-ci ne doivent attendre trop longtemps.

Par conséquent (et parfois à notre grand regret), nous avons du renoncer à certaines méthodes – celles-ci étaient trop lentes, trop instables, dévoreuses d’énergie ou demandaient une assistance permanente.

Pour le plaisir, nous avons toutefois cédé aux méthodes suivantes :





→ le Filtre à sable

→ le Filtre Hélophyte

→ le Filtre à céramique

→ le Filtre UV

→ la Mycoremédiation

→ le Filtre à Moules

 

LE Filtre à sable

Le filtre à sable et à gravier élimine les déchets grossiers et les particules visibles. Il rend donc l’eau trouble plus claire. Ce procédé simple et efficace a toutefois un inconvénient : le filtre doit être fréquemment rincé par un procédé de lavage à contre-courant (backwash en anglais : l’eau est envoyée à contre-courant, ce qui nettoie ainsi les particules sales), causant naturellement des pertes d’eau.

Le filtre à sable lent implique toutefois d’autres enjeux : au bout d’un moment, une intense activité biologique se développe au sein du mélange de sable, d’eau et de petites particules (organiques). Une « couche active » formée de bactéries, d’algues et de protozoaires au rôle bénéfique se déploie entre les grains de sable et contribue à la purification de l’eau. Plus l’eau s’écoule lentement, mieux c’est. Le lavage à contre-courant n’a donc absolument aucun sens. Pour l’entretien, il vous suffit d’éliminer régulièrement la couche qui s’est déposée en haut du filtre. Mais le filtre à sable lent repose sur un fragile équilibre : des écarts de température trop importants ou un écoulement irrégulier – comme dans notre Pavillon 1.0 – perturbent l’harmonie qui s’est créée entre les micro-organismes inoffensifs et le filtre devient alors lui-même vecteur de pollution.

info:
http://www.drinking-water.org/html/fr/Treatment/Filtration-Systems-technologies.html
http://ebookbrowse.com/australian-research-report-50-poe-pou-potable-pdf-d349359380

 

Le filtre à Plantes ou la filtration hélophyte

Les racines de certaines plantes spécifiques offrent des capacités filtrantes étonnantes. Elles sont du moins à même de développer tout le potentiel de ces capacités lorsqu’elles peuvent créer un milieu de vie idéal pour les bactéries saprophytes (des bactéries qui leur filent un coup de main dans le processus de purification) en puisant les éléments nécessaires dans le sable et le gravier qui entourent leurs racines. Les bactéries saprophytes décomposent les déchets organiques aquatiques en plus petites molécules. Elles nourrissent ainsi les plantes hélophytes qui aspirent les molécules via leurs racines. Les plantes délivrent à leur tour de l’oxygène au sable, de sorte à ce que les bactéries puissent rester en bonne santé : la symbiose est parfaite !

info:
http://www.parckdesign2012.be/themas/source-de-friche
http://edepot.wur.nl/164513

 

Le filtre en Céramique

C’est en mélangeant de l’argile, des combustibles organiques (de la fine paille ou de la balle de riz par exemple) et de l’eau que vous pouvez vous-même fabriquer un filtre en céramique. Après la cuisson, vous aurez une sorte de terre cuite composée de petits trous très fins (des micropores) à l’endroit de la combustion (ces micropores font environ 0,5 micron ou 1/500e de millimètre – les bactéries font quant à elle une taille oscillant entre 0,2 et 0,5 micron).

Le filtre en céramique fonctionne souvent de deux façons :

  1. fonctionnement mécanique : les impuretés, les bactéries ou les germes pathogènes ne parviennent pas à passer par les micropores de la céramique ou ils s’y attachent solidement (sédimentation indirecte). Les pores étant dans l’idéal les plus minuscules possible, le filtre en céramique fonctionne donc très lentement.

  2. fonctionnement chimique : le filtre en céramique peut être imprégné d’une couche d’argent responsable d’un véritable biocide. La plupart des bactéries rentrant en contact avec l’argent n’y survivent pas. On parvient à éliminer jusqu’à 98% des maladies détectées dans l’eau de surface via ce procédé.

La plupart du temps, un filtre en céramique peut s’utiliser pendant un an. Si l’eau est vraiment trouble, vous devez toutefois le nettoyer régulièrement.

info:
Potters for Peace (commencez de regarder à 6 min)
Potters without Borders
http://www.instructables.com/id/WATER-PURIFICATION-SYSTEM-cheap-and-effective/
http://www.rdic.org/

 

 

La Désinfection UV

Les rayons ultraviolets (tels que les rayons du soleil) sont régulièrement utilisés à la place du chlore – et notamment dans les pays comme les Pays-Bas où cette alternative non chimique est préférée au chlore pour désinfecter l’eau (le chlore y étant par ailleurs interdit). Les UV-C – l’un des trois types de rayons ultraviolets – tuent en principe toute forme de vie. Les rayons UV-C sont largement absorbés par la couche d’ozone, ce qui nous permet de ne pas trop en ressentir les méfaits sur terre. Toutefois, dans un environnement protégé tel qu’un habitacle en inox (ou acier inoxydable), nous pouvons « injecter » des UV-C, de sorte à ce qu’ils éliminent les bactéries ou les microbes. En pénétrant les parois cellulaires de l’organisme, les rayons UV-C en affectent en effet la structure génétique. Ce n’est qu’au prix d’un véritable exploit que certains micro-organismes y survivent. Naturellement, tout dépend de l’intensité des rayons et de la durée d’exposition.

Nous avions utilisé de tels rayons pour construire le premier filtre du Pavillon Eau Propre et avions pu constater que certaines bactéries, pour être éliminées, demandaient une lampe UV-C personnalisée. En outre, pour réduire à néant notre plus farouche ennemi (la bactérie E.coli), il ne fallait pas une seule lampe mais bien cinq ! Notre Pavillon basse énergie ne fut malheureusement pas à la hauteur…

info:
http://ebookbrowse.com/australian-research-report-50-poe-pou-potable-pdf-d349359380

Certaines personnes créatives utilisent aussi simplement la chaleur du soleil, mais c'est une autre histoire et le rayonnement ultraviolet invisible n'y joue pas de rôle.
http://www.happynews.nl/2011/07/28/braziliaanse-student-ontwikkelt-waterzuiveringssysteem-op-zonne-energie/

 

 

Le filtre à Champignons ou la Mycoremédiation

L’un des plus anciens organismes du monde, la moisissure ou le champignon, s’avère aussi être l’un des plus impressionnants « nettoyeurs » de la planète. Là où vous ne voyez qu’un seul champignon à la surface du sol, se déploient en réalité un gigantesque réseau de mycéliums (des filaments qui forment en réalité les racines du champignon). Le mycélium se nourrit de tout ce qui est en décomposition ou déjà mort, il décompose ensuite le tout jusqu’à ce qu’émerge l’humus (matière organique vivante). Ce processus peut se dérouler sous le sol, sur ou à l’intérieur des plantes, mais aussi dans l’eau.

Les champignons et leurs racines (les mycéliums) forment ainsi des réseaux de « nettoyeurs » biologiques capables d’absorber et de digérer les produits chimiques, les micro-organismes, ainsi que certains métaux lourds, huiles et pesticides.

Paul Stamets, chantre de la mycoremédiation, a incité de nombreuses personnes à se lancer dans l’élaboration de mycofiltres pour notamment purifier l’eau qui s’écoule des parkings, diminuer le taux d’E.coli dans les eaux usées issues de la ferme, éliminer les pesticides et les produits chimiques dans l’eau des parcs et jardins, « blanchir » les eaux grises issues des douches ou des lavabos…

Actuellement, la mycoremédiation n’a toutefois pas permis de produire de l’eau potable.

info:
http://www.fungi.com/blog-archive/tag/Articles+by+Paul+Stamets.html
http://www.ted.com/talks/paul_stamets_on_6_ways_mushrooms_can_save_the_world.html
https://www.imamuseum.org/island2011/2011/09/

 

 

Le filtre aux Moules (d'eau douce)

Parmi les autres filtres biologiques, il faut citer la moule. Sur les pontons de l’Escaut, des Anversois construisent en ce moment un bar à eau doté de gigantesques filtres formés de moules d’eau douce (Welvaert – Time Circus).

Les moules sont des suspensivores qui collectent leur nourriture en aspirant puis en recrachant l’eau en continu. Grâce à leur barbe, elles filtrent certaines particules de l’eau, telles que phytoplanctons, micro-organisme unicellulaire ou déchets organiques. Très efficace, ce processus de filtration permet d’éliminer de minuscules particules (jusqu’à 1,5µm) de grande quantité d’eau. En fonction des besoins, ce genre de filtre peut être composé de moules de mer ou de moules d’eau douce. En ce qui concerne les moules d’eau douce, la moule zébrée s’avère être la plus appropriée. À noter que les moules d’eau douce qui se développent à l’intérieur d’un filtre peuvent ensuite servir de nourriture aux oiseaux de mer.

Un filtre composé d’un kilo de moules peut filtrer 25 litres d’eau par heure.


Si vous êtes curieux au sujet de la performance des moules sur l'Escaut-bar:

http://www.timecircus.org/en/welvaert-welton

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