Fonctionnement et specificites
Contexte
Comment s’y retrouver lorsque l’on commence à s’intéresser à la filtration de l’eau ? Il existe une multitude de systèmes (filtres à céramique – microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration, osmose inverse) tous autant prometteurs les uns que les autres. Dans ce chapitre je vais tenter de vous résumer les différents types de filtration selon les usages et les eaux que vous souhaitez filtrer.
La plupart des méthodes de filtration reposent principalement sur un procédé physique: l’eau est forcée à travers une membrane ou un média filtrant dont la structure retient mécaniquement les micro-organismes et les molécules organiques en fonction de leur taille. Les polluants sont retenus dans le filtre ou la membrane, puis évacués dans l’eau de rejet dans le cas de l’osmose inverse. Malgré un procédé mécanique en apparence simple, ces systèmes comportent toutefois des inconvénients et des limites. Voici un comparatif de ces différents avec le charbon actif :
Les filtres à céramique - microfiltration
- Moins efficace sur les polluants chimiques: Les filtres à céramique retiennent surtout les particules, bactéries et protozoaires grâce à leur structure microporeuse, mais ils ne sont pas efficaces pour éliminer les polluants chimiques dissous (pesticides, chlore, métaux lourds, résidus médicamenteux) contrairement au charbon actif qui adsorbe une grande partie de ces substances
- Entretien régulier : Ils nécessitent un nettoyage fréquent pour éviter l’encrassement de la surface, ce qui demande du temps et de l’attention
- N’élimine pas le chlore : La céramique n’élimine pas le chlore ni les composés responsables du goût ou des odeurs désagréables, contrairement au charbon actif qui améliore nettement la qualité organoleptique de l’eau.
- Action limitée sur les PFAS : Le charbon actif peut retenir certains PFAS à chaine longue, ce qui n’est pas le cas de la microfiltration.
Les autres types de filtration : ultrafiltration, nanofiltration
- L’ultrafiltration est très performante pour éliminer les bactéries, virus et macromolécules, mais elle est moins polyvalente que le charbon actif pour traiter les polluants dissous et améliorer la qualité organoleptique de l’eau.
- La nanofiltration offre une filtration plus fine pour certains polluants dissous, mais au prix d’une perte de minéraux, d’une installation plus coûteuse et complexe, d’une consommation d’énergie plus élevée et d’une efficacité moindre sur certains polluants organiques par rapport au charbon actif.
L’osmose inverse
- Gaspillage d’eau : L’osmose inverse rejette plusieurs litres d’eau pour chaque litre d’eau purifiée (3 à 7 litres en moyenne), alors que le charbon actif ne génère pas d’eaux usées.
- Élimination des minéraux : L’osmose inverse retire 85 à 99 % des sels minéraux dissous (calcium, magnésium, etc.), ce qui peut rendre l’eau moins bénéfique sur le plan nutritionnel, tandis que le charbon actif conserve la plupart des minéraux.
- Coût et entretien : Les systèmes d’osmose inverse sont plus coûteux à l’achat et à l’entretien (remplacement des membranes, prétraitements), alors que les filtres à charbon actif sont plus simples et économiques.
- Installation et pression : L’osmose inverse nécessite une pression d’eau suffisante et parfois une alimentation électrique, contrairement au charbon actif qui fonctionne même à basse pression.
- Complexité : L’osmose inverse demande une installation plus complexe et un entretien régulier, alors que les filtres à charbon actif sont plus faciles à utiliser et à remplacer.
Les filtres à charbon bloc ou extrudé : une fausse bonne idée
- Nature du liant inconnue : Possède de façon générale les mêmes propriétés que le charbon actif en granulés mais la nature du liant utilisée pour former le charbon sous forme de bloc est souvent inconnue.
- Réduction du débit d’eau : La structure compacte du charbon en bloc ralentit le passage d’eau, limitant son utilisation à un seul point d’eau.
- Capacité d’adsorption réduite : La densité accrue du charbon en bloc permet certes une filtration plus fine, mais elle peut aussi limiter la capacité à adsorber certains composés chimiques volatils.
Méthode d’action du charbon actif :
La filtration au charbon actif se distingue nettement des autres méthodes précitées. En effet, le charbon actif va agir selon un procédé physico-chimique. La force développée par les atomes de carbone attire les molécules des contaminants et fixe fermement ces molécules indésirables sur sa surface spécifique : c’est le phénomène d’adsorption, les impuretés sont prisonnières du charbon. Une fois que les substances sont adsorbées, elles restent généralement fixées dans les micropores de la structure poreuse du charbon actif. Tant que le charbon reste intact et que les conditions d’utilisation sont contrôlées, il n’y a pas de relargage des polluants captés. Un phénomène complémentaire des pouvoirs du charbon est la transformation catalytique qui élimine le chlore. Le charbon actif catalyse la réaction du chlore (Cl₂) en ions chlorure (Cl⁻), inoffensifs. C’est un processus chimique complémentaire à l’adsorption.
Balance ionique optimale : la filtration avec le charbon actif garantit une purification sans perte des minéraux précieux tels que le calcium et le magnésium, essentiels à la qualité de l’eau.
Ce mode de captage physico-chimique des polluants spécifique au charbon actif va notamment nous permettre d’obtenir une vitesse de filtration supérieure aux autres procédés pré-cités et d’utiliser cette filtration pour un logement entier (maison ou appartement) ou une plus grande structure comme un hôtel ou un restaurant, en se branchant sur l’arrivée d’eau principale directement sur la conduite sans perte de pression dans le réseau et ainsi pouvoir filtrer non seulement l’eau de boisson mais également l’eau pour laver les aliments, la vaisselle, le linge et le corps et irriguer le jardin sans y introduire de polluants en toute sérénité. Car il est important de savoir que la peau peut absorber jusqu’à 1.5 litre d’eau lors d’une douche donc il vaut qu’elle absorbe une eau propre non chlorée.
Nous proposons donc une gamme de filtres soit pour un seul point d’eau : filtre sur évier et sous-évier ou soit une gamme pour un logement entier pour les particuliers et les professionnels avec différentes tailles de filtre selon la consommation et le nombre d’occupants.
