La filtration de l'eau de pluie

La production d'eau à usage non alimentaire (de qualité inoffensive)

D'après l'expérience de dizaines de milliers de ménages utilisant le système PLUVALOR, l'eau de pluie filtrée sur 10 microns convient à tous les usages, sauf pour l'alimentation. Ainsi, l'eau de qualité inoffensive ou sanitaire est obtenue au départ de l'eau de pluie par filtration avec une porosité de 10 microns. On placera ce filtre en aval du groupe hydrophore.

Il arrive parfois que l'eau de citerne contienne des suspensions qui lui confèrent une très légère turbidité. Ces suspensions sont composées de fines particules de poussière, des micelles (conglomérats) bactériennes et des fines particules de végétaux (feuilles, mousses). Afin de protéger ce filtre, il est préférable de placer un filtre de sédiments de 25 à 50 microns en amont du filtre à 10 microns. Pour ces filtres de sédiments, préférer l'achat de dispositifs contenant un élément lavable (tissu en nylon par exemple) en lieu et place de cartouches jetables.

La production d'eau potable

Dans les hôtels les plus luxueux du monde, vous pouvez désormais boire de l'eau de pluie de Tasmanie. Dans le commerce de gros, un casier de 12 bouteilles de 750 ml ne coûte que 60 dollars US. Cette eau est considérée comme le «nec le plus ultra» en matière de qualité. (publicité gratuite !). Or, transporter son eau potable en avion du côté opposé de la terre... Vous avez dit: «réduction des rejets de CO₂? Développement durable» ?

En contrepartie, en adoptant le système PLUVALOR, vous pouvez avoir de l'eau de même qualité au départ de votre citerne, par microfiltration, pour un prix de 0,06 € le litre (2015), compte tenu de l'amortissement de votre installation de filtration. Le traitement par le système préconisé ci-dessous élimine également tous les éléments de la pollution atmosphérique.

Lorsqu'on utilise le système PLUVALOR, il n'y a qu'un ou deux robinets d'eau potable dans la maison. Ces robinets seront placés à la cuisine, dans la chambre d'amis ou éventuellement à la salle de bains. Cette dernière solution n'est pas rationnelle, car pour se laver les dents, de l'eau inoffensive (celle qui sort du filtre de 10 microns) convient parfaitement. Il s'agit d'un robinet à poussoiren forme de col de cygne, bien distinct des autres. Ils sont fournis avec le système de potabilisation.

Deux solutions conviennent pour rendre potable (en fait mieux que «potable»: biocompatible) l'eau de la citerne: la microfiltration et l'osmose inverse. Le choix entre ces deux techniques est une question de goût et de disponibilité budgétaire.

Lorsqu'on utilise le système PLUVALOR, il n'est pas nécessaire d'avoir deux canalisations séparées dans la maison. Toute la maison sera alimentée au départ de la citerne à eau de pluie. Pour l'eau potable, on réservera un ou deux robinets desservis par un système de microfiltration ou d'osmose inverse.

Le système de microfiltration

Dans le système de microfiltration, il y a trois éléments filtrants: un préfiltre de 5 microns, un filtre céramique d'une porosité inférieure à 1 micron et un filtre de charbon actif. Les deux derniers éléments sont souvent associés dans la même cartouche.

Avec un système de microfiltration achetez aussi un compteur d'eau à placer en amont du système. La capacité de filtration de la cartouche céramique est fixée par le fabricant. Avec l'eau de pluie (ne contenant pas de chlore) cette capacité est de l'ordre de 20 000 à 25 000 litres. Après passage de cette quantité d'eau, il vaut mieux remplacer l'élément filtrant.

Au cours de nos campagnes d'analyses faites auprès des usagers, nous n'avons jamais relevé une installation qui ne fournissait pas de l'eau potable répondant aux normes les plus sévères. Même dans les installations, sans aucun entretien depuis des années.

Voici quelques indications concernant le bon fonctionnement du système:

De par sa porosité faible, la filtration sur céramique réduit le débit sur le robinet d'eau potable. Le remplissage d'un verre de 2 dl peut facilement prendre de 20 à 30 secondes. Lorsque ce temps devient plus long, il faut nettoyer la cartouche céramique. Ce nettoyage se fait sous eau courante avec de l'eau «inoffensive» froide sortant du robinet de la cuisine, à l'aide d'une brosse à ongle dure, réservée à cet usage. Il faut veiller à bien revisser l'élément filtrant à sa place, sans le forcer.

Si, après nettoyage, le débit sur le robinet d'eau potable devient un jet puissant (plus puissant qu'avec une cartouche neuve et bien placée), c'est le signe que la cartouche de filtration n'a pas bien été vissée à sa place: l'eau passe sans être filtrée. Il arrive aussi que pendant le nettoyage ou la fixation, la céramique se fissure. L'eau s'engouffre dans celle-ci et passe sans être filtrée. Dans ce cas, l'élément filtrant est à remplacer. Afin d'éviter une rupture dans l'approvisionnement en eau potable, il est préférable de tenir en réserve une cartouche de céramique neuve.

Il peut arriver que la charge de charbon actif [1] contenue dans la céramique soit saturée d'une manière prématurée. Ceci arrive avec de l'eau contaminée par des hydrocarbures, des pesticides ou d'autres impuretés organiques. Heureusement on détecte facilement ce moment: en quelques minutes, l'eau filtrée attrape un «goût de citerne» vraiment prononcé. Le dépassement de la capacité de filtration du charbon actif est accompagné d'un «relargage» des contaminants déjà fixés. Dans ce cas aussi, on remplace l'élément filtrant.

En cas de fonctionnement normal et une production d'une dizaine de litres d'eau par jour, le préfiltre sera remplacé annuellement, tandis que le filtre céramique peut «tenir» 4 ou 5 ans.

L'osmose inverse

Dans un système à osmose inverse, le filtre céramique est remplacé par une membrane en matière synthétique d'une porosité de un dix-millième de micron qui retient les bactéries, les virus, les micropolluants ainsi que la majorité des sels minéraux dissous dans l'eau. Lorsqu'on produit son eau potable par osmose inverse, c'est le colmatage du préfiltre (filtre à sédiments) de 5 microns, placé en amont de la membrane à osmose inverse qui limite à un certain moment le débit de l'eau filtrée. En principe, ce filtre doit être changé chaque année.

Lorsqu'on ne dispose que de l'eau de ville, pour la production domestique d'eau biocompatible ou «bonne à boire», la technique de l'osmose inverse est incontournable. Ceux qui ont aussi une citerne à eau de pluie, ont le choix entre l'osmose inverse et la microfiltration. Actuellement (2015), la première est moins chère, pour autant qu'on se contente d'un système sans ballon d'accumulation et robinet, vendu pour aquariums. Un appareil avec ballon d'accumulation donne plus de confort. Eu égard à sa teneur élevée en sels minéraux, au départ de l'eau de ville, l'osmose inverse produira une eau semblable à l'eau d'une citerne qu'on a traitée par microfiltration. A partir de l'eau de pluie, l'osmose inverse produira une eau à très faible teneur en sels minéraux. Cette teneur est de l'ordre de 10 à 15 mg/l (milligrammes par litre). La teneur de 10 mg/l constitue la limitethéorique inférieure pour l'eau biocompatible que l'on corrigera éventuellement par l'adjonction d'une cuillère à café de jus de citron à un litre d'eau. L'acide ascorbique contenu dans le jus de citron abaissera, en plus, le rH₂ de l'eau, ce qui est favorable à l'obtention d'une eau biocompatible.

Comment acheter un appareil à osmose inverse?

Un appareil à osmose inverse constitue un investissement. Le choix doit donc se faire sur des critères objectifs. La membrane qui constitue l'élément filtrant du système n'est fabriquée dans le monde que par un ou deux producteurs. Presque tous les appareils vendus dans le commerce sont équipés de membrane provenant du même fabricant. On peut donc dire qu'un appareil bon marché fournira une eau de même qualité qu'un appareil cher. La différence réside dans la présentation, la facilité d'usage ou le système de rinçage de la membrane.

Certains commerçants proposent à leurs clients des systèmes très chers, coûtant plus de 1 000 €. Ils justifient ce prix par un traitement en aval de l'osmose, afin de produire une eau chimiquement pure. Il s'agit de filtres garnis de résines qui enlèvent les sels minéraux qui auraient traversé la membrane. L'eau chimiquement pure n'est évidemment pas biocompatible, pas même potable. Pour remédier à cette carence, le commerçant vous proposera l'achat de sels minéraux à ajouter à l'eau filtrée ou une cartouche pour reminéraliser l'eau.

Personnellement, je ne suis pas d'accord avec cette démarche qui consiste à faire «table rase» en extrayant tout de l'eau, puis ajouter des sels minéraux semblables à ceux qu'on en a précédemment enlevé. Cela augmente le prix au litre et pèse aussi plus lourd sur l'environnement. Ce système nous vient des États-Unis où l'on pousse cette logique antiécologique jusqu'à vendre de l'eau ainsi traitée (donc déminéralisée et reminéralisée) en touries en plastique allant de 1 à 4 gallons, à mettre dans une sorte d'armoire de distribution qui fournira de l'eau froide ou bouillante à volonté pour une dépense énergétique non négligeable.

Les traitements proposés après osmose, hormis la filtration au charbon actif, sont inutiles et renchérissent le matériel. Un appareil à osmose inverse simple, composé d'un préfiltre de 5 microns, une membrane et de charbon actif convient parfaitement pour la filtration de l'eau de pluie et fournira une eau de haute qualité. Lors de la filtration, c'est le colmatage du préfiltre de 5 microns, placé en amont de la membrane à osmose inverse qui limite à un certain moment le débit de l'eau filtrée. En principe, ce filtre doit être changé chaque année. Par contre, une membrane à osmose inverse filtrant l'eau de pluie a une durée de vie de 6 à 8 ans. En filtrant l'eau de ville, cette durée se réduit à moins de 3 ans. Par conséquent, pour filtrer l'eau de distribution, il vaut mieux protéger la membrane de la détérioration par le chlore, avec un filtre de charbon actif supplémentaire, placé en amont de la membrane ou du préfiltre.

Vous avez également le choix entre un appareil simple, vendu pour aquariums, qui fournit l'eau à faible débit (env. 1 décilitre/minute) qui s'accumule dans une tourie de quelques litres (avec le risque du débordement). La plupart des appareils vendus dans le commerce sont équipés d’un ballon d'accumulation (plus cher). La première solution présente l'avantage de garantir une eau toujours fraîchement filtrée. La deuxième offre un confort d'usage supérieur: pas de risque de débordement et de l'eau toujours disponible à un robinet. Le revers de la médaille est le développement progressif d'un biofilm dans le réservoir de stockage de l'appareil. Ce biofilm augmente évidemment le nombre de bactéries - heureusement inoffensives - présentes dans l'eau filtrée. Pour ceux qui ont peur de ces bactéries absolument inoffensives, on vend des appareils munis d'un surpresseur interne (pompe dite « booster ») et d'une membrane à plus grande capacité (donc plus cher). Ces appareils sont vendus sous le nom de « osmoseurs à flux direct ». Un appareil donnant la même qualité de l'eau et un débit identique, mais avec réservoir, coûte nettement moins cher.

Attention! Peu de commerçants proposent à leurs clients un système à osmose inverse simple, sans élément superflus, voire nuisibles. Cette option, qui n'est profitable qu'aux commerçants, renchérit le système. Un bon système à osmose inverse ne contient que trois éléments : le préfiltre de 5 microns (filtre à sédiments), la membrane et le filtre de charbon actif. En cas de filtration d'eau de ville, il y a encore un quatrième élément à y ajouter : un filtre de charbon actif à placer en amont de l'appareil pour éliminer le chlore. Quand la pression de l'eau à filtrer est trop faible (moins de 2 bars en cas de filtration de l'eau de pluie et moins de 3 bars pour l'eau de ville) on peut acheter un appareil simple muni d'un surpresseur (pompe booster) pour 150€ + frais de livraison (2015).

Les éléments superflus (et chers) sont :

• Les résines pour enlever les dernières traces de minéraux ayant traversé la membrane.
• La cartouche pour « reminéraliser » l'eau. À éviter car cet élément diminue la qualité de l'eau filtrée.
• La lampe UV pour stériliser l'eau, également à éviter.

Pourquoi enlever les dernières traces des sels minéraux de l'eau pour en remettre ensuite à peu près les mêmes, sachant que la membrane enlève tous les métaux lourds et toutes les substances indésirables? Pourquoi stériliser par irradiation, alors que la membrane enlève toutes les bactéries et les virus?

Un appareil à osmose inverse simple qui fournira une eau irréprochable ne devrait pas coûter plus cher que 300 € (2015). Avec un service après-vente garanti, on peut encore admettre une limite de 400 €. Ceux qui peuvent se passer d'un ballon d'accumulation de l'eau osmosée, peuvent déjà acheter un système à osmose inverse pour moins de 60 €. Cet appareil prévu pour aquariums fournit une eau de qualité identique à ceux des appareils les plus chers, mais la production qui se fait toujours au rythme de 1 décilitre par minute au lieu d'être stockée dans un ballon d'accumulation relié à un robinet poussoir, est recueillie dans une tourie, avec le risque de débordement. On peut également équiper ce système à osmose inverse avec un réservoir de 15 à 20 litres (coût environ 50 € + le placement). Remarque : lors de l'achat de cet appareil pour aquariums, en cas de filtration d'eau de pluie, demander au fournisseur de connecter le filtre de charbon actif, non pas en amont, mais en aval de la membrane. En effet, en amont, en l'absence de chlore, cet élément est inutile. Par contre en aval, il améliore le goût de l'eau.

Un bon conseil: achetez aussi un TDS-mètre (qui mesure la totalité des substances dissoutes dans l'eau) de poche pour déterminer le moment propice (ni trop tôt, ni trop tard) pour remplacer la membrane. Ces appareils sont vendus pour aquariums, pour piscines, mais aussi chez des vendeurs d'appareils à osmose inverse.

NB. Les cartouches des filtres avec carafe fournissent une eau de qualité tout à fait acceptable, mais pour un prix au litre beaucoup plus élevé que celui assuré par un système à osmose inverse qui fournit une eau de qualité nettement supérieure.

La comparaison des systèmes de microfiltration et de l'osmose inverse
	Microfiltration	Osmose inverse
Domaine d'application	Uniquement pour l'eau de pluie ou pour la filtration de l'eau d'un puits ou d'une source, lorsque celle-ci est chimiquement bonne, mais contient des bactéries en trop grand nombre. Son utilité pour l'eau de ville est discutable.	Pour filtrer l'eau de pluie. Technique incontournable, lorsqu'on veut de l'eau biocompatible au départ de l'eau de ville, de source ou de rivière.
Qualité microbiologique	Irréprochable	Irréprochable
Qualité physico-chimique	Ne modifie pas la composition minérale de l'eau. Celle-ci est parfaite dans le cas de l'eau de pluie.	Élimine 85 à 99 % des sels minéraux (suivant les éléments) et aussi les éléments radioactifs. Lorsqu'on osmose l'eau de ville, la qualité est comparable à l'eau de pluie traitée par microfiltration.
Qualité organoleptique(goût)	L'eau de pluie filtrée contient encore ± 50 mg/l de sels minéraux. Son goût s'apparente à celui des eaux minérales faiblement chargées en minéraux.	L'eau de pluie osmosée contient encore de 10 à 15 mg/l de sels minéraux, suffisant pour la qualité biocompatible.
Qualité médicale	Dépurative, légèrement diurétique.	Dépurative, légèrement diurétique.
Entretien	Lavage du filtre céramique tous les 7 à 30 jours, suivant la qualité de l'eau dans la citerne. Remplacement annuel du pré-filtre. Remplacement du filtre céramique après passage d'environ 25 m³ d'eau.	Entretien tous les 2 ans par le fournisseur. Remplacement du préfiltre et du charbon actif. Remplacement de la membrane après 3 à 8 ans (3 ans avec l'eau de ville, 8 ans avec l'eau de pluie).
Coût d'un litre d'eau filtrée	De 0,03 à 0,06 €/litre (2015)	De 0,02 à 0,18 €/litre suivant l'appareil acheté (2015)
Groupe hydrophore nécessaire	Tous les types conviennent	Il faut obligatoirement un groupe hydrophore muni d'un réservoir tampon.
L'eau rejetée	Toute l'eau qui entre dans le système sort sous forme d'eau filtrée.	Pour un litre d'eau filtrée, on rejette de 2 à 3 litres d'eau de rinçage (encore propre).
Dispositif particulier	Néant	Il faut prévoir le retour de l'eau de rinçage dans la citerne.

Lors de la mise en service d'une citerne

Lors de la mise en service d'une nouvelle citerne ou après renouvellement du mortier sur les parois (cela se fait après 20 à 30 ans d'usage), les premières eaux sont toujours trop basiques. Le pH peut monter jusqu'à 10! Or, lorsqu'on veut rendre potable l'eau de pluie, le système de microfiltration ou de l'osmose inverse ne doit être mis en marche qu'au moment où le pH de l'eau de la citerne descend en dessous de 8,5. Dans d'eau fortement basique, la surface du filtre céramique a tendance à se désagréger et tomber en poussière. Cette dernière colmate l'élément filtrant et le débit diminue rapidement. (Pour les autres usages (donc non alimentaires) l'eau basique convient. En attendant la diminution du pH, pendant quelques mois, on ne produira que de l'eau de qualité inoffensive.)

Pour continuer la lecture, passer au chapitre sur Le système PLUVALOR dans le commerce

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