jeudi 20 juin 2013

DOSSIER : Produire de l'eau salubre par des méthodes simples (3- filtrations microbiologiques)


2) La filtration microbiologique

La filtration est souvent utilisée en complément de la sédimentation, afin d’affiner le traitement de l’eau. De nombreux procédés "fait maison" ou manufacturés existent pour filtrer l’eau (tissus, sable, charbon actif, membranes, céramique...). 

L’efficacité des filtres est liée à la taille des pores du filtre, au débit d’eau qui le traverse et aux propriétés physiques de l’eau traitée. La filtration élimine donc dans des proportions variables selon la nature du filtre, les matières solides, une grande partie des pathogènes (bactéries, parasites, virus), certaines substances chimiques, goûts et odeurs.


 

La filtration permet d’améliorer la qualité physique, microbiologique et parasitaire d’une eau.

a). Le tamisage

Le tamisage consiste à verser de l’eau en la faisant passer à travers un tissu propre. 
Le tamisage permet d’enlever une partie des matières solides en suspension dans l’eau et certains parasites comme les helminthes (vers) avec des tissus fins. 

b). La filtration sur sable

La filtration sur sable est une méthode d'épuration qui consiste à faire passer l'eau à traiter à travers un lit de sable qui, au regard de ses propriétés filtrantes, est en mesure de retenir un grand nombre de particules solides et de micro-organismes. 

En condition de survie, il existe principalement deux variantes qui utilisent du sable et du charbon :

Le filtre à eau suspendu à l’aide d’une bouteille

 

et le filtre à eau sur trépied, composé de tissu.


 


Pour la filtration à domicile, nous ferons référence au filtre à sable de CAWST

   
A la surface du lit de sable se forme une mince couche biologique (appelée biofilm) où se développent des micro-organismes responsables de l’élimination de ceux qui sont présents dans l’eau.
Un filtre à sable nécessite un nettoyage régulier pour conserver des capacités de traitement satisfaisantes. Le nettoyage à réaliser porte sur les différents éléments du filtre, y compris le sable.


Vidéo sur la construction d'un filtre à sable :

http://www.youtube.com/watch?v=55MCXZ1eddM#t=258 

 Vidéos sur le mode d'emploi du filtre bio sable :




http://bsfvideos.cawst.org/Afr_Fr/index_bsf.html

c). La filtration par les argiles et zéolithes

Argiles


 Zéolithes



https://fr.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A9olithe#Usages_domestiques 

d). La filtration sur céramique

La filtration sur céramique inventé par Henry Doulton au milieu du XIXè siècle, utilise un matériau poreux, le plus souvent ayant la forme d’une « bougie » ou d’un « pot ». Certains filtres céramiques contiennent également du charbon actif et/ou de l’argent colloïdal qui augmentent les propriétés antibactériennes du système. 

L’efficacité d’un filtre céramique est étroitement liée à la qualité de sa fabrication, à la taille des pores (entre 0,2 et 0,5 micron) et à la qualité des eaux naturelles. La capacité de filtration est donc très variable (de quelques milliers à quelques centaines de milliers de litres selon les modèles).

Régulièrement, les pores de la céramique s’obstruent suite à l’accumulation de particules présentes dans l’eau, diminuant ainsi le débit de filtration. Le nettoyage du filtre se fait en frottant la surface du filtre avec une brosse et un rinçage à l’eau. Les filtres en céramiques sont destinés au traitement d’eaux relativement claires, car si l’eau est lourdement chargée en matières en suspension, les pores de la céramique sont rapidement bouchés.



 


Deux références parmi les plus connues :

1) www.maison-ecolo.com/boutic/bou_vpro.cgi?codepro=DOULTON1 

2) www.katadyn.fr       (gammes : céramique, céram + Argent, céram + Ag + Charbon actif)



 


 Pour les voyageurs, le Katadyn "mini" est sans conteste le plus léger et le plus compact du marché :  

 http://www.santeduvoyageur.com/traitement-de-leau/filtration/filtre-katadyn-minir.html 

* * *
Le Safe water cube pompe de l’eau microbiologiquement polluée en surface, depuis un puits ou une rivière et la purifie par pression à travers une succession de cinq étapes de filtration dont le dernier filtre en céramique qui retient bactéries, parasites et virus. Le prix de base d’un cube livré sur place est de 5500 pièce



Vidéo de présentation :

d). La filtration sur membrane

Les membranes sont des systèmes poreux synthétiques. 
Selon la taille des pores dans la membrane, on distingue classiquement la microfiltration (pores d’environ 0,1 micron), l’ultrafiltration (pore d’environ 0,01 micron) et la nanofiltration (pore d’environ 0,001 micron). La microfiltration est rarement suffisante, car elle laisse passer bon nombre de micro-organismes. Si l’ultrafiltration s’avère beaucoup plus efficace pour retenir la plupart des micro-organismes et particules solides, elle laissera néanmoins passer les virus et les matières dissoutes (sels inorganiques) qui seront en revanche bloqués par la nanofiltration. L’osmose inverse demeure la technologie membranaire la plus efficace pour filtrer tous les éléments indésirables dans l'eau mais elle aussi la plus onéreuse. 

* Nous détaillerons dans un autre article, les systèmes de filtration à base de  techniques membranaires et/ou de charbon actif

                                                                              ¤ ¤ ¤

 Plusieurs fabricants ont développé des procédés de traitement par membranes supplémentées ou non de sels bactéricides et/ou de charbon actif. 

En voici une liste non exhaustive à compléter pour trouver votre filtre selon vos critères de choix (performances, capacité, prix...).


Life Straw : paille filtrante (membranes + sels bactéricides + charbon actif)

 






 
 

Voir :

 
Platypus   : filtre à membrane fibres creuses (0,2 micron) + cartouche charbon actif

 




Nerox :  "Track membrane" (0,2 micron)


 


  

Sawyer : filtre à membrane fibres creuses 
("Filter"=0,1 micron  - bactéries et parasites- 
et "Purifier" = 0,02 micron -bactéries, parasites et virus)


Réf : www.sawyer.com/water.html 


 Aquamira : membrane microporeuse + charbon actif


 





Drink Pure : membrane + charbon actif (produit en développement)




Réf :
http://www.sante-nutrition.org/attention-revolution-objet-rend-nimporte-quelle-eau-potable/#more-6407

Brevet :

 http://www.rexresearch.com/stark/stark.htm

LIFE SAVER  (bouteilles et jerrycans) : membrane Ultrafiltration + charbon actif = filtration bactéries, virus, parasites (> 99,9%) et pesticides, perturbateurs endocriniens, métaux lourds, résidus médicamenteux...



http://www.lifesaversystems.com/lifesaver-products/lifesaver-bottle 

FFD :  

First Few Days (les premiers jours) est un projet humanitaire né à Singapour. Les concepteurs de ce sac à dos multifonctions se sont donné pour objectif de fournir l’essentiel aux victimes d’une catastrophe civile ou militaire : de l’eau propre et de l’électricité.





 


www.electriclove.info/2013/vivre-electricite-eau-fraiche/?utm_source=feedburner&



www.jamesdysonaward.org/FileHandler.ashx?Data=BtyeaN3ufn3GuYm%2bcxYeKYy8xhhujcWpW1galY30eGU%3d 


NAKED FILTER :


Une bouteille d’eau « Naked Filter » mise au point par une startup de la Silicon Valley est désormais disponible en précommande. La bouteille qui utilise un nanofiltre et du charbon actif, est une façon simple et bon marché de supprimer les micro-organismes de l’eau ; 99.9999% des bactéries et les kystes protozoaires.



https://www.kickstarter.com/projects/598593213/naked-filter-clean-water-for-every-body


FAIRCAP : "Le bouchon qui révolutionne, l'accès à l'eau potable"


C'est un filtre antibactérien, imprimable en 3D, pouvant être intégré à n’importe quelle bouteille pour environ un euro.

Il repose sur des technologies classiques de membranes à fibres creuses et de filtre à charbon actif pour éliminer la quasi-totalité des bactéries.





http://faircap.org/

http://www.itele.fr/france/video/faircap-le-bouchon-qui-revolutionne-lacces-a-leau-potable-137395

FAIRCAP : le filtre à eau à 1 euro

http://www.lefigaro.fr/sciences/2015/09/24/01008-20150924ARTFIG00258-faircap-le-filtre-a-eau-a-un-euro.php

 

I-Drop Water

Selon le rapport de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) paru en 2015, 1,8 milliards de personnes dans le monde utilisent une source d’eau contaminée par des matières fécales. Pour tenter de résoudre le problème, la société I-Drop Water développe une solution alternative pour rendre l’eau potable abordable et accessible : un système de filtration adapté au terrain, à base de nanocarbone pour filtrer virus, bactéries et kystes.


http://www.jeuneafrique.com/450248/societe/city-press-leau-potable-di-drop-water-vagues-afrique-sud/


 ALTER EGO : "gourde filtrante"

Cette gourde utilise un filtre en charbon actif + iode (matrice chélatée CRM)

http://www.1rdesign.com/media/wysiwyg/technologie-alter-ego.jpg

Performances de filtration (microbes, métaux lourds, pesticides...)

http://www.aquaovo-europe.com/media/wysiwyg/filtration-revolve-alterego.pdf 





 * * * * *

Drop 99 


Drop 99 est un filtre portable antibactérien que la société SWP souhaite lancer sur le marché. Ce filtre à base de fibres creuses de 0,1 µm et de zinc permet de bloquer 99,99 % de toutes les bactéries contenues dans les eaux polluées.








Ce produit a pour objectif de l'eau saine et potable pour les populations pauvres des pays en développement mais aussi pour les amateurs de trekking. Son coût se veut réduit (autour de 15 €) et ce «Project Sustainable Water Project (SWP)» s’inscrit dans une démarche d’engagement social et durable avec la mise en œuvre de la première campagne éducative sur la purification de l'eau.



Une opération de financement participatif a été lancé sur la plateforme «Ulule»


                                                                                         * * * * *
Références : www.survivre.com/PBSCProduct.asp?ItmID=8860699  

+  www.zombiesworld.com/ksz-kit-de-survie-zombies-leau-partie-1/  

+ http://www.zombiesworld.com/test-frontier-emergency-water-filter-system/  

  e). La filtration par des tissus végétaux
                                                         
Une récente étude de laboratoire montre que l'aubier de conifères, constitué d'un tissu poreux appelé Xylème, permet de filtrer efficacement (> 99%) des bactéries E. Coli présentes dans de l'eau


  



Les auteurs précisent qu’il convient soit d’utiliser du bois frais, soit de le garder humide ou encore de le sécher pour conserver la fonction filtrante du xylème. Ils indiquent également que les aubiers (différentes essences d’arbres restent à tester) peuvent probablement filtrer la plupart des types de bactéries. En effet, ces tissus peuvent retenir naturellement des « éléments » de tailles supérieures à environ 70 nanomètres, ce qui s'applique aux bactéries car  les plus petites d'entre elles mesurent environ de 100 à 200 nanomètres.  

Les chercheurs ont ainsi conçu un filtre simple en enlevant l'écorce d'une petite section de pin blanc, puis en l'insérant et en le fixant dans un tube en plastique nylon transparent à l’aide d’un collier de serrage.




 Environ 3 cm3 d'aubier peuvent filtrer l'eau à raison de plusieurs litres par jour, suffisamment pour répondre aux besoins en eau salubre d'une personne.

Au final, si des expérimentations complémentaires sont à mener pour valider cette technique, cette étude montre que l'utilisation de matériaux naturels abondants pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de filtres à eau qui sont facilement disponibles, biodégradables et à faible coût.

Texte de vulgarisation : 


 Lire la publication (english) : 




3 commentaires:

  1. Plus d'un milliard d'êtres humains n'ont pas accès à l'eau potable.

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  2. Le chiffre sur le nombre de personnes n'ayant pas accès à l'eau potable fait effectivement débat : http://www.lemonde.fr/planete/article/2013/05/14/2-4-milliards-d-habitants-prives-d-eau-potable-selon-l-onu_3200240_3244.html

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  3. Heureusement la méthode de filtration à sable présente une solution pour une filtration mécanique et biologique de l'eau. Cette méthode de traitement de l’eau certifie à 99,9% de la potabilité de l’eau. En Haïti la filtration à sable présente une réponse durable aux enjeux de l’eau potable.

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