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DOSSIERS
 
Comment choisir les filtres ?
Le 08/07/2009
Mot-clés : filtres, eau
Le chlore est ajouté dans les réseaux sous forme d’eau de javel ou de chlore gazeux, en sortie de station de traitement, pour prévenir la contamination de l’eau au cours de son trajet dans les réseaux où des contaminations sont possibles, par des bactéries (gastro-entérites, salmonelloses) ou des virus (gastro-entérites, hépatites A et E). C’est un bactéricide utilisable sur l’ensemble du réseau et facile d’utilisation.
 

Les carafes filtrantes

Les carafes filtrantes possèdent une cartouche filtrante munie d’un filtre à charbon actif et de l’iodure d’argent. Les cartouches sont à changer tous les mois environ, pour la plupart des fournisseurs.

Avantages des carafes filtrantes
- Elles éliminent le calcaire, les métaux lourds, les grosses molécules de pesticides, le chlore, ...Certaines cartouches éliminent en plus les nitrates, si elles possèdent une résine échangeuse d’ions anioniques.
- Elles sont souvent munies d'un témoin de remplacement de la cartouche. La capacité des cartouches est très dépendante de la nature de l'eau filtrée. Plus l'eau filtrée est riche en minéraux plus la durée de vie de la cartouche est écourtée.
- Leur faible coût : sur un an, les cartouches coûtent de 60 à 140 euros. Il faut compter entre 20 et 100 euros pour la carafe.

Inconvénients des carafes filtrantes
- Elles sont surtout source de prolifération bactérienne si elles ne sont pas convenablement utilisées. De plus, d’après l’étude Que Choisir de 2003, il y a des dérives à l’usure. Aucun développement bactérien n’est constaté sur les carafes neuves, mais pour 10 familles sur 11 où des analyses ont été effectuées à la fois sur l’eau du robinet et sur l’eau filtrée, l’eau des carafes filtrantes est plus chargée en germes (au-delà de la limite fixée de 100 germes / mL) que l’eau du robinet.
- Cette même étude de Que Choisir décrit le relargage d’argent. Les cartouches contiennent des sels d’argent pour leur pouvoir antimicrobien. Mais alors que l’eau de distribution contient 0,5 µg/L en moyenne chez les 11 familles ayant participé au test, les concentrations dans l’eau filtrée sont comprises entre 16 et 28 µg/L.
- Le charbon actif des carafes filtrantes ne permet pas de retenir les résidus médicamenteux.
- Les carafes filtrantes ne sont régies actuellement par aucun encadrement réglementaire. Les résines échangeuses d’ions utilisées dans le traitement de l’eau du robinet dans les usines de production d’eau potable font l’objet d’une autorisation de la part des Pouvoirs Publics, après vérification de leur innocuité sur la santé. Mais cet agrément ne concerne pas l’utilisation de ces résines dans les carafes filtrantes et autres installations domestiques.
- Quelle que soit l’utilisation d’une résine anionique, une régénération et une désinfection ainsi qu’un rinçage systématique sont recommandés après un arrêt fonctionnel de plus de 12 heures. Selon l’AFSSA, ce type de résine ne peut donc pas être utilisé dans les appareils individuels de traitement des eaux.

 


Les filtres sur robinet

Ce type de filtre fonctionne également avec un charbon actif. Les éléments filtrés sont donc les mêmes que les carafes filtrantes.

Avantages d’un filtre sur robinet
- Le coût modéré
- L’eau filtrée est disponible en continu au robinet.

Inconvénients
- Le développement de bactéries si l’entretien du filtre n’est pas fait correctement.

Les filtres osmoseurs sous évier

La filtration par osmose inverse est généralement considérée comme le plus efficace des systèmes de filtration disponibles. Elle est à la base issue d’une technologie de pointe élaborée par la NASA pour purifier et recycler l’eau consommée et éliminée par les astronautes.

L’osmoseur est la membrane d’osmose inverse. Elle permet un traitement physico-chimique et antimicrobien. Le diamètre des pores des membranes d’osmose inverse sont de l’ordre du millième de micromètre. Dans les systèmes d’osmose inverse, il y a généralement une étape de pré filtration. Ensuite l’eau est mise sous pression et passe à travers l’osmoseur. Les impuretés qui ne peuvent pas passer la membrane sont éliminées par le tuyau d’évacuation relié à l’égout. L’eau traitée arrive dans une citerne de stockage. Enfin, dans certains systèmes d’osmose inverse, l’eau traitée passe à travers un filtre à charbon actif avant son utilisation pour plus de confort et éliminer le goût et l’odeur.

Les filtres à osmose inverse réduisent la charge minérale de 80 à 90 %,(sels de sodium, de fer, de magnésium, de potassium, les fluorures). Ils éliminent le calcaire, le chlore, le plomb, les nitrates, pesticides, les bactéries et virus.

Avantages d’un filtre à osmose inverse
- Filtre très efficace : élimination des sels minéraux, plomb, nitrates, une grande partie des pesticides.
- La plupart des médicaments couramment utilisés sont éliminés, comme la carbamazépine (anticonvulsivant), l’ibuprofène, le diclofénac ou le kétoprofène (anti-inflammatoires non stéroïdiens).
- La durée de vie de la membrane est de 2 à 5 ans selon la dureté de l’eau.

Inconvénients d’un filtre à osmose inverse
- Les osmoseurs doivent être entretenus soigneusement et régulièrement en fonction du volume et de la charge minérale de l’eau traitée. Les membranes doivent être désinfectées ou changées. Les opérations d’entretien et de vérification des appareils de traitement d’eau doivent être réalisées conformément aux indications et recommandations des fournisseurs des appareils.
- Pour un litre d'eau traitée, certains systèmes rejettent jusqu’à quatre à cinq litres d'eau à l'égout, car la membrane est "rincée" en permanence pour éviter le colmatage de la membrane, ce qui augmente la facture d'eau. En moyenne, le rejet est de deux à trois litres. Le volume de rejet de la membrane d'osmose dépend du réglage du restricteur de débit sur le tuyau de rejet.
- L’investissement initial élevé : de 300 à 1400 € selon la qualité des systèmes de filtration et les fabricants.

Plus de détails sur les systèmes filtrants

Voir le tableau

Les filtres à particules

Le principe de ces filtres est très simple : les molécules sont retenues si leur taille est supérieure à la taille des pores de la membrane. Donc plus ces pores sont petits, plus le filtre est efficace. On distingue, par ordre croissant d’efficacité : microfiltration, ultrafiltration et nanofiltration.

Lorsqu’on parle de filtres, il est essentiel de connaître la taille des polluants à éliminer.

Tous les dispositifs de filtration sont amenés à concentrer la pollution microbienne, avec le risque qu’elle soit relarguée accidentellement surtout aux alentours de la date d’expiration du filtre, notamment en fonction des aléas de variation de pression. Il y a donc lieu de porter une attention toute particulière aux dates d’expiration et de veiller à changer les filtres lorsque cela est nécessaire.

Les filtres à charbon actif

La porosité du charbon permet de retenir par adsorption certaines substances présentes dans l’eau. Les pores mesurent entre 2 et 50 nm. On parle de charbon actif car ce dernier a été sous pression et soumis à des températures extrêmement élevées, de l’ordre 600°C par pyrolyse en présence de certain gaz. L’activation permet de chasser les impuretés et les gaz indésirables pour donner une porosité maximale au charbon.

Les polluants ont différents degrés de probabilité d’être adsorbés et donc arrêtés par le charbon actif. Les particules de charbon actif retiennent les trihalométhanes, les composés chlorés, 8O% des métaux lourds, 50% du calcium et plus de 140 produits chimiques. Concernant les pesticides, tous ne sont pas filtrés. Le charbon actif étant une matière non polaire, il a peu d’affinités pour les éléments solubles dans l’eau. Les pesticides solubles dans l’eau (comme le glyphosate du ROUNDUP) ne sont donc pas retenus pas le charbon actif, mais les pesticides non solubles dans l’eau (comme l’atrazine) pourront être adsorbés. Pour certains produits chimiques comme l’urée, l’acétone ou le chlorure de méthylène, ou les bactéries, le charbon ne sera pas efficace.

Il existe deux types de filtre au charbon actif :

- Les filtres au charbon actif en grains. La cartouche filtrante est remplie de granules de charbon actif qui retiennent les substances dissoutes dans l'eau comme le chlore, les métaux lourds et les composés organiques nocifs.

- Les filtres au charbon actif en bloc sont sous forme de particules de charbon actif qui ont été comprimées en un matériau dense à travers duquel passe l'eau. Comme les pores sont très petits et que la surface est plutôt grande pour l'absorption des particules par le charbon, le filtre a plus de chances que les autres filtres d'emprisonner les contaminants comme les pesticides, le chlore et le plomb.

Le filtre arrive à saturation sans que le consommateur puisse s’en rendre compte et le filtre peut être contaminé par un développement bactérien et devenir une cause supplémentaire de dégradation de la qualité de l’eau. Pour remédier à ces problèmes, certains filtres sont munis d'un témoin de changement de cartouche.

Les filtres de résine

On parle de résine anionique pour les résines qui retiennent les particules chargées négativement (les anions) et de résines cationiques pour celles qui éliminent les composés chargés positivement (les cations). Les contaminants sont captés par la charge opposée fournie par la résine.

Parmi les trois techniques d'élimination des nitrates pour la production d'eau potable (les 2 autres sont la dénitrification biologique et la nanofiltration), la technique d'échange d'ions est la plus simple et la moins coûteuse. Le principe consiste à échanger des ions nitrate de l'eau avec des ions chlorure de la résine. La résine une fois saturée d'ions nitrate, doit être régénérée, le plus souvent pas un rinçage à l'eau. Quelquefois cela se réalise en ajoutant une saumure (Na Cl dilué à 10%).

L'inconvénient de la technique est de rejeter à nouveau les nitrates à l'égout. De plus, la résine, insuffisamment sélective, peut également retenir les ions sulfate. Il y a donc risque de précipitation du sulfate de calcium durant la régénération. Il est donc nécessaire de rincer la résine. Enfin, les résines échangeuses d'ion des adoucisseurs (à base d'ions sodium) sont sujettes à développement bactérien, surtout si l'eau stagne, il faut donc désinfecter ces résines régulièrement.

Ce type de filtre est souvent associé à un filtre au charbon actif pour éliminer le plus de substances dissoutes possibles.
 
 
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