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  Accueil > Megalab > Expériences pratiques > Système écologique de filtration d’eau  

Système écologique de filtration d’eau

“Water Filtering Ecological Device” est le nom d’un projet développé par Rodica Stoian et Monica Ivancea, deux étudiants de 16 ans du Collège Vasile Alecsandri à Galati, en Roumanie, avec la collaboration de leur professeur de biologie. Ce projet, présenté cette année dans le cadre de la 8e édition du concours national consacré aux aménagements de l’environnement, a été récompensé par la médaille d’argent.

En quoi consiste ce projet ?
La pollution de l’eau est un problème grave dans le monde entier. Elle représente un risque pour la santé et le bien-être des hommes, des plantes et des animaux. Comment trouver une solution à ce problème ? C’est sur cette question que se sont penchés les deux étudiants, qui ont ensuite décidé d’inventer un système écologique de filtration d’eau après avoir effectué quelques travaux de recherche. Il fallait avant tout que ce dispositif soit bon marché, utile, pratique, écologique et facile à réaliser même dans un pays en voie de développement.

Matériel utilisé
Une source d’eau non potable, un décanteur, une pompe à eau, un filtre mécanique, des filtres chimiques, un filtre biologique ainsi qu’un réservoir d’accumulation d’eau potable.

Comment construire le dispositif ?

  • Le décanteur
    La capacité du décanteur doit être élevée pour permettre la décantation d’une grande quantité d’eau en un court laps de temps. Il peut être en métal (traité) ou en verre.
    - Prenez un bidon en plastique et placez-le en-dessous de la source d’eau pour une prise plus facile.
    - Placez ensuite un tuyau dans le conteneur au-dessus du niveau de sécurité et de la couche d’alluvions, grâce auquel l’eau sera prélevée avant d’être acheminée vers le filtre mécanique par la pompe.
    La décantation dans le bidon se fera sans ajout de produits purifiants.

Conseil : de l’eau courante ou de l’eau stagnante peut être utilisée comme source d’eau pour autant qu’elle soit reliée au  décanteur par une rigole. L’inclinaison doit être suffisante pour laisser couler l’eau dans le  décanteur sans électricité.

 

  • La pompe à eau
    La pompe à eau se compose d’une hélice, d’un excentrique, de 2 tuyaux, d’une tige et d’un support fabriqué dans un matériau rigide.
    - Les deux supports sont utilisés comme suit : l’un pour l’hélice (image de gauche), l’autre pour la pompe (image de droite).

    - Utilisez une hélice de 20 cm de diamètre fixée sur un axe solide. Pour fixer cet axe, vous pouvez utiliser deux roulements à billes reliés au support.
    - De l’autre côté de l’axe, un excentrique doit être placé de manière à maintenir la pompe par une vis lorsque l’égouttoir tourne.
    - Pour la pompe, utilisez un bidon de plastique relié aux deux tuyaux (voir image en haut à droite). L’un d’eux fait couler l’eau depuis le  décanteur jusqu’à la pompe, tandis que l’autre prélève l’eau de la pompe et l’amène au filtre mécanique.

Conseil : la pompe fonctionnera grâce à l’énergie éolienne. S’il n’y a pas de vent, le support sera raccordé à un générateur et à une batterie afin d’utiliser l’énergie produite pendant que l’hélice tourne et produit de l’énergie lorsque c’est nécessaire.

  • Le filtre mécanique
    Le filtre mécanique est placé sur des gravillons de dimensions variées ainsi que sur des tamis. Il permet de laver l’eau par drainage moyen. Il peut être en métal, en verre ou en Plexiglas. Les gravillons sont disposés dans des couches filtrantes, séparées par des tamis.
    - Le filtre est composé de deux récipients cylindriques en Plexiglas, soutenant les couches filtrantes.
    - L’eau coule du second filtre et est acheminée vers le filtre chimique.

Conseil : le filtre peut être placé sur un plan incliné en calculant un angle β suffisamment grand pour que l’eau puisse être acheminée au filtre suivant. Il ne faut pas non plus que l’angle β soit trop grand sans quoi la pompe nécessiterait une quantité d’énergie trop importante pour amener l’eau par le tuyau jusqu’au filtre.

  • Le réservoir du filtre chimique
    Le récipient du filtre chimique se situe en-dessous du filtre mécanique, au sol. C’est là que s’opère la purification de l’eau, grâce à l’utilisation de sulphate d’aluminium.

  • Le filtre chimique
    a) Sulphate d’aluminium Al2(SO4)3
     - Utilisez un récipient rectangulaire en plastique suffisamment grand pour soutenir le filtre mécanique. Le filtre chimique (avec le sulphate d’aluminium) se conçoit comme suit : pour un litre d’eau polluée, il faut ajouter du sulphate d’aluminium à 10% en quantités variées (de 0,12 à 0,15 ml). 
    - Pour nbsp;mélanger la substance, il vous faut une baguette en verre. L’adjuvant est homogénéisé pour 3 minutes à la vitesse maximale ou 5 minutes à une vitesse moyenne.
     - Le processus de décantation dure 30 minutes. Pendant le processus, on constate une accumulation de certaines couches d’alluvions dans le fond du récipient. Au niveau de sécurité (au-dessus de la couche d’alluvions), une valve est attachée pour récolter l’eau potable.

Conseil : pour une purification plus efficace, un second filtre en chlorine peut être utilisé. Dans le secteur industriel, vous trouverez  de la chlorine en bouteille. Pour les consommateurs ordinaires, de la chloramine à 25% de chlore peut être utilisée.

b) Le charbon absorbant
-  Le charbon absorbant est utilisé pour évacuer les mauvaises odeurs, le goût et la couleur de l’eau ;
- de là, l’eau s’écoule dans le réservoir d’accumulation.

  • Le réservoir d’accumulation
    La hauteur du réservoir doit être inférieure à celle de la valve. Si besoin est, on peut le placer en-dessous du niveau du sol. Il doit être stérilisé, couvert et scellé afin d’empêcher l’arrivée  d’agents  polluants .

Résultats

Action Décantation Pompage de 100 ml d’eau Mélange manuel Décantation Processus de filtrage complet
Temps nécessaire 30 min 15 min 5 min 30 min 1 h 15 min

L’avantage d’un tel dispositif réside dans l’utilisation de l’énergie mécanique générée par le vent. L’acheminement d’électricité ne constitue donc plus un problème. Néanmoins, l’absence de vent dans certaines régions peut rendre ce système inefficace. Une autre solution consisterait à insérer des piles dans le dispositif.

Grâce à cet appareil, les étudiants ont fait un premier pas dans le rééquilibre entre les facteurs physiques, chimiques et biologiques tout en obtenant des produits écologiques.

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