Médias filtrants granulaires. Rôle et enjeux en Piscines publiques.

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Chantal Déry
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2 1. Présentation Ocean Projects Aquarium/Zoo/centre de recherche Traitement d eau Piscines/industrie/agro-alimentaire Distributeur des produits Dryden Aqua-Média filtrant verre activé

3 2. Qu est ce qu un média filtrant granulaire Granulés de quartz structure cristalline Le sable est employé depuis l antiquité pour filtrer l eau L eau passe à travers une couche plus ou moins épaisse de grains fins L eau circule entre les grains et les particules restent bloquées Le sable rempli les filtres de la plupart des piscines publiques Granulé de verre structure amorphe Le verre est utilisé comme produit alternatif au sable depuis les années 1930 Le verre activé AFM est en service en piscine depuis 14ans et disponible sur le marché Français depuis 2008.

4 3. Les enjeux liés au média 1. La clarté de l eau (35µ vs 5µ) 2. Le confort des baigneurs (odeurs, yeux rouges) 3. Le respect des normes sanitaires 4. Les consommations d eau et d énergie 5. L incidence environnemental (Carrières vs Recyclage)

3.1 La clarté de l eau Dépend de : La hauteur de la couche du média (Conseillée 1,2m) La vitesse de filtration (conseillée entre 18 et 22 m/hr) L efficacité du média (seuil de coupure de 5µ à 35µ) L

5 3.1 La clarté de l eau Dépend de : La hauteur de la couche du média (Conseillée 1,2m) La vitesse de filtration (conseillée entre 18 et 22 m/hr) L efficacité du média (seuil de coupure de 5µ à 35µ) L efficacité de la floculation Performance d un filtre a sable vs vitesse de filtration D où la nécessité d avoir un média efficace et aussi D assurer qu il est mis en œuvre dans de bonnes conditions A 15 m/h l efficacité de filtration est 400 % plus efficace qu à une vitesse de 30 m/h

3.2 Le confort des baigneurs Les trichloramines sont les principales responsables de : L odeur de chlore L irritation des yeux des muqueuses Des pathologies respiratoires professionnelles

6 3.2 Le confort des baigneurs Les trichloramines sont les principales responsables de : L odeur de chlore L irritation des yeux des muqueuses Des pathologies respiratoires professionnelles Trichloramine (Chlorure d azote) inorganique Les trichloramines sont issus d une réaction chimique ayant lieu dans les biofilms bactériens & 90% des bactéries sont localisées dans le filtre, collées aux grains de sable d où l intérêt d un média filtrant bio-réfractaire

7 3.3 Le respect des normes sanitaires Les normes sanitaires françaises imposent un taux de chloramines (chlore combiné) de 0,6mg/l. Nos voisins allemands, suisse et nordiques imposent déjà un taux de 0,2mg/l Le secteur des piscines publiques doit anticiper l évolution de ces normes à venir. L urée, est responsable de près de 90% du chlore combiné. Cette molécule ne peut être extraite par aucun média filtrant granulaire, verre ou sable d où l intérêt de la prévention (douche, urine) et d un contrôle adapté du nombre de baigneurs.

8 3.3 Le respect des normes sanitaires Chlore combiné dans un système à sable L urée est tout d abord transformée en ammoniac par les bactéries. L ammoniac est ensuite transformé en trichloramines au niveau des biofilms bactériens collés aux grains. Très instables, les trichloramines dégazent dans l air de la piscine et provoque les irritations redoutés par les personnels et les baigneurs. Même avec un taux de chlore combiné dans les normes (0,6mg/l) les systèmes à sable peuvent provoquer des conditions irritantes pour les yeux et les voies respiratoires. Chlore combiné dans un système à verre activé En l absence de bactéries dans les filtres l urée, très stable, reste sous forme de monochloramines non toxiques, mais elles peuvent s accumuler dans les systèmes les plus fréquentés. Une fine couche (3 à 10cm) de charbon actif spécial permet l élimination de ces monochloramines à un coût nominal faible (taux de chlore combiné max, dans les pires conditions, de 0,3mg/l).

9 3.4 Les consommations d eau et d énergie Consommation d eau Le minimum légal est de 30l/bg mais la plupart des piscines consomment entre 80 et 130 l/bg Sachant que le coût moyen d un m 3 d eau chauffée est de 5, cela représente un surcoût de à sur 1 an pour une piscine à entrés/an Cette surconsommation résulte de 4 paramètres principaux: de la consommation d eau de contrelavage de la compensation du taux de chlore combiné par dilution Du taux d hygrométrie Des pédiluves

10 3.4 Les consommations d eau et d énergie Consommation d énergie La surconsommation de l énergie résulte a grande partie de la perte de calories due a la nécessite d évacuer de l air chargée en trichloramines. Ces problèmes de qualité d air accélèrent aussi le dégradation du bâtiment et ses équipements. Une sur-consommation supplémentaire provient des pertes de charge excessive a travers les medias filtrants inefficaces (O,3 0,6 bar sable, 0,15 0,4 bar verre activé). Cette surconsommation résulte : de la qualité de l eau (trichloramines) qui se répercute sur la qualité de l air du choix du media filtrant

11 4. Quel Média pour quels résultats? Les performances affichées par les fabricants sont souvent incomplètes et peu fiables Les informations sont basées uniquement sur des fiches publicitaires et donc difficilement vérifiables Le marketing et le prix prennent donc le pas sur les performances réelles des produits Les performances des médias doivent être comparées selon 4 grands avantages : 1. Turbidité de l eau (efficacité/seuil de filtration) 2. Consommation d eau en contrelavages (efficacité, durée). 3. Gestion des chloramines 4. Durée de vie du média - impact environnemental Une grande campagne d analyse comparative entre médias filtrant a été réalisé par le laboratoire indépendant de référence, l IFTS, l Institut de la Filtration et des Techniques Séparatives.

12 diamètre des particules en µ 4.1 Résultats des tests efficacité / seuil de filtration Protocole : Vitesse de filtration de 20m/hr avec une eau chargée en particules normés NF P à 20m/hr AFM Sable haute qualité Verre G Verre E Sable conventionnel Verre A seuil de coupure 80% Seuil de coupure 100% Seuil de filtration 80% Seuil de filtration 100% La qualité de filtration la meilleur est de 5 µ comparée a 15 µ pour le produit le plus proche à disposition en France.

13 bars 4.2 Résistance à la pression / rupture du lit Protocole : injection d une concentration forte en particules (Norme NF P ) jusqu à atteindre : Une pression de 1 bar (test réussit) La rupture du lit signalée par la baisse brutale de la pression (passage préférentiel) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 temps 0

14 Efficacité en % Durée en secondes 4.3 Efficacité de contrelavage Protocole: Flux inversé, quantité de matière relarguée mesurée en fonction du temps Le verre activée (AFM) est le seul à atteindre 97% d efficacité et cela en moins de 200 secondes. Cela représente une consommation en eau de contrelavage deux à trois fois moindre qu avec du sable conventionnel AFM Sable haute qualité Verre G Verre A Sable conventionnel Durée Efficacité max Verre E 0 Un grand nombre de piscines en France fonctionnent maintenant avec ce média filtrant avec une consommation d eau équivalente au minimum légal de 30l par baigneur.

4.4 Gestion des Chloramines Les charges sur les grains de verre activée répulsent les bactéries pour éviter : la colonisation du lit et son colmatage «intrinsèque».

les baigneurs profitent : d une baignade confortable sans yeux rouges. et sans irritation des poumons.

15 4.4 Gestion des Chloramines Les charges sur les grains de verre activée répulsent les bactéries pour éviter : la colonisation du lit et son colmatage «intrinsèque». la production de trichloramines qui en résultent. la formation de passages préférentiels. Les piscines équipés d un média verre activé ne souffrent pas d odeur de chlore. les baigneurs profitent : d une baignade confortable sans yeux rouges. et sans irritation des poumons. La problématique des chloramines inorganiques (toxiques) sont solutionnées mais pas celle des chloramines organiques (non toxiques) : une couche supplémentaire de 5cm de charbon actif permet un seuil max de chloramines de 0,3 mg/l. L emploi d UV présente une technique alternative légitime.

4.4 Durée de vie Cycle environnemental Les stocks mondiaux de minéraux adaptés à la production de sable de filtration sont au plus bas et leur extraction pose de plus de dégâts environnementaux.

16 4.4 Durée de vie Cycle environnemental Les stocks mondiaux de minéraux adaptés à la production de sable de filtration sont au plus bas et leur extraction pose de plus de dégâts environnementaux. Les médias verre sont une réponse concrète à ce problème dans le sens où la plupart est fabriquée à partir de verre recyclé. Leur durée de vie est par ailleurs minimum 2 fois supérieur à celle du sable de quartz (5-7ans). Dryden Aqua Garantie les performances de l AFM pendant 10 ans et propose aussi de recycler en fin de vie l AFM usagé.

17 5. Conclusion Il existe des normes et des protocoles répétables permettant d apprécier les performances des différents médias filtrants. Tous les fournisseurs peuvent confronter leurs produits à ces tests. Les différences entre les produits sont très significatives et offrent donc une information claire et vérifiable aux acteurs du traitement d eau. L AFM surpasse tous les autres médias dans tous les tests réalisés. Des économies importantes peuvent résulter d un simple changement de média filtrant avec, en parallèle, une stabilité supérieure et une transformation de l ambiance dans la piscine. contact@oceanprojects.fr

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