Impact environnemental des filtres à sable

L’eau potable propre et sûre reste une préoccupation mondiale avec la croissance démographique et la pollution croissante, en particulier dans les zones reculées sans accès à des systèmes d’eau améliorés. Les filtres à sable ou filtres biologiques sont des solutions idéales de traitement de l'eau pour ces régions à faibles ressources, utilisant un lit de sable qui élimine les impuretés et les particules en suspension en raison de la structure poreuse du sable, réduisant efficacement les problèmes d'odeur et de goût dans les solutions existantes impliquant l'utilisation de chlore ou d'autres désinfectants pour la purification de l'eau qui sont nocifs pour les écosystèmes aquatiques. Cet article met en évidence l’impact positif des filtres à sable sur l’environnement aquatique et leur durabilité en tant que solution verte pour la purification de l’eau.

Impact environnemental positif des filtres à sable

Les filtres à sable sont des solutions naturelles de purification de l'eau qui utilisent un lit de sable pour éliminer les impuretés et autres particules en suspension de l'eau qui coule, la rendant propre à la consommation. Comparée aux méthodes traditionnelles incluant la chloration ou d’autres désinfectants, cette technique est rentable en termes d’économie ainsi que d’impact environnemental réduit. La pollution de l’eau constitue un risque pour l’écosystème aquatique et la vie marine, car l’eau polluée contient des produits chimiques nocifs, des métaux lourds et des déchets toxiques. Ces polluants entraînent des intoxications, la propagation de maladies, voire la mort d’organismes aquatiques. L’Organisation mondiale de la santé estime que l’eau, l’assainissement et les conditions d’hygiène insalubres contribuent à plus de 1,3 million de décès par an. En outre, une étude du PNUE souligne que la pollution de l’eau coûte à l’économie mondiale des milliards de dollars par an. L’eau propre est donc essentielle pour:

· Maintenir la diversité des écosystèmes

· Régulation climatique

· Absorption adéquate du carbone

· Maintenir l'équilibre des régimes climatiques

· Risque réduit d'événements météorologiques extrêmes tels que les inondations et les sécheresses

· Risque réduit de maladies liées à la pollution de l'eau

Compte tenu de l’importance de l’eau propre dans les écosystèmes, le filtre à sable joue un rôle essentiel dans la production de ressources en eau douce et propre. Une étude révèle qu’en moyenne, une station de traitement d’eau de taille moyenne basée sur un filtre à sable a une capacité de 10 gallons par jour. Ainsi, en moyenne, un tel filtre peut produire 3 650 gallons d’eau propre sur un an, ce qui vérifie son impact positif sur l’environnement. De plus, un système de filtre à sable correctement conçu, exploité et entretenu réduit les risques de maladies en éliminant les bactéries et autres agents pathogènes des plans d’eau. La mise en œuvre réussie de tels systèmes contribue à maintenir la diversité des écosystèmes.

Défis et considérations

Bien que la filtration sur sable présente plusieurs avantages par rapport aux techniques traditionnelles concernant les écosystèmes, il existe certaines incertitudes liées aux filtres à sable.

Les lits des rivières sont une source courante d’extraction de sable pour le développement de systèmes de filtres à sable. Mais l’exploitation minière excessive perturbe le cours naturel des rivières, nuit à la vie aquatique et peut entraîner l’érosion des berges. Les plages sont une autre source potentielle d’extraction de sable, mais l’extraction du sable de plage perturbe les écosystèmes côtiers tout en affaiblissant les défenses naturelles contre les tempêtes et l’érosion, et peut nuire à la vie marine. L’extraction excessive de sable de ces ressources sans aucun critère de durabilité peut conduire à leur épuisement dans certaines régions.

·  Le transport de grandes quantités de sable peut contribuer aux émissions de gaz à effet de serre et à la pollution de l’air selon la source et l’emplacement du projet de filtre.

·  L’élimination du sable usagé est un défi essentiel en ce qui concerne les filtres à sable. Une élimination inappropriée peut avoir des effets néfastes sur l’écosystème.

Atténuation des incertitudes

Les incertitudes susmentionnées doivent être résolues pour maintenir la fiabilité des systèmes de filtres à sable. Pour atténuer ces incertitudes, des stratégies d’entretien et d’atténuation appropriées sont nécessaires pour améliorer l’impact environnemental positif des filtres à sable. Les stratégies comprennent:

·  Inspection régulière du filtre atténuant les problèmes liés aux entrées/sorties obstruées.

·  Le lavage à contre-courant est la procédure de réutilisation du filtre à sable impliquant le flux inverse de l'eau à travers le filtre pour déloger les particules piégées. Sa fréquence dépend du filtre et de la qualité de l'eau mais doit être effectuée périodiquement.

·  Le remplacement du sable dans le filtre doit être effectué au fil du temps, car le support de sable peut se boucher avec le temps. Par conséquent, un remplacement partiel ou complet est crucial.

·  Les stratégies de durabilité, notamment l’utilisation efficace de l’eau, les techniques d’efficacité énergétique, l’approvisionnement durable et la conception appropriée des filtres, pourraient améliorer la durabilité des filtres à sable.

Des avancées récentes ont été réalisées pour atténuer les problèmes liés aux filtres à sable. Ces avancées peuvent améliorer la durabilité des filtres à sable en ce qui concerne leur impact environnemental positif. Par exemple:

·  Des recherches ont été menées pour explorer les supports de sable auto-cicatrisants afin d’éviter les problèmes de colmatage. Les additifs peuvent réagir avec les impuretés pour former des canaux étroits, empêchant ainsi le colmatage et prolongeant la durée de vie du filtre.

·  L’introduction de souches bactériennes spécifiques peut améliorer l’élimination de l’ammoniac, un contaminant courant des eaux usées. Ce processus biologique réduit l’utilisation de produits chimiques pour le traitement des eaux usées.

·  Des recherches ont été menées pour utiliser le courant électrique et les filtres à sable afin de déstabiliser les métaux et les composés organiques présents dans les ressources en eau. Cette approche hybride peut améliorer considérablement la qualité de l’eau.

En conclusion, l’impact positif des filtres à sable sur l’environnement s’accompagne des défis qui lui sont associés, mais il doit être mis en balance avec ses avantages. Les filtres à sable offrent une solution de traitement de l’eau durable et à faible consommation d’énergie, en particulier pour les régions aux ressources limitées. Si l’on considère les avantages de l’eau propre pour la santé humaine et les écosystèmes aquatiques, un approvisionnement responsable en sable et des pratiques d’entretien appropriées peuvent réduire ces impacts négatifs mineurs des filtres à sable.