Les filtres à sable lents éliminent les solides en suspension et les agents pathogènes de l'eau avec différents niveaux de turbidité (ou « boue ») en utilisant du sable fin comme moyen de filtration. Ils sont utilisés comme étape de traitement finale et sont plus applicables dans les phases de stabilisation et de relèvement d'une urgence.

Les filtres à sable lents se composent d'un réservoir contenant le média filtrant avec un support de gravier au fond, un drain souterrain pour recueillir l'eau filtrée, un contrôle de débit et un système de drainage du filtre. Ils sont uniques dans leur capacité à réduire considérablement les agents pathogènes dans l'eau grâce à une combinaison de processus physiques et microbiologiques naturels dans le lit filtrant (y compris la sédimentation, le filtrage, l'adsorption, l'adhérence, la compétition pour la nourriture et la prédation). En tant que tels, les Filtres à sable lents peuvent être l'une des méthodes de traitement en une étape les plus efficaces disponibles et peuvent être appliqués à toutes les échelles, des grandes stations d'épuration aux ménages.

Considérations sur la conception

Les filtres à sable lents se composent d'un réservoir contenant le média filtrant avec un support de gravier au fond, un drain souterrain pour recueillir l'eau filtrée, un contrôle de débit et un système de drainage du filtre. Ils sont uniques dans leur capacité à réduire considérablement les agents pathogènes dans l'eau grâce à une combinaison de processus physiques et microbiologiques naturels dans le lit filtrant (y compris la sédimentation, le filtrage, l'adsorption, l'adhérence, la compétition pour la nourriture et la prédation). En tant que tels, les Filtres à sable lents peuvent être l'une des méthodes de traitement en une étape les plus efficaces disponibles et peuvent être appliqués à toutes les échelles, des grandes stations d'épuration aux ménages.

Matériaux

Les matériaux comprennent le(s) compartiment(s) du filtre, le système d'entrée et de sortie d'eau avec mécanisme de contrôle, le système de drainage souterrain, le média filtrant et l'équipement de lavage et de stockage du sable.

Applicabilité

Les Filtres à sable lents ne sont pas adaptés à la réponse aiguë, car il faut du temps pour que l'activité biologique mûrisse dans le filtre. Ils peuvent être envisagés pour les phases de stabilisation et de relèvement dans le cadre d'un processus de traitement plus large, où le temps est disponible pour la conception et la construction de la station. Les Filtres biosable domestiques H.5 pourraient également être envisagés dans la phase de relèvement (initialement en tant que projet pilote pour vérifier l'acceptation) pour le traitement durable et continu de l'eau pour les populations dispersées. Dans les climats froids, des mesures spéciales peuvent être nécessaires pour éviter le gel. La performance des processus biologiques diminue également dans les climats froids. Dans les climats chauds, certains types d'algues peuvent proliférer à la surface des filtres ouverts, entraînant un colmatage. Cela signifie parfois que les filtres doivent être recouverts, bien que certains types de croissance d'algues combinés à une exposition à la lumière UV dans des filtres ouverts puissent favoriser des processus biologiques.

Fonctionnement et entretien

Les principales tâches de fonctionnement et d'entretien concernent l'entretien général de la station, le contrôle des flux et le nettoyage manuel. Le nettoyage se fait en vidant le filtre de manière à ce que le niveau d'eau soit à environ 10 cm sous la surface du sable avant de gratter manuellement la couche supérieure. Plus le processus de nettoyage est rapide, plus la période de maturation est rapide (il a été constaté que le placement d'un géotextile sur la surface du sable accélère le nettoyage). Les raclures peuvent ensuite être lavées et stockées. Du sable supplémentaire n'est ajouté que lorsque le lit filtrant atteint une profondeur minimale (0,6 m), ce qui se produit toutes les quelques années. Comme il faut au moins quelques jours pour que les micro-organismes se rétablissent (et plus longtemps après le remplacement du sable), il est normal d'installer plusieurs unités de filtration en parallèle afin que l'eau puisse continuer d’être traitée pendant l'entretien.

Santé et sécurité

La filtration lente sur sable est considérée comme une étape de traitement finale et peut être utilisée comme un processus de traitement en une seule étape pour l'eau potable, en fonction de la qualité de l'eau brute. L'efficacité de l'élimination des agents pathogènes dépend de la conception du filtre et des conditions de fonctionnement. En situation d'urgence aiguë, cependant, le protocole standard consiste à toujours désinfecter l'eau via la Chloration T.6 pour assurer une protection résiduelle.

Coûts

Les coûts d'investissement du filtre varient autour de 100 USD/m³/jour de capacité (similaire aux Filtres à sable rapides, T.2 ). Les coûts permanents de fonctionnement et d'entretien sont d'environ 3 USD/m³/jour de capacité, ce qui est inférieur à celui des Filtres à sable rapides, car les intervalles entre les tâches d’entretien sont plus longs. Les Filtres à sable lents nécessitent de grandes surfaces, souvent jusqu'à 10 fois plus grandes que pour les Filtres à sable rapides et plus de 50 fois plus grandes que pour les systèmes à membrane comme la Microfiltration T.3 ou l'Ultrafiltration T.10 . Le prix et la disponibilité des terres influencent considérablement les coûts d'investissement.

Considérations sociales et environnementales

Les Filtres à sable lents sont très bien acceptés. Parce qu'il est connu que l'eau propre peut être tirée de trous creusés à côté d'une rivière sale, le concept de filtration sur sable est facile à comprendre. Les filtres à sable lents ne modifient ni n'améliorent le goût de l'eau.