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Les possibilités d'utilisation de la filtration membranaire par gravité sont multiples. Les scientifiques de l'Eawag ont donc évalué ses performances pour des eaux de différentes qualités. Ils ont pu montrer que les eaux ménagères ou eaux grises, issues de la cuisine et de la salle de bain (hors toilettes), pouvaient être filtrées à la seule force de la gravité. Toutefois, le flux diminue rapidement, le biofilm se densifiant et perdant de sa perméabilité, suite, notamment, au dépôt progressif de la matière organique sur le filtre. Par ailleurs, l'activité biologique du biofilm baisse graduellement en raison du faible degré d'oxygénation des eaux grises. «Les systèmes de filtration des eaux grises doivent être munis d'un dispositif d'aération, explique Pronk. Par ailleurs, l'eau doit être maintenue plus longtemps dans le filtre pour que les micro-organismes puissent dégrader la matière organique.» Moyennant ces dispositions, les scientifiques ont obtenu dans leurs réacteurs des flux de 1 à 2 l/m2.h au laboratoire et sur le terrain, avec le «Waterhub» du bâtiment expérimental NEST.
De l'eau recyclée pour se laver les mains
De la même manière, l'eau utilisée pour le lavage des mains dans les Blue Diversion Toilets, les toilettes séparatrices autonomes, est obtenue par GDMF : dans un système fermé, les eaux grises sont récupérées, filtrées à travers une membrane puis traitées par électrolyse afin d'empêcher le redéveloppement des bactéries et au charbon actif pour éliminer la légère coloration. Ainsi traitées, elles peuvent être réutilisées sans risque par les usagers des toilettes pour se laver les mains.
La filtration GDMF est également une technique prometteuse pour le prétraitement de l'eau de mer dans les usines de désalinisation. C'est ce qu'ont montré des recherches de l'Eawag menées en partenariat avec la Haute école technique de Rapperswil et des scientifiques de Singapour. Lorsque la GDMF était utilisée à la place de la filtration membranaire habituelle, l'osmose inverse consécutive était plus efficace. En effet, le biofilm dégrade une partie des substances organiques comme les acides humiques ou les biopolymères qui, en raison de leur petite taille, sont capables de traverser les membranes d'ultrafiltration des systèmes classiques.