FILTRATION ARTIFICIELLE DES' GRANDES MASSES D'EAU

Huclson, à Poughkeepsie, etc. On peut éviter, il est vi-ai, une partie de ces conséquences de la stagnation dans des bassins découverts en établissant, au-dessus des filtres, des toitures ou des voûtes, en couvrant les ouvrages : mais c'est là encore une cause de dépense très importante ; il n'en a pas moins fallu s'y résigner dans certaines villes du continent, comme Berlin, Magdebourg, etc.. où le climat présente des variations plus grandes qu'en Angleterre, et dans ce pays même on y a eu recours pour quelques installations.

On a observé, d'autre part, que l'eau filtrée se conserve difficilement et ne tarde généralement pas à se corrompre. Il convient donc de la recevoir dans des réservoirs de petites dimensions où elle séjourne très peu de temps, et il est bon de couvrir 'ces réservoirs et d'en assurer le nettoyage fréquent. '

168. Autres procédés. — C'est seulement par exception que des procédés de filtrage autres que le système anglais ont été appliqués à des distributions d'eau , soit que le passage de l'eau à travers le sable donnât des résultats incomplets, soit qu'il s'agît de ne soumettre à la filtration qu'une fraction des eaux distribuées.

On peut citer l'adoption récente du système Anderson pour le traitement des eaux de la Nèthe, à Anvers, celle du 'procédé Spencer (oxyde magnétique de fer) à Wakefield, comme des exemples du premier de ces deux cas.

Paris fournit un exemple du second : pendant longtemps une petite partie de l'eau de Seine distribuée y a été filtrée par des moyens spéciaux, soit dans l'établissement privé dit des Célestins, soit dans les fontaines marchandes installées par le service municipal pour la vente de l'eau aux porteurs d'eau. C'est en "1806 que Smith, Cuchet et Montfort ont établi, sur le quai des Célestins, des filtres, composés de quatre couches filtrantes, éponges, sable, charbon et sable, superposées dans des caisses en plomb, d'où l'eau tombait, par gouttes, dans un réservoir inférieur. En 1835, on appliqua, dans quelques fontaines marchandes, le procédé Fonvielle, qui consistait dans le passage de l'eau à travers des couches d'épongés, de gravier, de zinc, de limaille de fer et de charbon, et qui fut perfectionné par l'emploi de l'eau en pression et l'adjonction d'un mode de nettoyage rapide au moyen de plusieurs courants d'eau ; à partir de 1839, le procédé Soucho7i, éponges et laine tontisse, a été employé concurremment avec le précédent ; puis une fusion se produisit, et un système mixte, dit Vedel et Bernard, fut générahsé par la Compagnie de filtrage des Eaux de Paris. L'arrivée à Paris des eaux de source a rendu inutile l'emploi de ces divers procédés, dont toutes les applications en grand ont disparu.

169. Le filtrage dans l'industrie. — Certaines industries qui exigent des eaux parfaitement limpides et débarrassées de toutes matières en suspension ont assez souvent recours à l'emploi des filtres; et des dispositions nombreuses ont été étudiées précisément en vue de ce genre d'applications.

Les quantités d'eau à fournir par les filtres industriels étant beaucoup moindres en général que celles nécessaires dans les distributions d'eau des villes, on a pu y faire emploi de matières plus coûteuses et admettre des dispositions plus compliquées ; on y a aussi adapté les systèmes appliqués pour la filtration en grand dans les villes. D'où une grande diversité dans les procédés et dans les appareils.

En France, le type Vedel et Bernard, des fontaines marchandes de Paris, est encore employé avec ou sans modifications dans les raffineries, brasseries, etc. Les filtres à sable sont aussi très répandus ; puis

Il 3

FiG. 48. - Filtre Vedel et Bernard. Fig. 49. - Filtre Pietke.

viennent des procédés chimiques, appUcables surtout lorsqu^il s'agit de traiter des eaux très chargées; des procédés mixtes où l'action des matières filtrantes, sable, fer, cellulose imprégnée de composés antiseptiques, etc., est favorisée par une action mécanique.

170. Le filtrage domestique. — Lorsque l'eau distribuée, dans une ville n'est pas offerte aux habitants dans l'état même où efie peut être consommée, lorsqu'elle leur parvient trouble comme c'était le cas à Paris avant l'amenée des eaux de source, force est de recourir au fil-

trage domestique. C'est une nécessité fâcheuse et qu'il importe d'éviter autant que possible, mais que l'on rencontrera longtemps encore dans bien des localités, et qui subsistera toujours, malgré les progrès des distributions d'eau, dans les campagnes, dans les petites agglomérations rurales, etc.

Indépendamment de l'embarras qu'il occasionne, le filtrage à domicile a un double inconvénient au point de vue de la salubrité :

1" Il expose l'eau à toutes les variations de température des appartements et l'échauffé beaucoup en été ;

2° Il met à la portée du consommateur deux eaux différentes, et comme l'une d'elles suppose des soins spéciaux, une surveillance continue, on doit craindre que bien souvent l'autre ne soit consommée de préférence, parce qu'on se la procure plus aisément.

Connu et appliqué dès l'antiquité, le fdtrage à domicile était alors obtenu par l'emploi de vases en terre poreuse. Le grès mince était consacré à cet usage dans l'ancienne Egypte : on le retrouve aujourd'hui au Japon.

En France, la terre poreuse fut remplacée vers le milieu du xvii® siècle par le sable, disposé dans des vases en cuivre ou en bois doublé de plomb. Amy, en 1745, ajouta au sable diverses autres matières filtrantes, et notamment l'éponge. Mais c'est à^Dartir du commencement du xix® siècle que, les applications du filtrage à domicile se multipliant, on a fait concurremment usage de toutes les matières susceptibles de clarifier l'eau et créé une foule d'appareils spéciaux.

171. Réservoirs-filtres. — On peut ramener tous ces appareils à trois types distincts : les réservoirs-fiUres ou fontaines filtrantes; les filtres où l'eau parvient sans pression, dits à basse pression; et les filtres fonctionnant sous la pression existant dans les conduits, ou à haute pression.

La disposition la plus simple des réservoirs-filtres est celle des fontaines filtrantes si répandues à. Paris, et que Duchesne a décrite en 1800 dans le Dictionnaire de l'Inditstrie : dans un réservoir prismatique en pierre de liais, en marbre ou en grès, on forme vers la partie inférieure une petite chambre isolée au moyen de deux pierres poreuses (Vei'gier, provenant de la Picardie), l'une verticale et l'autre inchnée, de 0"',027 d'épaisseur ; le réservoir étant rempli d'eau, la filtration se produit à travers la pierre poreuse, et l'eau filtrée, tombant en gouttes dans la petite chambre, s'y emmagasine. Cette disposition implique le remplissage fréquent du réservoir à la main, exige le nettoyage périodique et le grattage de la pierre qui s'encrasse assez rapidement, malgré la précaution qu'on a prise de l'incliner pour y diminuer les dépôts, et enfin ne donne qu'un résultat incomplet par une action purement mécanique.

Plus récemment, on a proposé des réservoirs reliés directement aux conduites de distribution, recevant en pression l'eau à filtrer, et emmagasinant l'eau filtrée sous pression. Tel est le cas du filtre Chanoit, construit par Carré {fig. 51) : l'eau passe lentement, et de bas en haut, à travers une matière filtrante incorruptible, la laine de scories, et s'élève

Fig. 51.

peu à peu dans le compartiment supérieur en comprimant l'air qui s'y trouve; elle reste donc aérée et les dépôts se fonnent dans le compartiment inférieur, qu'un robinet de purge permet de vider sous pression, de manière à obtenir un nettoyage efficace.

Un autre type, à basse pression, avec éponge de fer et sable, dû au professeur anglais Bischof {fig. 52), agit à la fois mécaniquement et chimiquement; sauf cette double action, il a tous les inconvénients de la fontaine filtrante de Paris.

172. Appareils de filtrage à basse pression. — Parmi les filtres à basse pression, sans rései-ve d'eau, il convient de classer les appareils Ducommun, brevetés en 1814, et où la clarification de l'eau est obtenue par son passage à travers des couches de sable, entre lesquelles se trouve intercalée une couche de charbon.

Comme type de ce genre de filtres, nous citerons celui de la London and General Water purifying Comjoamj. Il se compose d'un vase en terre rempli de noir animal, placé dans un petit réservoir, et que Teau doit traverser de bas en haut à chaque puisage, sous une pression de quelques décimètres d'eau seulement (/îg. 53). Les dépôts se forment au-dessous du filtre et tendent à tomber au fond

Fig. 53.

du réservoir, de sorte que le nettoyage, qui consiste dans le remplacement du charbon, puisse n'avoir lieu qu'à intervalles assez éloignés.

Le filtre Maignen, de Londres, est un appareil du même genre, mais fort ingénieux, oîi l'eau est obligée de traverser deux couches superposées, l'une en poudre, l'autre en frrains, de càrho-calcis, mélange de noir animal et de chaux, reposant sur un petit sac en amiante qm coiffe un cône en faïence percé de trous (fig. 54). Il donne des résultats remarquables, et retient même les sels de plomb qui peuvent se trouver en dissolution dans l'eau. Mais sa complication et les soins minutieux qu'il exige en limitent nécessairement l'emploi. Sous une forme un peu différente, il a été employé avec succès, paraît-il, pour l'armée anglaise au Soudan.

Tout récemment, on a proposé à Vienne l'emploi d'un nouveau filtre où la couche poreuse se compose de poussière d'amiante fixée à l'aide d'un vernis sur fig. 54.

une feuille de toile métallique (Filtre Breyer, dit à micromembrane).

173. Appareils de filtrage à haute pression. — Le type primitif des filtres à haute pression est le filtre anglais, composé d'une poche en grès fixée au robinet de prise d'eau, et que l'eau est obligée de traverser de dedans en dehors {fig. 55).

Aux Etats-Unis, on emploie beaucoup de filtres de ce genre, dont le petit volume et le prix modeste constituent les principaux avantages;

Fig. 55.

Fig. 56.

mais qui, en raison de la rapidité avec laquelle l'ea'u doit les traverser, ne donnent en général qu'un résultat fort imparfait. Tels sont les robinets-filtres Aborn , Grant , Hougton , etc. Le professeur Nichols donne la description d'un de ces petits appareils où la matière filtrante est contenue dans une boule qu'on peut tourner de manière à y faire passer l'eau, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, d'où résulte un nettoyage simple et facile {fig. 56).

Récemment de petits filtres à haute pression ont paru en France et ont réussi à obtenir la vogue, à cause surtout de la propriété qu'ils possèdent de retenir les micro-organismes on suspension dans l'eau; ils ont pour principe la filtration par la porcelaine dégourdie, matière à pores extrêmement fins, qui retient les impuretés à la surface et qu'un coup de brosse suffit à nettoyer ; mais la lenteur avec laquelle s'y efîectue le passage de l'eau en limite nécessairement les applications. La bougie

FiG. 57.— A, bougie en porcelaine dégourdie;— Fig. 58.

B, sortie de l'eau filtrée; — E, eau à filtrer.

Chamberland (système Pasteur) {fig. 57), présente un bon dispositif : l'eau y passe de dehors en dedans, de sorte que c'est la surface extérieure qui se recouvre de dépôts et qu'il faut seule nettoyer de temps à autre ; au début, une bougie débite 30 à 40 litres par vingt-quatre heures, puis le volume d'eau filtrée diminue et tombe au bout de quelques jours à 7 ou 8 litres seulement, d'où l'obligation de grouper un plus ou moins grand nombre de bougies, suivant la quantité d'eau que l'on veut couramment obtenir. Le filtre Mallié, où l'eau passe au contraire de dedans en dehors {fig. 58), un peu moins facile à nettoyer, donne d'ailleurs des résultats analogues.