La présence de fer ou de manganèse dissout dans les eaux potables en haute concentration ne représente pas un danger pour la consommation humaine. Mais elle peut générer des désagréments d’ordre organoleptique, esthétique, et de colmatage des ouvrages de distribution et de stockage qui nécessitent de procéder à leur élimination par différentes méthodes. Le décret 2001-1220 du 20 décembre 2001, fixe comme référence de qualité, une concentration maximale dans l’eau potable de 0.2 mg/l pour le fer total et 0.05 mg/L pour le manganèse
Les différents procédés d’élimination
Plusieurs procédés existent pour l’élimination du fer et du manganèse. L’oxydation chimique consiste à ajouter un oxydant puissant : le permanganate de potassium. Pour ce procédé, la dose introduite doit être correctement contrôlée pour éviter une coloration de l’eau. De plus, en présence de manganèse complexé à des matières organiques, le temps de réaction est très long. Un autre procédé, l’élimination biologique est également très répandu pour l’oxydation du fer ou du manganèse. Toutefois, lorsque les eaux présentent un taux élevé de fer et de manganèse dissouts, les exploitants se heurtent à l’obligation d’observer des conditions différentes pour l’oxydation des deux éléments. Il est alors nécessaire d’adopter deux étages de filtration.
Une troisième méthode est de plus en plus plébiscitée : l’oxydation catalytique. Ce procédé consiste à utiliser un média filtrant à base de dioxyde de manganèse qui favorise la réaction d’oxydation. Le procédé catalytique repose sur un phénomène d’adsorption et d’oxydation du manganèse et du fer puis de précipitation à la surface du média filtrant.
Le choix du média filtrant est décisif
Il existe deux types de catalyseur : le sable vert recouvert de dioxyde de manganèse et le dioxyde de manganèse naturel type Aquamandix. Le sable vert recouvert de Mn02 doit être disposé en totalité dans le filtre et être régénéré à l’aide de permanganate de potassium. De plus, les lavages à contre-courant ont tendance à éroder la fine couche de Mn02 qui le recouvre et à diminuer ses aptitudes catalytiques.
A l’inverse, l’utilisation de dioxyde de manganèse tel que l’Aquamandix ne nécessite pas de régénération. Un remplacement de 10 à 30 % du volume du filtre doit être prévu selon le taux de manganèse dissout. Sa durée de vie est de 10 à à 15 ans.
Commercialisé
en France exclusivement par Eurochlore, l’Aquamandix répond à la norme NF EN
13752 : utilisation de MnO2 pour le traitement de l’eau destinée à la
consommation humaine « Notre produit est un dioxyde de manganèse
naturel. Un tamisage minutieux est effectué après extraction pour garantir une
granulométrie optimale située entre 0.5 et 1 mm. Les capacités de rétention de
l’Aquamandix sont deux à quatre fois supérieures à celles du manganèse sable
vert, selon une étude financée par l’agence de l’eau Seine Normandie », détaille
Karine Hervieu, responsable commerciale chez Eurochlore. « La filière catalytique représente un coût d’investissement faible par
rapport aux procédés conventionnels. L’absence de régénération et la faible
proportion de produit nécessaire, nous permet de proposer des coûts de
fonctionnement très faibles. L’Aquamandix
est également moins friable que les sables verts manganisés et a une durée de
vie plus longue ».
Plus l’eau à traiter contient du fer et du manganèse, plus le temps de contact devra être important. « Il peut être augmenté soit en diminuant la vitesse de passage de l’eau, soit en augmentant la proportion d’Aquamandix au sein du filtre. Dans tous les cas, nous recommandons un temps de contact d'au moins 6 minutes ».
Pour
garantir un fonctionnement optimal, il est important de créer la bonne
combinaison hauteur de sable, taille de sable et de positionner l’Aquamandix en
sandwich entre deux couches de sable. Dans cette position, la couche supérieure
de sable retiendra le fer qui aura été préalablement oxydé par aération. Les
résidus de fer et le manganèse dissous seront oxydés au niveau de la bi-couche
sable-Aquamandix.
Périodiquement,
le filtre bicouche sable/Aquamandix doit être lavé à contrecourant. Ce lavage
permet d’éliminer le fer et le manganèse précipité dans le filtre. « A
la mise en route, l’Aquamandix est disposé sur la surface du filtre. L’Aquamandix,
du fait de sa différence de densité avec le sable, se positionne
automatiquement en sandwich après les lavages à contre-courant. L’Aquamandix
est composé de 0.3 à 0.5 % de fines (poussières). Un ensemble de lavages de
courte durée avec une forte vitesse permet de les éliminer », souligne
Karine Hervieu.
L’Aquamandix un produit plébiscité
L’utilisation
de l’Aquamandix s’accélère en France, principalement pour le traitement des
eaux d’origine souterraine. De nouvelles applications ont également vu le jour
ces dernières années, telles que le traitement des effluents des exploitations
minières ou les eaux d’arrosages.
