LES ÉVOLUTIONS DANS LE DOMAINE DE LA FILTRATION

Les systèmes de filtration ont considérablement évolué durant les deux dernières décennies. En outre ces outils se sont répandus en même temps que les systèmes d’irrigation devenaient plus utilisés en agriculture et en parcs et jardin et plus particulièrement avec l’avènement de l’irrigation localisée. Les débits utilisés dans les émetteurs d’eau étant toujours plus réduits, la qualité des ressources en eau étant de plus en plus médiocre à mesure que les niveaux baissaient et que la température des aquifères augmentait (changement climatique oblige…), ces systèmes ont été soumis à rude épreuve et cette pression a entrainé logiquement de profondes évolutions. Aussi nous proposons-nous de faire un état des lieux de ces systèmes et de leurs évolutions sur les dernières décennies, pour dresser ensuite un état des lieux des solutions en vogue en France et surtout de par le monde.

LES ANNÉES SOIXANTE-DIX : LA FILTRATION À SABLE EN MATÉRIAUX MÉTALLIQUES RÉGNAIT EN MAITRE

A cette période l’offre existante était très limitée. Elle était basée presque exclusivement sur des solutions de filtration à sable, voire à tamis, et sur les matériaux type métal (souvent galvanisé). Le nettoyage du filtre se faisait pratiquement de façon manuelle, c’est-à-dire en démontant le produit et en nettoyant les éléments filtrants à la main (filtres à tamis) ou en inversant manuellement le sens de circulation de l’eau dans le filtre à sable pour éliminer les éléments emprisonnés lors du processus de filtration. La détermination du moment où le nettoyage manuel devait être réalisé était hasardeuse : idéalement réalisé par une observation régulière et attentive du différentiel de pression existant entre l’amont et l’aval de la filtration, il était malheureusement aussi trop souvent initié lorsque la pression en aval chutait à un tel point que l’irrigation était menacée de stopper…souvent donc sur un seuil atteint déjà critique, donc beaucoup trop tard.

De plus pour des raisons de facilité et de pragmatisme la mode était plutôt à la filtration à sable à partir d’un seul fût de taille conséquente…il n’était pas rare de voir des fûts à sable de diamètre 60’’ (1.5m) ou plus. Ces systèmes nécessitaient beaucoup d’énergie hydraulique pour se contrelaver efficacement.

LES ANNÉES QUATRE-VINGT : LA FILTRATION À TAMIS COMPLÈTE L’OFFRE EXISTANTE

Lassés par les contraintes existantes sur cette star qu’est la filtration à sable, les utilisateurs ont complété voire pour certains remplacé leurs systèmes de filtration à sable par des systèmes à tamis. Le corps est alors fabriqué majoritairement en acier revêtu d’époxy pour les grosses tailles (au-dessus de 3’’) alors que les plus petites tailles commencent à être proposées en plastique (acétal ou polypropylène). On voit également apparaitre et se démocratiser de petits filtres à tamis sur les parcelles agricoles et en parcs et jardins.

LES ANNÉES QUATRE-VINGT-DIX : L’ARRIVÉE DE LA TECHNOLOGIE À DISQUE RASSEMBLE LES DEUX MONDES

Une entreprise Israélienne, a commencé à proposer un produit qui rassemble les avantages de la filtration à sable (bonne efficacité sur les particules d’origine biologiques) tout en offrant la facilité de nettoyage des éléments filtrants que l’on constate sur la famille des filtres à tamis. Le matériau employé est un plastique technique comme pour certains filtres à tamis.

La maitrise de la plasturgie est alors un atout de taille pour fabriquer des éléments filtrants légers avec de grands volumes pour réaliser de bonnes économies d’échelle.

C’est aussi l’époque où les systèmes sont vendus de plus en plus en batterie, c’est-à-dire que l’on place en parallèle plusieurs éléments filtrants de petite capacité plutôt que d’en avoir un seul de grande capacité. Cela permet un contre-lavage séquentiel de chaque élément filtrant, l’un après l’autre, ce qui améliore l’efficacité du contre-lavage même en conditions de pression et de débit limités et rend également le système plus compact et donc plus transportable.

LES ANNÉES DEUX MILLE : L’ASSISTANCE DU TOUT AUTOMATIQUE

Les programmateurs ont fait de grands progrès et ils équipent désormais bon nombre de stations qui pour le coup deviennent automatiques ! Un capteur de différentiel de pression mesure alors en permanence la différence existante entre l’amont et l’aval et déclenche au moment opportun un contre-lavage séquentiel des différents éléments qui composent la station de filtration. Cela facilite alors grandement la vie des utilisateurs et sécurise le fonctionnement du système.

CETTE RÉVOLUTION BOOSTE ALORS TOUS LES CONCEPTS DÉJÀ EXISTANTS :

-la station de filtration à sable se simplifie : le gros fût de 60’’ ou plus est remplacé par 3 ou 4 fûts de taille plus modeste (exemple : 4 x fûts de 24’’) et placés en parallèle car le programmateur se charge de la complexité à réaliser le contre-lavage séquentiel (un fût après l’autre).

-la filtration à tamis automatique se développe : elle bénéficie de cet automatisme car il déclenche au bon moment un contrelavage qui évite cet effet avalanche si caractéristique de ce mode de filtration dit de ‘’surface’’ (quand le tamis est obstrué progressivement par les particules, l’eau ne passe plus que par les orifices non colmatés, et l’ensemble se colmate très vite jusqu’à risquer une déformation des mailles voire un déchirement du tamis).

-la filtration à disque se popularise : elle devient ultra-compacte et prête à l’emploi, car simple et légère (tous les matériaux sont désormais en plastique, même les vannes de contre-lavage ou les manifolds) et optimisée (plusieurs éléments en parallèle) tout en étant parfaitement maitrisée via l’automatisme.

L’APRÈS DEUX MILLE : LA PÉRIODE OU LE PLASTIQUE CHALLENGE L’ACIER

Le marché est devenu bien plus mature. On trouve désormais tous les matériaux constituants pour les filtres : acier revêtu époxy pour la résistance à la corrosion (car il permet une grande souplesse dans la réalisation de filtre spécifiques ou sur mesure), ou bien de composés plastiques techniques pour la légèreté mais également pour la réduction des coûts sur des productions à grande échelle. Bien sûr les solutions plastiques sont obtenues par moulage ce qui impose un plus lourd investissement de départ pour les fabricants. Mais le marché mondial de l’irrigation s’étant élargi, ces volumes sont désormais facilement envisageables. La concurrence fait rage entre les fabricants historiques mais également de nombreux outsiders apparaissent dans ce marché plus disputé (souvent des copies de fabrications leaders). Preuve d’une plus grande maturité du marché, les leaders historiques sont concurrencés et challengés et la différence technologique s’atténue mais reste réelle. L’expérience de la préconisation, de l’installation, de l’utilisation ou de la maintenance du produit fait maintenant toute la différence.

Globalement les trois technologies sont désormais accessibles dans les deux matériaux mais pour certains cas le matériau employé peut démultiplier les avantages tout en créant quelquefois aussi des limitations :

Au final certains consensus issus des expériences pratiques et des habitudes sont apparus :

• la filtration à sable : de plus en plus facile à mettre en œuvre (conception modulaire à partir d’éléments communs de taille plus modeste), elle reste souvent basée sur le matériau métallique (mais l’expérience de l’industrie de la piscine montre que le plastique peut être une alternative d’avenir), et doit toujours être accompagnée d’un dispositif gérant automatiquement le contre-lavage pour éviter les aléas liés à un média qui peut se déstructurer sous présence de forts différentiels de pression. Elle est moins délicate à gérer que par le passé si des règles strictes sont respectées et que l’automatisme veille en tâche de fond.
• la filtration à tamis, nécessitant moins de pression et de débit de contre-lavage, est économique lorsque réalisée via le matériau acier revêtu époxy et un seul élément filtrant (mécaniquement infiniment plus simple et fiable), et dans certains cas optimisée par un automatisme performant et paramétrable facilement. Elle est plutôt réservée à la filtration principale sur eau peu chargée voire idéalement secondaire car simple et économique et dans ces cas elle apporte une alternative de choix.
• la filtration à disque est performante quand elle a recours au tout plastique, à la modularité apportée par une conception basée sur plusieurs éléments standards placés en parallèles et pilotés par un automatisme commun. Très polyvalente, elle peut s’utiliser sur la quasi-totalité des applications agricoles en France et dans le monde.

Ces trois technologies ont toutes leur importance sur le marché mondial, car une seule d’entre elle ne suffit pas à combler toutes les attentes du marché agricole ou du marché parcs et jardins, aux contraintes de l’émetteur d’eau utilisé ou même la compétence du metteur en oeuvre ou de l’utilisateur final.

LES ANNÉES À VENIR : POUR CHAQUE PROBLÈME UNE SOLUTION PARTICULIÈRE

Chez NETAFIM nous ne privilégions pas une des trois solutions ni aucun matériau particulier, nous utilisons seulement les avantages des uns et des autres (ou parfois même leur combinaison) pour répondre au mieux à chaque demande particulière.

Dans certains pays, comme les Etats-Unis par exemple, l’eau d’irrigation est apportée par pompage dans des fleuves soumis aux aléas climatiques. Dans ce cas nous choisissons souvent de privilégier des solutions de filtration à sable modulaires et évolutives pour la filtration principale (avec une possibilité d’augmenter la capacité de filtration dans le temps en fonction des besoins), puis pour des solutions de filtration à disque pour la filtration à la parcelle (stations automatiques ou filtres manuels).

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Dans certains pays comme Israël ou l’on utilise des eaux recyclées, la filtration à disque fait merveille car elle limite le risque de développement de biofilms ou de bactéries que l’on peut parfois observer dans les filtres à sable (stagnation dans le média filtrant).

A l’opposé dans certains pays d’Amérique Latine quand l’eau provient de forages profonds la filtration à tamis automatique est largement utilisée car économique, simple et suffisamment performante et très fiable pour la distribution locale limitée et les utilisateurs finaux.

Au final il convient de rappeler que la prise en compte de la chaine de distribution (les professionnels chargés de vendre sur le terrain le produit mais aussi d’apporter au jour le jour l’assistance) est primordiale. Si la distribution est développée et possède un grand professionnalisme, les solutions techniques comme la filtration à disque automatique pourront facilement être proposées. A défaut de distribution solide, il pourra être privilégié une solution plus traditionnelle comme la filtration à sable basique et des corps en métal plus réparables plutôt que le plastique.

LES ANNÉES À VENIR : PLUS D’INTELLIGENCE POUR UNE GESTION PLUS OPTIMALE DES OUTILS DE FILTRATION

Enfin un dernier élément est devenu désormais capital pour les producteurs du monde entier : le parfait agencement de ces solutions de protection des réseaux d’irrigation localisée dans le projet global et la bonne interaction entre tous les éléments de ce projet, au final le pilotage à distance des installations et particulièrement de cette partie filtration. Cette interaction est désormais possible grâce à de nouvelles solutions d’automatismes centralisées qui sur la même plateforme commencent à donner la possibilité de gérer la filtration (et Particulièrement le contre-lavage de chaque élément filtrant) comme tout le reste. 

C’est sans doute dans ces domaines que le potentiel d’innovation est le plus fort, cette intelligence pouvant optimiser la performance des filtres, leurs interactions avec un impératif économique et donc la protection apportée pour le système d’irrigation et donc au final de la culture en place. Les filtres ne sont alors plus seulement des produits, mais une véritable ligne de défense de l’investissement initial réalisé par le client final.