Key Takeaways
- La filtration multiétagée est une solution fiable pour les systèmes d'irrigation de toutes tailles.
- L'association filtre à sable et filtre empilé allie filtration grossière et haute précision de traitement.
- La configuration doit être adaptée à la qualité de la source d'eau par un professionnel qualifié.
- Ce dispositif combiné prolonge la durée de vie des éléments filtrants et des équipements d'irrigation terminaux.
Fonctionnement détaillé des filtres à sable et à gravier pour irrigation
Dans les systèmes de filtration d'irrigation agricole, un seul filtre est souvent difficile à répondre aux exigences de filtration dans toutes les conditions de qualité de l'eau. La combinaison de filtration en plusieurs étapes est une solution fiable reconnue par l'industrie. La combinaison d'un filtre à sable et d'un filtre empilé est une configuration typique de filtration grossière + filtration fine, utilisée par de nombreux exploitants agricoles pour traiter des sources d'eau variées.
Le filtre à sable et à gravier utilise du sable de quartz de différentes granulométries comme moyen filtrant, pour éliminer les sédiments, les algues, la matière organique et les matières en suspension dans l'eau grâce à une filtration en profondeur du lit de sable. Il dispose d'une grande capacité de rétention des impuretés et d'une grande zone de filtrage, et convient au traitement de l'eau de rivière et de l'eau de réservoir de qualité variable. Contrairement aux filtres à maille qui ne retiennent que les particules supérieures à la taille des ouvertures, le filtre à sable et gravier capture des particules beaucoup plus petites qui se logent dans les espaces entre les grains de sable, ce qui permet de réduire considérablement la charge en impuretés avant que l'eau n'arrive aux étapes de filtration plus fines.
Les filtres à sable et gravier proposés par HJLYGL sont conçus pour résister à des pressions de fonctionnement allant jusqu'à 10 bars, et sont disponibles dans des versions adaptées à des débits nominaux allant de 10 m³/h pour les petites exploitations maraîchères à plus de 200 m³/h pour les grandes exploitations agricoles ou les réseaux d'irrigation collectifs. Leur cuve est fabriquée en acier traité par peinture époxy alimentaire, ce qui évite toute corrosion au fil des années d'utilisation, même avec des eaux chargées en sels minéraux. Chaque unité est équipée de vannes de vidange et de raccords d'entrée et de sortie standardisés, pour faciliter l'installation sur des réseaux existants ou nouveaux.
Pour assurer un fonctionnement optimal du filtre à sable et gravier, il est recommandé de vérifier régulièrement la différence de pression entre l'entrée et la sortie de l'équipement. Lorsque cette différence atteint 0,8 bar, cela signifie que le lit de sable est suffisamment chargé en impuretés pour nécessiter un lavage à contre-courant. Ce lavage consiste à faire circuler de l'eau dans le sens inverse du flux normal, pour soulever le lit de sable et évacuer toutes les impuretés accumulées vers le réseau d'évacuation des eaux usées de lavage. La durée du lavage à contre-courant est généralement comprise entre 2 et 5 minutes, selon la taille du filtre et la quantité d'impuretés accumulées.
Caractéristiques et fonctionnement des filtres empilés HJLYGL
Le filtre empilé est un équipement de filtration fine composé de disques plastiques empilés les uns sur les autres, avec des rainures de profondeur et de largeur calibrées sur leurs surfaces de contact. Lorsque les disques sont serrés ensemble, les rainures forment des passages de filtration de précision définie, qui permettent de retenir les particules de taille supérieure au seuil de filtration choisi. Contrairement aux éléments filtrants à maille qui peuvent se déformer ou se percer sous l'effet de particules dures, les disques empilés sont résistants à l'usure et peuvent être lavés et réutilisés plusieurs centaines de fois avant de nécessiter un remplacement.
Tous les modèles de filtres empilés de la gamme HJLYGL portent la référence HJLYGY, avec des déclinaisons adaptées à différents besoins. Le modèle HJLYGY-150 propose une précision de filtration de 120 microns pour un débit nominal de 15 m³/h, adapté aux petites installations d'irrigation goutte à goutte pour les cultures sous serre. Le modèle HJLYGY-250 offre une précision de 100 microns pour un débit de 30 m³/h, très utilisé pour les exploitations de cultures en plein champ comme le blé ou le maïs. Le modèle HJLYGY-400 propose une précision de 80 microns pour un débit de 80 m³/h, destiné aux réseaux d'irrigation collectifs qui alimentent plusieurs parcelles en même temps. Enfin, le modèle HJLYGY-500 peut atteindre une précision de filtration de 50 microns pour des applications qui nécessitent un traitement très fin de l'eau, comme l'irrigation de cultures à haute valeur ajoutée comme les fruits rouges ou les fleurs.
Les filtres empilés HJLYGL sont conçus pour être très compacts, ce qui permet de les installer dans des espaces réduits, sans nécessiter de structure de support spécifique. Leur système de lavage à contre-courant peut être actionné manuellement ou automatiquement, selon la configuration choisie par l'utilisateur. Pour les versions automatiques, le système intègre un manomètre différentiel qui déclenche le cycle de lavage dès que la différence de pression entre l'entrée et la sortie atteint la valeur prédéfinie, sans intervention humaine nécessaire. Ce fonctionnement automatique permet de réduire la charge de travail des exploitants, qui n'ont pas besoin de vérifier l'état des filtres plusieurs fois par jour.
Un des avantages spécifiques des filtres empilés est que leur élément filtrant peut être démonté très facilement pour être nettoyé à la main si nécessaire, en cas de présence de particules très collantes qui ne sont pas évacuées complètement lors du lavage à contre-courant automatique. Il suffit de dévisser le couvercle du corps du filtre, de retirer la pile de disques, de les rincer à l'eau claire pour éliminer toutes les impuretés restantes, puis de remonter l'ensemble dans le corps du filtre. Cette opération ne prend que quelques minutes et ne nécessite aucun outil spécifique, ce qui facilite la maintenance même dans des zones agricoles éloignées.
Avantages de l’association en série des deux types de filtres
Lorsque le filtre à sable et à gravier et le filtre empilé sont utilisés en série, le filtre à sable et à gravier traite d'abord les grosses particules et les impuretés organiques, réduisant ainsi la charge sur le filtre empilé et prolongeant son cycle de lavage à contre-courant et la durée de vie de l'élément filtrant ; le filtre empilé assure la précision finale du débit d'eau, et les deux se complètent mutuellement pour offrir un niveau de performance qui ne peut pas être atteint par chaque équipement utilisé seul.
La première amélioration apportée par cette association est la réduction de la fréquence des cycles de lavage à contre-courant du filtre empilé. Si le filtre empilé est utilisé seul pour traiter une eau de rivière chargée en matières en suspension, il peut nécessiter un lavage toutes les 1 ou 2 heures, ce qui consomme beaucoup d'eau et réduit le débit disponible pour l'irrigation. En plaçant un filtre à sable et gravier en amont, on retient plus de 80% des impuretés avant que l'eau n'arrive au filtre empilé, ce qui permet d'espacer les cycles de lavage à contre-courant à toutes les 8 à 24 heures, selon la qualité de l'eau. Cette réduction de la fréquence de lavage permet d'économiser plusieurs mètres cubes d'eau par jour, ce qui est particulièrement avantageux dans les zones où la ressource en eau est rare.
Le deuxième avantage est la prolongation de la durée de vie des éléments filtrants du filtre empilé. Lorsque de grosses particules dures comme des grains de sable de grande taille arrivent directement sur les disques du filtre empilé, elles peuvent rayer la surface des disques ou se coincer entre les rainures, ce qui dégrade la performance de filtration au fil du temps. En éliminant ces grosses particules en amont avec le filtre à sable et gravier, on évite ce type d'usure prématurée, ce qui permet aux éléments filtrants empilés de conserver leur performance pendant plusieurs années, au lieu de nécessiter un remplacement au bout de quelques mois d'utilisation.
Le troisième avantage est la protection renforcée des équipements d'irrigation terminaux, comme les goutteurs, les buses de micro-pulvérisation ou les injecteurs d'engrais. Ces équipements ont des passages de très petite taille, qui peuvent se boucher très facilement si des particules de taille supérieure à leur diamètre arrivent dans le flux d'eau. L'association des deux filtres permet d'éliminer quasiment toutes les particules qui pourraient causer des bouchages, ce qui réduit considérablement le temps passé par les exploitants à déboucher les goutteurs ou à remplacer les buses endommagées. Cela permet également d'assurer une répartition homogène de l'eau et des engrais sur toute la parcelle, ce qui améliore la régularité de la croissance des cultures et les rendements finaux.
Cette configuration combinée permet également de réduire la perte de charge globale du système de filtration. Si on utilisait uniquement un filtre empilé de très haute précision pour traiter une eau très chargée, la perte de charge serait très importante, ce qui nécessiterait d'utiliser une pompe de puissance beaucoup plus élevée pour maintenir la pression requise sur le réseau d'irrigation. En répartissant la charge de filtration entre deux étapes successives, on obtient une perte de charge globale beaucoup plus faible, ce qui réduit la consommation énergétique de la pompe et les coûts de fonctionnement du système d'irrigation sur le long terme.
Guide de configuration adapté à différentes sources d’eau d’irrigation
Les configurations de système de filtration ne sont pas identiques pour toutes les sources d'eau : elles doivent être adaptées aux caractéristiques spécifiques de chaque point de prélèvement, pour garantir une performance optimale sans surcoût inutile. Il est recommandé de réaliser une analyse complète de la qualité de l'eau avant de choisir les équipements de filtration, pour connaître précisément la teneur en matières en suspension, la présence d'algues, la teneur en sable et la taille moyenne des particules présentes dans l'eau.
Pour les sources d'eau de rivière, qui sont généralement très chargées en matières en suspension, en algues et en débris organiques après des épisodes de pluie, la configuration standard filtre à sable et gravier puis filtre empilé est parfaitement adaptée. Il est recommandé de choisir un filtre à sable de taille adaptée pour traiter l'intégralité du débit du système d'irrigation, puis d'associer un filtre empilé de précision comprise entre 80 et 120 microns, selon le type d'équipement d'irrigation terminal utilisé. Pour les systèmes d'irrigation par aspersion, une précision de 120 microns est suffisante, tandis que pour les systèmes d'irrigation goutte à goutte, il est préférable de choisir une précision de 80 microns pour éviter tout risque de bouchage des goutteurs.
Pour les sources d'eau de réservoir, qui ont une teneur en impuretés généralement plus stable que l'eau de rivière, mais qui peuvent contenir beaucoup d'algues phytoplanctoniques pendant la période estivale, l'association des deux filtres reste recommandée. Le filtre à sable et gravier est particulièrement efficace pour retenir les cellules d'algues, qui peuvent très facilement boucher les disques des filtres empilés si elles ne sont pas éliminées en amont. On peut ajouter une petite dose de produit anti-algues dans le réservoir si la teneur en algues est très élevée, pour réduire encore la charge sur les étapes de filtration.
Pour l'eau de puits à haute teneur en sable, vous pouvez d'abord installer un filtre centrifuge pour éliminer les particules de sable les plus lourdes, puis faire passer l'eau dans le filtre à sable et ensuite dans le filtre empilé. Cette configuration à trois étages permet d'éliminer quasiment 100% des particules de sable présentes dans l'eau de puits, ce qui évite toute usure prématurée de la pompe et des équipements du réseau d'irrigation. Le filtre centrifuge ne nécessite aucun élément filtrant consommable, il fonctionne uniquement par effet de force centrifuge pour séparer les particules les plus denses de l'eau, ce qui ne génère quasiment aucun coût de maintenance.
Pour les sources d'eau avec une meilleure qualité d'eau, comme l'eau de forage profond qui contient très peu de matières en suspension, vous pouvez utiliser directement des filtres empilés ou des filtres à mailles, sans avoir besoin d'installer un filtre à sable et gravier en amont. Cette configuration plus simple permet de réduire le coût d'investissement initial du système de filtration, tout en garantissant une protection suffisante pour les équipements d'irrigation terminaux. La configuration spécifique doit être calculée et sélectionnée par des professionnels en fonction des données de détection de la source d'eau, du débit du système et des méthodes d'irrigation pour éviter une capacité de filtration insuffisante ou une configuration excessive qui génère des coûts inutiles.
Bonnes pratiques d’installation et de maintenance du système combiné
Pour garantir un fonctionnement durable et performant de votre système combiné de filtre à sable et gravier et de filtre empilé, il est important de respecter quelques bonnes pratiques lors de l'installation. Tout d'abord, les deux équipements doivent être installés dans un local ou un abri protégé du gel, pour éviter que l'eau contenue dans les cuves ne gèle et ne casse les parois pendant la période hivernale, lorsque le système d'irrigation n'est pas utilisé. Il est également recommandé d'installer une vanne de by-pass sur la canalisation entre la sortie de la pompe et l'entrée du réseau d'irrigation, pour pouvoir continuer à irriguer même si vous devez réaliser une opération de maintenance sur les filtres.
Il est conseillé d'installer des manomètres à l'entrée et à la sortie de chaque filtre, pour pouvoir vérifier à tout moment la différence de pression et déterminer précisément quand il est nécessaire de lancer un cycle de lavage à contre-courant. Ces manomètres doivent être vérifiés tous les 6 mois pour s'assurer qu'ils affichent des valeurs correctes, car une mesure erronée de la différence de pression peut conduire à lancer les cycles de lavage trop tôt ou trop tard, ce qui dégrade la performance du système de filtration.
Pendant la période d'utilisation intensive du système d'irrigation, il est recommandé de réaliser une vérification hebdomadaire de l'état des filtres, pour s'assurer qu'il n'y a pas de fuite au niveau des raccords et que les cycles de lavage à contre-courant se déroulent correctement. Tous les ans, avant le début de la saison d'irrigation, il est recommandé de réaliser une inspection complète des deux équipements : vérifier l'état du lit de sable dans le filtre à sable et gravier, remplacer une partie du sable si une partie des grains est devenue trop fine ou trop usée, démonter les filtres empilés pour nettoyer l'ensemble des disques et vérifier qu'aucun disque n'est rayé ou endommagé.
Il est également important de prévoir un stock de pièces de rechange basiques, comme les joints d'étanchéité, les manomètres et quelques jeux de disques filtrants pour les filtres empilés, pour pouvoir remplacer rapidement une pièce défectueuse sans devoir attendre plusieurs jours la livraison de la pièce, ce qui pourrait interrompre votre programme d'irrigation et causer des dommages aux cultures.
Questions fréquentes
Quels sont les avantages de l'association filtre à sable et filtre empilé pour l'irrigation ?
L'association de ces deux équipements proposée par HJLYGL permet de traiter d'abord les grosses impuretés avant d'assurer une filtration fine. Elle réduit la charge sur le filtre empilé, prolonge son cycle de lavage à contre-courant et sa durée de vie. Elle protège efficacement vos équipements d'irrigation terminaux comme le système goutte à goutte. Vous pouvez consulter l'ensemble des références disponibles sur le catalogue de produits HJLYGL.
Quelle configuration choisir pour une eau de puits à haute teneur en sable ?
Pour une eau de puits très chargée en sable, HJLYGL recommande d'installer d'abord un filtre centrifuge en amont. Ce dernier élimine la majorité des particules de sable avant que l'eau ne passe par le filtre à sable puis le filtre empilé. Cette configuration évite une usure prématurée de l'ensemble de votre installation. Vous pouvez retrouver des retours d'expérience d'utilisateurs sur la page des cas et actualités.
Peut-on utiliser uniquement un filtre empilé pour son système d'irrigation ?
Oui, il est possible d'utiliser uniquement un filtre empilé si la qualité de votre source d'eau est déjà satisfaisante. Cette configuration reste cependant peu adaptée pour des eaux de rivière ou de réservoir chargées en matières en suspension. Il est recommandé de faire évaluer vos besoins par un professionnel HJLYGL avant de valider votre choix. Pour plus d'informations sur nos solutions, rendez-vous sur la page d'accueil du site.