Filtration en pierre de lave: améliorer la qualité de l'eau dans les projets de design

La pierre de lave est connue avant tout pour son emploi en architecture et en design.

Sols, revêtements, plans de travail, tables, vasques et surfaces tridimensionnelles en constituent le visage le plus visible.

Il existe pourtant un domaine différent, lié à la structure poreuse de certaines roches volcaniques : leur emploi comme support dans les systèmes de filtration biologique et mécanique de l'eau.

Il est important de distinguer cette application de la pierre destinée aux surfaces architecturales.

L'aptitude à la filtration n'est jamais automatique, et les matériaux filtrants volcaniques ne peuvent pas être utilisés indifféremment. Granulométrie, composition, provenance, porosité et stabilité doivent être vérifiées en relation avec le système.

Ce qui importe, du point de vue du projet, est d'observer comment une même origine géologique peut offrir des possibilités très différentes.

La lave ne change pas de nature. C'est le projet qui lui reconnaît, à chaque fois, des propriétés différentes.

Bien que notre savoir-faire s'exprime souvent dans la création de plans de travail en pierre de lave distinctifs, de carreaux de sol en pierre de lave résistants et de revêtements, de vasques en pierre de lave sculpturales pour la salle de bain et de carreaux 3D en pierre de lave texturés pour le secteur de l'hôtellerie, les propriétés intrinsèques de ce matériau vont bien au-delà des applications de l'architecture d'intérieur.

La structure poreuse à la base de la filtration

Lors du refroidissement du magma, les gaz peuvent engendrer des cavités et une porosité à l'intérieur de la roche.

Dans certains matériaux volcaniques, cette structure produit une surface spécifique élevée : une condition utile dans les systèmes de filtration biologique.

Les cavités peuvent offrir un support à la colonisation par les micro-organismes impliqués dans les processus de transformation de l'azote.

Les bactéries nitrifiantes, en particulier, contribuent à la conversion de l'ammoniac en nitrites, puis en nitrates. Ce processus représente une composante importante de l'équilibre biologique des étangs, des aquariums et des systèmes aquatiques contrôlés.

La roche ne dépure pas l'eau de façon autonome.

Elle fonctionne comme support à l'intérieur d'un système correctement conçu.

Le rapport entre la pierre et l'eau

La structure irrégulière d'un matériau volcanique peut opérer sur deux niveaux.

Le premier est mécanique : les espaces entre les éléments et les aspérités de la surface peuvent contribuer à retenir une partie des matières en suspension.

Le second est biologique : la surface disponible permet le développement de colonies microbiennes qui participent à la transformation des substances organiques.

L'efficacité dépend du débit, de l'oxygénation, de la dimension du matériau, du temps de contact et de l'entretien.

L'eau doit traverser le système de manière contrôlée.

La qualité ne dépend pas seulement du choix de la pierre, mais de la façon dont l'ensemble du parcours est dessiné.

Applications dans l'architecture du paysage

Dans les projets de paysage, l'eau n'est plus considérée exclusivement comme un élément décoratif.

Bio-lacs, piscines naturelles, étangs, canaux et jardins d'eau exigent des systèmes capables de maintenir un équilibre entre qualité visuelle, fonctionnement biologique et entretien.

Des matériaux volcaniques judicieusement sélectionnés peuvent être intégrés dans des lits filtrants, des zones immergées, des gabions ou des systèmes stratifiés.

Dans certains cas, le système est dissimulé. Dans d'autres, il devient une partie visible de l'architecture du paysage.

Une paroi rocheuse traversée par l'eau, une zone humide construite ou un terrassement filtrant peuvent remplir simultanément une fonction technique et spatiale.

La technologie ne doit pas nécessairement disparaître.

Elle peut être rendue lisible et devenir partie intégrante du projet.

Attribuer à la roche une véritable action chimique universelle ne serait pas opportun. Son comportement dépend de la composition du matériau et doit être vérifié avant l'utilisation.

Systèmes passifs et conception

La recherche contemporaine s'intéresse aux systèmes qui réduisent la consommation d'énergie et le recours aux traitements chimiques.

La filtration biologique peut contribuer à cet objectif, tout en restant un processus doté d'exigences techniques propres.

Il faut dimensionner correctement le volume filtrant, établir la vitesse de traversée de l'eau, garantir une oxygénation adéquate et prévoir les opérations d'entretien.

La granulométrie joue un rôle central.

Des éléments plus grands favorisent le passage de l'eau et interceptent les débris les plus importants. Des granulométries plus fines augmentent la surface disponible, mais peuvent se colmater plus facilement.

La solution naît donc d'un équilibre entre flux, surface biologique et facilité de nettoyage.

Le matériau seul ne résout pas le projet.

C'est le projet qui met le matériau en condition de fonctionner.

Équilibre de l'écosystème aquatique

Dans les piscines naturelles, les étangs d'ornement et les bassins à carpes koï, la qualité de l'eau influe directement sur la santé de l'écosystème.

Un système biologique correctement dimensionné contribue à la transformation des composés azotés et peut limiter les conditions favorables à la prolifération incontrôlée des algues.

La limpidité de l'eau ne dépend toutefois pas d'un seul élément.

Lumière, température, présence de plantes, charge organique, circulation, oxygénation et entretien participent au même équilibre.

La pierre volcanique peut représenter une composante du système, plutôt qu'une solution isolée.

Cette distinction est essentielle du point de vue du projet également.

Comprendre un matériau signifie en reconnaître aussi bien les potentialités que les limites.

Conclusion

L'emploi de matériaux volcaniques dans les systèmes de filtration montre comment une même origine géologique peut assumer des rôles différents.

Dans l'architecture, la pierre devient surface, volume et couleur.

Dans le paysage, elle peut devenir le support d'un processus biologique et une partie visible du parcours de l'eau.

Dans les deux cas, le principe reste le même : la qualité naît de la compréhension précise du comportement d'un matériau, plutôt que de son application générique.

Avant de transformer la matière, il faut apprendre à l'écouter.

Foire aux questions

La pierre de lave est-elle adaptée à la filtration de l'eau ?

Certains matériaux volcaniques poreux peuvent être utilisés comme support dans la filtration biologique et mécanique. L'adéquation doit être vérifiée en fonction de la composition, de la granulométrie, de la stabilité, de la provenance et de la destination d'usage.

Quels effets a-t-elle sur l'eau ?

Elle peut contribuer à la rétention des particules et offrir une surface à la colonisation de bactéries bénéfiques. Elle ne purifie toutefois pas l'eau à elle seule et doit être intégrée dans un système correctement dimensionné.

Peut-on l'utiliser comme matériau filtrant ?

Oui, dans des applications telles que les étangs, les bio-lacs, les aquariums et les systèmes paysagers, à condition qu'elle soit sélectionnée et utilisée selon des critères techniques appropriés.

De quelle manière soutient-elle la filtration biologique ?

La structure poreuse offre une surface sur laquelle peuvent se développer les micro-organismes impliqués dans la transformation des composés azotés. Le processus exige une eau oxygénée, un flux adéquat et un entretien correct.