Par filtres plantés, nous entendons des bacs étanches remplis d’un substrat d’une certaine granulométrie (pouzzolane ou graviers le plus souvent) et plantés de végétaux de milieux humides. On entend souvent parler de phytoépuration (du grec ancien « phytόn » : végétal) qui serait une épuration par les plantes…

Or, qui épure les eaux usées dans un filtre planté ? Ce sont les bactéries du sol qui se fixent sur les granulats autour du système racinaire des plantes. Les végétaux n’ont qu’un rôle indirect grâce à leur appareil racinaire qui favorise l’aération du substrat, régule l’humidité et offre une surface de contact accrue entre les bactéries et les eaux usées. L’évapo-transpiration des plantes ne joue un rôle important que pour les sols à très faible perméabilité. Le principe épuratif est le même que pour la pédo-épuration, les seules différences étant l’étanchéité des systèmes, leur complexité et leur coût.

Les premiers filtres plantés ont été développés en Allemagne dans les années 1960 sur la base des travaux de Kickuth et Seidel qui ont cherché à reproduire le fonctionnement de l’écosystème des bords de marais pour épurer des eaux usées. La première station d’épuration française à utiliser des filtres plantés a été la commune de Pannessières dans le Jura, en 1987.

Historiquement, les filtres plantés ont donc été développés comme alternative d’épuration collective des eaux usées (noires et grises). Leur développement comme mode d’épuration des eaux grises seules en assainissement non-collectif est plus récent et tient beaucoup au travail mené par Anne Rivière et l’association Eau Vivante depuis 1995. Conformément aux principes de l’assainissement écologique, nous préconisons d’utiliser les filtres plantés en complément des toilettes sèches pour traiter des eaux grises seules.

Différentes techniques plus ou moins complexes de filtres plantés existent, mais toutes ont en commun d’utiliser deux types de filtres :

• les filtres verticaux, dans lesquels les eaux usées s’écoulent de haut en bas en déposant dans le filtre les éléments les plus grossiers. La sortie des eaux traitées se fait en bas du filtre, l’activité bactérienne y est donc aérobie [1].
• les filtres horizontaux, dans lesquels les eaux usées s’écoulent horizontalement, la sortie des eaux traitées se faisant en haut du filtre avec parfois un coude ajustable. Ces filtres sont ainsi saturés en eau en permanence, mais les plantes diffusent de l’oxygène par leurs racines grâce à la photosynthèse, l’activité bactérienne y est donc mixte : aéro-anaérobie [2].

Généralement les filtres verticaux sont en début de système et permettent de traiter les matières en suspension et les savons. Afin d’éviter que ces filtres saturent, on en prévoit souvent deux en parallèle et on alterne leur alimentation en eaux grises afin de laisser le temps aux bactéries d’épurer les matières. En sortie de ces filtres plantés, les eaux grises rejoignent successivement des filtres horizontaux en série dans lesquels les bactéries anaérobies vont surtout dégrader l’azote et le phosphore.