Il s'agit d'un filtre planté à écoulement vertical, adapté à la forme de la parcelle. Il fonctionne en alternance : il se met en charge lors des périodes pluvieuses, puis entre dans une période de repos lors des phases sèches.
Les eaux pluviales parviennent progressivement et de manière homogène à la surface du filtre via un réseau d'alimentation aérien ou par écoulement de surface. Le filtre joue également un rôle de tampon en stockant les eaux au-dessus de la surface du filtre grâce à une revanche suffisante.
Ces lames d'eau percolent alors verticalement, de haut en bas, à traves une succession de couches de substrats de granulométrie décroissante. Les eaux ayant percolées, sont récoltées par le réseau de drainage situé en fond de filtre avant de rejoindre l'exutoire (bassin tampon, ruisseau, noue, fossé, ...).
Le rôle de ces macrophytes, du type roseau, est de maintenir des conditions hydrauliques favorables en assurant une perméabilité du filtre convenable grâce au perçage de la couche de "boue" s'accumulant en surface du filtre. Les rhizomes des roseaux produisent de nombreux rejets permettant de percer cette couche, l'aérant de surcroît, favorisant ainsi la minéralisation de cette "boue" et la transformant en une sorte de terreau.
Ce processus s'apparentant au processus d'humification est également favorisé par les périodes de repos sans alimentation.
La pollution particulaire (MES, DCO, métaux lourds, hydrocarbures) est principalement arrêtée dans les premiers centimètres du filtre par effet tamisage en surface du filtre puis par filtration dans la masse au sein du filtre.
Les hydrocarbures lessivés par les eaux de pluies sur les voiries sont retenus dans le filtre et les chaines carbonnées sont dégradées par des microorganismes adaptés au sein du massif.
A cette action mécanique de filtration s'ajoute la séquestration d'une partie de la pollution dissoute par adsorption et précipitation des polluants dans le massif filtrant. Ces polluants peuvent être biodégradés par le biofilm (amas de microflore) présent au sein du filtre et dont la présence est entretenue et facilitée par la rhizosphère des macrophytes.
Le massif filtrant est soumis à des processus de biodégradation aérobie, agissant sur la pollution dissoute. Par ailleurs, cette aération permet la nitrification, c'est à dire la transformation de l'ammonium en nitrite et en nitrate, assimilable par les plantes. Cette aération est facilitée par des prises d'air au niveau du réseau de drainage par le biais des cheminées d'aération.
A l'inverse, le fond du filtre est consistué d'une zone étanche anaérobie appelée réserve hydrique et permettant la survie des plantes lors des phases sèches. Dans cette partie, il se produit une dénitrification, c'est à dire le passage des nitrates et nitrites en diazote et d'autres composés gazeux se libèrent dans l'air.
Le filtre planté de macrophytes pour le traitement des eaux pluviales est donc idéal pour l'élimination de l'azote.
