Ce travail a pour objectif de mettre au point une cartouche filtrante bicouche à base de matériaux locaux capable de potabiliser les eaux de puits et de surface. A cet effet, une caractérisation physicochimique (pH, turbidité, matière organique) et microbiologique de quelques eaux de consommation des populations rurales a été effectuée. Celle-ci a conduit au choix des matériaux, au dimensionnement et à la réalisation de la cartouche de filtration selon un cahier de charge. Les principales caractéristiques des eaux de puits de la localité étudiée présentent une turbidité comprise entre 06 et 08 NTU, un pH de 5 et 6, une concentration en matière organique variant de 06 à 10,8 mg/L et la présence des microorganismes (coliformes totaux, E-coli, Streptocoques fécaux, salmonella sp, sulfo reducteur) dans les 7 puits. Les matériaux de conception choisis sont le calcaire, le charbon actif imprégné de bionanoparticules et le sable modifié. La cartouche filtrante réalisée à un diamètre de 06 cm, 313,3 cm3 de volume et une longueur de 11,1 cm. A l’issu des essais de filtration, pour une durée de 15 jours, l’efficacité initiale de la cartouche demeure avec une turbidité résiduelle de 0,1 NTU, un pH de 7-8, une absence de matière organique et des microrganismes dans le filtrat. Ainsi, l’utilisation des matériaux locaux est une voix prometteuse pour la potabilisation des eaux de puits et de rivières.