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Récupération des eaux de pluie


    Voici le schéma général d'un système de récupération des eaux de pluie ... mais il est juste démonstratif car on voit qu'ici l'arrivée d'eau habituelle sert pour les WC et le jardin, ce qui est une hérésie, l'auteur considérant que l'eau de pluie elle n'est pas à gaspiller, car de meilleure qualité ... par contre qu'elle serve à remplir à niveau la cuve oui, dans le cas on se connecte sur la cuve uniquement ...
Tout dépend en fait de ce qu'on veut faire de l'eau récupérée : soit la rendre potable, soit l'utiliser pour les WC, la douche, la vaiselle le linge etc ... 


    La première des choses à faire est de relier l'évacuation des goutières, les pluviales, à une citerne., via un connecteur qui laissera passer juste l'eau :


La citerne :
Si l'eau a vocation a être potabilisée, elle doit être stockée dans une citerne en pierre (béton, ou cuve plastique mais avec des pierres calcaires dans le fond) pour reminéraliser l'eau de pluie, celle ci arrivant acide dans la citerne. la cuve n'a pas besoin forcément d'être enterrée ! mais elle ne doit pas geler en hiver, sinon la citerne suivant sa conception peut se fissurer ...
au cas où des infiltrations sont à craindre dans la citerne à partir des eaux souterraines, on placera un enduit en goudron ou autre matériau étanche sur les parois extérieures de la citerne. Les parois intérieures seront revêtues d’une couche d’enduit en mortier ciment contenant un peu de chaux hydraulique (entre 5 et 10% de la masse de ciment). Afin de faciliter les entretiens et limiter le développement excessif de bactéries, cet enduit doit être bien lisse. Eviter les enduits synthétiques étanches qui ne peuvent pas neutraliser l’acidité de l’eau. Pour le nettoyage annuel, prévoir un fond en carrelage et un puisard pour y mettre une pompe d'aspiration via une trappe.
    On remarque sur le schéma qu'il faut un bassin de décantation (environ 20% du volume total), pour retenir les eaux les moins pures, mais il faut aussi un filtre pour retenir végétaux, feuilles, etc, on peut utiliser pour cela un bac dans lequel on versera du sable et/ou de gros graviers ou galets, la filtration par le sable étant très efficace. La cuve doit posséder un trop plein évidemment pour ne pas déborder devant la porte ... Pour ceux qui habitent en ville, il faut attendre que le toit soit "lavé" par l'eau avant de la collecter dans la citerne, au moyen d'un contact / minuterie, sinon une plus grande décantation.
tout orifice d'entrée : sortie devra être muni d'une grille ou moustiquaire, pour la protéger des insectes, lézards, rongeurs ...
On remarque qu'un bulleur d'aquarium est utilisé, comme pour les aquarium pour que l'eau soit "vivante" et non stagnante.
Les bactéries responsables des odeurs ne supportent pas l’oxygène de l’air dissous dans l’eau et finissent par mourir: l’odeur et la couleur de l’eau deviennent ainsi normales.
l'eau est aspirée le plus haut possible (la crépine d'aspiration est sous un flotteur) mais pas à la surface, les sédiments les + lourds reposant au fond, les plus léger à la surface. Si l'eau ne sert qu'à arroser le jardin, on peut juste utiliser de grands futs en métal, l'eau légèrement rouillée (contenant du fer) ayant certaines qualités ...
    Une fois la citerne mise en place, il suffit de relier à sa sortie un filtre et une pompe (de surface, pas très onéreuse) ! et de se connecter au réseau ... on peut connecter à un plus petit réservoir qui servira de tampon et de réservoir de pression (un surpresseur) pour délivrer une pression correcte aux étages ou autres. il existe des pompes qui se mettent en route par manque de pression, c.a.d. quand on ouvre le robinet, et qui régulent cette pression, il en existe meme en 12V ;-)
    Les besoins en eau doivent se calculer suivant sa propre consommation et les appareils qu'on utilise, et que l'on utilisera, afin de prévoir pour l'avenir si on choisit d'enterrer sa cuve (un calcul tend à 15m3 de cuve pour 100m² habitable) ... la meilleure eau à récupérer est celle du printemps.


Potabilisation de l'eau

    L'eau de pluie convient très bien pour la toilette (où l'on se sert d'un savon), l'eau à boire est réservée pour le café ou le pastis ;-)
    Les carafes filtrantes du commerce munies d'un filtre conviennent bien pour l'occasion, on pourrait reproduire les cartouches, principalement constituées d'une couche de sable et d'une couche de charbon actif.
    Eviter les goutières en aluminium, cuivre et plomb qui seraient dissoud dans l'eau de pluie acide, le zinc convient.
Normalement, il n'est pas nécessaire de rajouter du chlore pour traiter l'eau si vous êtes en lisière de forêts non polluées.
Toutefois, éviter d'avoir des poules naines car elles volent et, si elles se posent sur le toit, il peut y avoir dans leurs excréments des salmonelles que l'on pourrait retrouver dans l'eau.
Au cas où vous voudriez traiter l'eau au chlore : 1 goutte par litre, soit 225 gouttes.
Il faut prendre de l'eau chlorée en pharmacie, car l'eau de Javel du commerce n'est pas pure.
Toutefois, il est nécessaire d'avoir un filtre à charbon actif (charbon de bois) pour éliminer le chlore juste avant le robinet, car le chlore perturbe le transit intestinal, car le chlore attaque les bactéries qui assurent la digestion.
    Il existe d'autres techniques de potabilisation de l'eau :
> l'osmose inverse maix c'est un investissement couteux ... L'osmose inverse consiste à pousser l'eau à travers une membrane très fine (0,0001 micron) afin que seule l'eau puisse passer. On obtient donc
une eau très pure, quasi distillée. Mais il n'est pas certain, du fait qu'elle semble déstructurée, que cette eau soit propre à la consommation quotidienne. Une eau trop pure réduit les défenses du système immunitaire.
> la micro-filtration sur céramique : on instalel une batterie de filtres : 1 préfiltre de 5µm, 1 filtre à céramique (< à 1µm), 1 filtre à charbon actif ... ces filtres sont évidemment à remplacer.
> En faisant bouillir l'eau qu'il faut réoxygéner (en la touillant), ou en la distillant (voir adoucisseement de l'eau de mer par évaporation) qu'il faut reminéraliser pour boire (sable ou argile).
> par irradiation aux ultra-violets (UV) via un appareil électrique mais c'est une méthode d'irradiation artificielle comme une autre (radiation nucléaire artificielle) ... ce procédé ne lutte pas contre la pollution chimique; préférer les UV naturels du soleil :
> En utilsiant la méthode de désinfection solaire
Verser l'eau dans un récipient transparent, comme une bouteille plastique, à moitié et la refermer. Agiter la fortement pendant 30s pour qu'elle s'oxygène, puis remplissez la en entier. Ensuite, placer la bouteille en plein soleil, de préférence contre un fond noir : le soleil va tuer tous les microbes. il faut laisser au moins 5 heures en plein soleil, 2 jours si le ciel est nuageux (méthode SODIS).


Comme additif, le citron est très antiseptique et minéralise l'eau (eau de pluie, eau distillée). Le vinaigre est également antiseptique, il abaisse le PH et supprime le calcaire. D'autres substances naturelles sont très efficaces pour lutter contre les germespathogènes, comme l'extrait de pépin de pamplemousse ou l'huile essentielle de sarriette.
> Le moringa oleifera : est un arbre originaire d'Inde, Les feuilles sont très riches en protéines (35 à 50% des constituants de la feuille) et vitamines A et C. - Son écorce et ses racines possèdent des propriétés médicinales (fièvre grippale, tranquillisant, vertus contraceptives de l'extrait aqueux). - L'huile extraite de ses graines possède une qualité nutritionnelle proche de l'huile d'olive. C'est dans ces mêmes graines que l'on trouve une protéine polyélectrolyte jouant un rôle de floculant. Les floculants sont des molécules chargées électriquement qui ont la capacité d'agglomérer toutes les particules solides (et virus qui leur sont liées) en suspension dans l'eau. Ces amas constituent des flocs qui sédimentent au fond des bassins; on récolte l'eau propre en surface.

Filtration de l'eau (système des cartouches) :
    Pour obtenir une eau claire : la laisser reposer pour qu'elle décante naturellement les plus gros sédiments (plus lourds) pendant 12 heures, puis la verser à travers un linge propre en coton qui filtrera les sédiments plus fins. pour les sédiments encore plus fins, il faut utilser le sable, puis le charbon.

    Voici comment réaliser un filtre à sable/charbon, comme les cartouches filtrantes du comemrce :
   > Prendre 2 gros récipients et en remplir 1 de sable : vous devez le laver au moins 5 ou 6 fois afin d'être sûr de sa propreté. Pour laver le sable, le mettre dans une grande bassine, la remplir avec de l'eau et remuer le sable dans l'eau avec vos mains. Jeter l'eau et recommencer avec une nouvelle eau. Faire cette opération 5 fois au moins.
    >Voici comment avoir du charbon actif du comemrce : n'utilisez que du bon charbon de bois bien brûlé et ne contenant pas de morceaux de bois non brûlés, écrasez le bien.
    >Prendre l'autre récipient, le percer au fond avec des trous ni trop gros ni trop petits, le sable ne doit pas s'y échapper, au besoin disposer un tissu.
    >Verser 5 cm de sable, puis 8 cm de charbon, puis recouvrir de sable.
Ce filtre doit être nettoyé avant sa première utilisation : la première filtration est noire de charbon.

Entretien : Il faut remplacer le charbon à peu près toutes les deux semaines. Les éléments polluants contaminent progressivement le charbon qui, au bout d'un certain temps ne peut plus retenir ceux ci et les laisse passer a travers. Si l'eau que vous utilisez est très sale, vous devrez écumer régulièrement celle-ci et peut-être changer la couche de sable supérieure tous les 2 jours. Si votre filtre se bouche (l'eau ne coule plus en dessous), vous devrez changer les deux couches de sable ainsi que celle de charbon.

> Le sable est un élément filtrant employé pour supprimer les particules en suspension dans l'eau. En faisant cela, il limite la possibilité de prolifération des virus puisque ceux-ci – au contraire des bactéries – ne sont pas des organismes autonomes. Le sable élimine aussi le fer, le manganèse et l'ammonium.
> l'argile en tant que filtre mécanique est également très efficace. Si on l'utilise cru, il peut neutraliser certains éléments et faciliter la floculation (cf. définitions, plus bas). Cuit, il retient les particules à la surface et laisse passer l'eau. On trouve des filtres à céramique que l'on peut disposer comme une catouche filtrante.
> Le charbon est en effet la plus puissante pompe à poison naturelle (1cm3 représente 1km² de surface de contact). Il peut absorber jusqu'à 178 fois son volume en ammoniaque, il neutralise les gaz anesthésiques (les masques des tenues NBC de l'armée en contiennent), le chlore, l'ozone, le permanganate, les produits chimiques agricoles, les métaux lourds, les détergents, les venins, certains virus et
récemment, on a constaté des effets sur les traitements en chimiothérapie. Par contre il est tellement adsorbant qu'il peut inhiber les contraceptifs oraux ainsi que certains médicaments. Dans les filtres ou en usage interne, on emploie le charbon actif qui est du charbon végétal recalciné aux mêmes températures en présence de vapeur d'eau, d'air ou de gaz oxydant, ce qui augmente encore sa surface de contact. Mais un charbon végétal de très bonne qualité (bois dur, chêne vert, noix de coco) est aussi très efficace.
> Les diatomites sont des roches silicieuses d'origine organique (fossiles d'insectes) très efficaces en tant que filtre, mais doivent être changées périodiquement. Les coquillages recalcifient l'eau de pluie et fixent les métaux lourds.

Document : l'or Bleu

Quelle filtration, pour quel usage ?
Pour l'arrosage, la machine à laver et les WC : 

Une filtration très simple suffit. En amont de la citerne, placez un regard pour faire décanter l'eau, rempli optionnellement de sable de quartz pour filtrer les grosses impuretés (typiquement dans un regard béton classique). En aval de la pompe et du réservoir à vessie (surpresseur), une cartouche filtrante avec un filtre lavable de 60 microns par exemple. 
Pour un usage sanitaire en eau froide seulement :
Cet usage n'est pas possible car la séparation des réseaux interdit d'alimenter un robinet mitigeur avec de l'eau froide "de pluie" et de l'eau chaude "de ville".
Pour un usage sanitaire eau-froide + eau chaude dans le cadre d'une famile :
L'eau de pluie alimente alors toute la maison, chauffe-eau compris. Deux filtres en série sont alors nécessaires :

Suite à cette filtration l'eau sera distribuée vers machine à laver, WC, chauffe-eau et vers tous les points d'eau : éviers, lavabos, douche, bain, WC.
Pour un usage sanitaire eau-froide + eau chaude dans une collectivité :
Si vous utilisez l'eau de pluie pour un usage collectif (gite d'étape, ...), d'un point de vue "juridique", il sera préférable d'ajouter en aval des filtres 20 et 10 microns un appareil de traitement par UV pour détruire tous les organismes vivants de l'eau.
Cet appareil n'est pas nécessaire pour un usage familial car les bactéries de l'eau de pluie ne sont pas pathogènes.
Filtration pour rendre l'eau de pluie potable :
En plus des filtres à 20 et 10 microns et le cas échéant du traitement UV, il suffit d'installer un filtre à eau pure fait de céramique et de charbon actif (filtre Doulton par exemple).
Le filtre "Doulton" élimine 97% des particules de taille supérieure à 0,1 microns et 100% des particules de taille supérieure à 0,9 microns.
Toutes les bactéries qui auraient pu se développer pendant le stockage sont ainsi filtrées. Le Charbon actif finira par éliminer la turbidité (eau trouble) ainsi qu'un éventuel goût ou odeur de l'eau du fait du stockage.
Remarque : En eau de pluie, la filtration par osmose (inverse) est chère et totalement inutile car l'eau de pluie est très faiblement minéralisée.
Comme la membrane d'osmose est extrêmement fine, elle doit être rincée en permanence pour éviter son colmatage. Pour un litre d'eau consommé, 4 à 5 litres doivent être rejetés.
Le chercheur Joseph Orszagh qui auparavant conseillait la filtration par osmose (vous pourrez voir cette information sur des sites internet non mis à jour) conseille maintenant les filtres céramique et charbon actif de type Doulton. Doulton : 2 systèmes existent, par cartouche et par gravité.
filtre céramique (type cartouche doulton Sterasyl ) :

fitlre doulton : à cartouche filtrante, et par gravité (on voit 2 cartouche céramique remplies de sable ;-) :
                         


Epuration des eaux usées

Le réacteur à eaux grises
    On distingue les eaux grises sortant du lave vaisselle, lave linge, douche, lavabo de cuisine, des eaux qui sortent des cabients de toilettes (auxquels on peut répondre grâce à des toilettes sèches).
On peut reprendre les eaux du bain pour la chasse du W-C ou pour laver la voiture, on peut meme réutiliser les eaux de lavage de machines à laver si on utilise des noix de lavage (très efficace en utilisation avec du sel de lavage, oxygénateur, vendu aussi en biocoop, l'arbre peut se planter si on commande des graines - j'utilise cette technique réaliste et accessible ;-).
    Une méthode simple pour les eaux grises, elle consiste à envoyer ces eaux savonneuses dans une fosse à eaux grises d’une capacité de 15 à 20 fois le volume quotidien d’eaux usées produites par le ménage et à infiltrer les eaux épurées dans le sol.

    * Incohérence des techniques précédentes : dans un réacteur à eaux grises, la décomposition de la charge polluante se fait plus rapidement que dans une fosse septique classique. L’installation d’un bac dégraisseur (imposée par la loi) est non seulement inutile, mais franchement nuisible pour la suite de l’épuration sélective. Le bac dégraisseur n’aura d’autre effet que de refroidir l’eau avant de la soumettre aux bactéries du réacteur : inutile donc. De plus dans un réacteur à eaux grises, les graisses provenant des vaisselles forment dans le réacteur un « chapeau » bactérien très utile pour l’épuration des eaux.

    Afin d’assurer une activité bactérienne intense pour dégrader la charge polluante, les eaux doivent être déversées aussi chaudes que possible dans le réacteur à eaux grises.
Il s’agit, en fait, d’une simple fosse septique du commerce comportant deux compartiments. Il faut veiller à ce que le trop-plein soit équipé d’une jupe ou d’un coude tourné vers le bas pour empêcher la sortie du « chapeau » (la croûte surnageant formée de bactéries. La communication entre les deux compartiments se fait par le bas.
    Le trop-plein peut être infiltré dans le sol ou déversé dans un bon puits perdant (crevasse dans le sol, protégée d'un grillage et rempli de pierres).
  Lorsque, après la suppression du W-C (par des toilettes sèches), le ménage récupère une ancienne fosse septique pour les eaux grises et disperse les eaux épurées dans une cavité de un à deux m³ remplie de gravier, les frais d’installation du système d’épuration sont moindres que le tuyau nécessaire au raccordement à l’égout. Un tel système élémentaire aura un impact nul sur la qualité des eaux souterraines.

La dispersion en puit perdu ne peut pas se faire si on rejette les matières fécales ou si le terrain est inondable ou sur roche fissurable. sinon on déverse dansune tranchée végétale filtrante :

(le bac d'aération est optionnel)

    C'est donc le sol qui av finir de filtrer ces eaux grises. comme plantes on peut choisir des roseaux, iris d’eau, ... que l'on trouve dans les zones maraicageuses, on peut disposer plusieurs bassins en série.
    Si le sol est compact (argileux), le système de dispersion doit être plus grand. Pour un ménage produisant environ 300 litres d’eaux grises par jour, il faut prévoir une tranchée d’au moins 10 m remplie de gravier et équipée d’un tuyau de dispersion.
    Les eaux grises produites dans la maison sont rarement froides, mais tièdes ou chaudes. Cette élévation de température assure le développement spontané rapide d’une flore bactérienne qui dégrade les graisses, les détergents et les savons. Les eaux sortant du réacteur sont encore troubles, mais leur infiltration dans le sol ne présente plus de risque de colmatage du milieu récepteur.
    Voici donc les avantages d'un réacteur à eaux grises en anaérobie (sans air) !
Grâce à l’état stationnaire de la quantité des boues dans un réacteur à eaux grises, il n’y a pas d’entretien à prévoir. Il s’agit d’un système d’épuration qu’on enterre et on peut oublier aussitôt. Il fonctionne sans consommation de courant et aussi sans risque dû à un mauvais usage.

On pourrait meme récupérer du gaz méthane d'un tel ... "digesteur" ! masi ceci est une autre histoire ...

L'étang de finissage avec poisson :  
Ne pas voir trop grand pour les périodes de sécheresse, car seule l'eau de pluie convient. pour le gel de l'hiver, prévoir une pompe pour les poissons.
N'oubliez pas non plus d'utiliser des noix de lavage ou de la cendre ou du savon de marseille, bref des produits naturels, moins chers, plus efficaces et moins dangereux pour votre santé et votre environnement ;-)

Enfin ...
    Le placement d’un système d’épuration par les plantes donne bonne conscience à ceux qui ne souhaitent pas remettre en question leurs mauvaises habitudes. En effet, ces systèmes sont toujours conçus pour épurer un mélange d’eaux vannes et d’eaux grises. Or, quand on n’utilise pas de W-C à eau, l’épuration par les plantes n’est plus nécessaire, et l’installation d'épuration d'eaux grises se réduit à vraiment peu de chose par rapport à un système complet d’épuration par lagunage ... vous reste à être séduit et éduqué par les toilettes sèches, car tout ce système de défécer dans l'eau potable et d'avoir un bassin, utilise vraiment beaucoup d'eau et n'est pas aussi efficace qu'un compostage des déjections ... bref un vrai gachis.

>La plupart des informations de cette page, se retrouvent sur ce site avec photos de tous les détails : Eau Tarcie

Ainsi, en utilisant des toilettes sèches ou toilettes à litière biomaîtrisée, on réduira sensiblement les pollutions à traiter, et donc le dimensionnement de l’installation. Le non-rejet des déjections dans l’eau, outre une économie d’eau de l’ordre de 30 à 40 %, permet une réduction très importante de la pollution organique de nos rivières. Mieux que cela, elles transforment des déchets en compost, permettant d’enrichir les sols.


Exemple d’un systeme de phyto-epuration pour une famille de quatre personnes utilisant des toilettes sèches
(le systeme ne reçoit que les eaux grises)
       
Description générale : 
    
(Source: alter'énergies)

    Un bac de 200 litres, accessible par un regard pour le nettoyage, est disposé à la sortie des eaux usées de la maison afin de retenir les matières les plus grossières. A sa sortie est disposée une grille.
L’installation est constituée de quatre niveaux et de six bassins (la mare terminale étant facultative). Les deux premiers filtres sont verticaux. Ceux-ci reçoivent les eaux usées par alternance d’une quinzaine de jours.
    Les eaux usées sont dirigées vers l’un ou l’autre des filtres à l’aide de vannes. Les filtres sont étanchés grâce à une dalle de béton imperméable. La sortie des eaux du bassin terminal s’effectue dans un fossé.

Descriptif détaillé des filtres :
    Les bassins sont réalisés grâce à cinq buses d’un diamètre de un mètre et d’une profondeur de 0,5 mètre (0,8 m2 de surface). Les pentes d’amenée des eaux usées seront de minimum 2 % ainsi que les pentes de fond des bassins et de descente entre les bassins. Les diamètres des tubes reliant les bassins sont de 100mm. L’ensemble du système couvre donc une surface de 4,8 m2 et constitue un volume de 2,4m3.
    Les trois premiers bassins sont des filtres dits verticaux. Ceux-ci sont disposés sur deux niveaux (niveaux I et II). Le fond de chaque bassin est recouvert de galets (40-60mm) sur 10 cm d’épaisseur. Sur cette couche de galets est disposée de la pouzzolane (7-15 mm) sur une vingtaine de centimètres.
    L’arrivé de l’eau se fait en surface à une extrémité du filtre.
    Un drain court au fond du bassin, pris dans une tranchée drainante de galets. Il remonte d’un côté à la surface afin d’assurer un parfaite oxygénation du filtre. La sortie des eaux se fait de l’autre côté du drain vers le filtre suivant.
    Un collecteur maçonné dans le filtre permet de réaliser l’entretien du drain et de veiller au bon fonctionnement du filtre. Sur ce collecteur est placé, côté filtre, un tuyau de trop-plein, réglé à 5 cm sous la surface du filtre. Il est muni d’une crépine pour éviter qu’il ne se bouche.
    Ainsi « L’effluent arrive en surface du bassin, est réparti sur toute la surface, percole doucement en profondeur à travers le gravier et ressort par le fond. Le premier filtre vertical est planté de phragmites communis (roseau commun), le second est également composé de phragmites communis, en association avec des scirpus lacustris (scirpe commun) ».
    Les niveaux suivants (III, IV et V) sont des filtres horizontaux.
    « L’effluent arrive en surface à l’une des extrémités du bassin, percole horizontalement à travers le sable et ressort par trop-plein, en surface, à l’autre extrémité du bassin. A l’entrée et à la sortie du bassin un tas de galets permet à l’effluent une distribution homogène et une collecte plus facile. Des végétaux aquatiques spécifiques sont plantés directement dans le substrat de pouzzolane ». Les trois premiers filtres horizontaux seront plantés de phragmites communis, de scirpus lacustris, d’iris pseudo-acorus (iris jaune des marais).
    Le bassin terminal est laissé en eau libre.



A faire soi meme :

fabriquer soi meme son préfiltre, un exemple :


on peut imaginer la meme chose remplie de sable, le sable faisant office de très bonne filtration.


son surpresseur :

http://www.ideesmaison.com/Un-groupe-surpresseur-pour-un-cuve.html#clapet_anti_retour

sa cuve  :

http://www.ideesmaison.com/Installer-une-cuve-de-recuperation.html

qui peut se faire aussi avec une fosse septique (neuve bien sur ou bien nettoyée;-), que l'on modifie pour la transformer en récupération d'eau de pluie.
les moins chères sont en plastique, à voir les promos pour la mise en conformité assainissement 2012 ;-)



liens :

http://www.eautarcie.com/

http://eauvivante.free.fr/



 

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