Phytoépuration des eaux grises

Low-tech Lab

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Phyto%C3%A9puration_des_eaux_grises

Dernière modification le 22/11/2016

Difficulté

Moyen ⧼wf-propertyvalue-difficulty-Moyen⧽

Durée

10 heure(s) ⧼wf-propertyvalue-durationtype-heure(s)⧽

Coût

100 EUR (€)

Description

Épuration des eaux grises par les plantes.

Sommaire

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Introduction

Les eaux grises sont les eaux drainées des lavabos, douches et machines à laver. Plus généralement, on peut y inclure aussi les eaux de cuisine, contenant des matières grasses et des déchets organiques. Dans beaucoup de townships d'Afrique du Sud et d'ailleurs, les eaux grises sont déversées directement dans le rue, causant pollution et encrassement des bords de routes. Les déchets organiques et graisses en décomposition peuvent être à l'origine de maladies pour les populations locales, et de la même façon, les produits chimiques se déversant dans les cours d'eau avoisinants sont la source de fortes pollutions. Les écosystèmes humains, végétaux et animaliers en sont fortement impactés dans ces régions où le tout à l'égout n'est pas disponible, et où des infrastructures lourdes de traitement des eaux usées sont difficiles à mettre en place.

BiomimicrySA, antenne régionale du Biomimicry Institute, œuvrant dans la région du Western Cape en Afrique du Sud, promeut l'étude et l'imitation des designs de Mère Nature pour développer des technologies renouvelables. Un de leur programme, Genius of Space, étudie le traitement des eaux grises dans le township de Langrug grâce à la filtration par les plantes. Un ingénieux système a été mis en place dans une partie du quartier et est actuellement à l'étude.

Cette étude a plusieurs facettes :

• Une facette technique, bien entendue : comment filtrer efficacement les eaux grises ? Comment enlever graisses, matières organiques, produits chimiques... grâce à l'action de plusieurs filtres et de plantes ?
• Une facette sociale très importante : ils ont développé le principe du Meza 2 Meza (Voisin à Voisin en Xhosa). Le système installé n'est efficace qu'à condition que les gens l'utilisent. Le principe du Meza 2 Meza repose sur le fait que les habitants du quartier vont se sensibiliser entre eux à l'utilisation du système afin de modifier les habitudes petit à petit, par un mouvement interne.
• Une facette environnementale : les eaux après épuration sont-elles rejetables dans les rivières avoisinantes ? Quel est l'impact sur l'environnement proche, sur les cultures voisines, sur la faune et la flore ?
• Une facette économique : peut-on construire un modèle économique viable pour la population locale autour de ce système ?

Lancé en 2012, le projet en est maintenant à sa phase de test sur le terrain. Une centaine de points de collecte des eaux grises a été installée, et combinées avec les points de filtration par les plantes, elles constituent un réseau d'égout couvrant les rejets de quelques centaines d'habitations.

Matériaux

Pour la collecte des eaux et la filtration des grosses particules, graisses et matières organiques :

• Un fût en plastique de 200 L avec son couvercle
• Du grillage soudé de jardin (en rouleau)
• De la mousse (polyuréthane ou polyéther, par exemple issue d'un vieux matelas)
• Du tissu grossier (type brise-vue de jardin)
• Un tube PVC gros diamètre (supérieur à 125 mm)
• Un tube PVC diamètre 100 mm
• Des serre-câbles plastique
• Du grillage rigide à petite maille

Pour la phytoépuration :

• Des plantes : Genius of Space fait des essais avec du chanvre et des arbustes classiques
• Un bac ou un pot de culture
• Optionnel : si le bac de culture n'est pas étanche, on peut utiliser de la bâche pour éviter que l'eau ne s'écoule directement dans le sol.

Outils

• Perceuse
• Mèches et scies cloches
• Pince coupante ou tenaille
• Scie sauteuse
• Scie à métaux
• Ciseaux
• Silicone ou sika
• Accessoires de jardinage

Étape 1 - Fonctionnement

Le système est constitué de deux éléments principaux :

• Un bac de collecte et de première filtration et décantation;
• Un bac de culture des plantes, lieu de la phytoépuration.

Le bac de collecte est l'endroit où les eaux grises sont versées. Trois filtres y sont présents :

• Une grille fine pour les grosses particules et restes alimentaires
• Un tissu grossier pour les particules plus fines
• Une mousse synthétique pour les graisses et matières organiques fines en suspension

Il permet une première épuration de l'eau, qui arrivera dans le bac de culture des plantes débarrassée de certains éléments.

Le bac de culture est le lieux de la phytoépuration. Les racines des plantes vont filtrer les matières organiques par plusieurs biais :

• Les matières organiques en suspension vont être dégradées par des bactéries aérobies, nourries en partie grâce à la production d'oxygène par les racines des plantes (photosynthèse);
• Les matières inorganiques (phosphate et nitrate principalement) vont être absorbées par les plantes;
• Les germes pathogènes et micropolluants (pesticipes, métaux lourds...) vont être traités par des bactéries.

L'eau est donc versée dans le bac de collecte, filtrée, décantée, et s'écoule par le tube PVC dans le bac de culture où elle est traitée par les racines des plantes. En sortie du bac de culture, on peut récupérer l'eau et la rejeter dans le système d'égout classique.

Étape 2 - Filtre à grosses particules

• Percer le couvercle du fut d'un trou rond à la scie sauteuse;
• Découper un cercle de grillage à petite maille de la dimension de trou précédent, et l'y coller avec du silicone ou du sika.

Étape 3 - Filtre à petites particules

• Couper le tube PVC gros diamètre d'une longueur équivalente à l'espace entre le fond du bac et le couvercle moins l'épaisseur de la mousse synthétique (cette dimension dépend de vos matériaux);
• Percer trois gros trous à la scie cloche de chaque côté du tuyau;
• Avec les ciseaux, découper un morceau de tissu de façon à pouvoir faire une "chaussette" couvrant toute la surface intérieur du tube;
• Retrousser la chaussette sur le bord supérieur du tube et la fixer avec des serre-câbles.

Étape 4 - Filtre à graisses et particules fines

• Découper un rectangle de mousse aux dimensions suivantes :

 * Sa largeur doit être égale à la hauteur du fut moins l'épaisseur de la mousse;
 * Sa longueur doit être égale au périmètre intérieur du fut.

Découper un cercle de mousse au diamètre intérieur du fut (on peut laisser quelques centimètres de marge pour faciliter le montage).

Avec le grillage, fabriquer un réceptacle pouvant se loger à l'intérieur du fut.

Étape 5 - Filtre à grosses particules

• Percer le couvercle du fut d'un trou rond à la scie sauteuse;
• Découper un cercle de grillage à petite maille de la dimension de trou précédent, et l'y coller avec du silicone ou du sika.

Étape 6 - Filtre à petites particules

• Couper le tube PVC gros diamètre d'une longueur équivalente à l'espace entre le fond du bac et le couvercle moins l'épaisseur de la mousse synthétique (cette dimension dépend de vos matériaux);
• Percer trois gros trous à la scie cloche de chaque côté du tuyau;
• Avec les ciseaux, découper un morceau de tissu de façon à pouvoir faire une "chaussette" couvrant toute la surface intérieur du tube;
• Retrousser la chaussette sur le bord supérieur du tube et la fixer avec des serre-câbles.

Étape 7 - Filtre à graisses et particules fines

• Découper un rectangle de mousse aux dimensions suivantes :

 * Sa largeur doit être égale à la hauteur du fut moins l'épaisseur de la mousse;
 * Sa longueur doit être égale au périmètre intérieur du fut.

Découper un cercle de mousse au diamètre intérieur du fut (on peut laisser quelques centimètres de marge pour faciliter le montage).

Avec le grillage, fabriquer un réceptacle pouvant se loger à l'intérieur du fut.