Récupération d’eau de pluie et phyto-épuration / bio- ?· Principes physiques, chimiques et biologiques…

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    Rcupration deau de pluie et phyto-puration / bio-filtres

    Prsentes par Benjamin Lisan. Date cration du document : 21/05/2015. Date mise jour : 21/05/2015. Version V1.

    Document en cours de rdaction (inachev)

    L'objet de ce document concerne la collecte deau pluviale et la petite phyto-puration domestique. Nous remercions :

    a) Franois, un spcialiste en plantes, qui a aid lauteur rdiger ce document. b) Franck Nathi, www.laforetnourriciere.org

    Quest-ce que la phyto-puration ? C'est l'puration des eaux uses (domestiques) via les bassins peupls de plantes, "puratrices" (joncs, iris, phragmites, massettes...) accompagnes d'algues, de bactries et autres microorganismes (Source : http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/). La phyto-puration est un systme de traitement des eaux utilisant des plantes macrophytes, des substrats et des microorganismes au sein d'une zone humide artificielle nomme constructed wetland en anglais. Les systmes de phyto-puration peuvent tre composs d'un ou plusieurs filtres plants ((Source : Wikipedia). Comment a fonctionne ? Elle fait appel aux cycles biologiques qui se dveloppent naturellement dans les zones humides :

    processus physiques : sdimentation et filtration; Certaines plantes retiennent mcaniquement dans leur racine, les polluants (massettes, phragmites ).

    processus chimiques : dcomposition avec et sans oxygne;

    processus biologiques : dcomposition l'aide des bactries, et leur capacit (ainsi celle des plantes et des algues etc.) de se nourrir des lments des molcules obtenus. Ainsi ils les transforment en molcules inertes l'environnement (limination de la matire organique, des nitrates, des phosphates). Certaines plantes absorbent les nitrates comme les Azolla(s) (exemple, fougre d'eau ou fausse-fougre (Azolla filiculoides) ).

    Source : http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/ Les diffrents systmes Le lagunage est une technique consistant reproduire lcosystme dune zone humide. Les intrts sont multiples, puisqu'en plus dpurer leau, ce systme offre la faune sauvage un abri, constituant alors une vritable oasis de biodiversit. Toutefois le lagunage n'est pas la meilleure solution de phyto-puration afin d'obtenir une qualit d'eau convenable. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Lagunage Lagunage Filtres plants de macrophytes la diffrence de la lagune macrophytes, le filtre plant met en uvre un mdia filtrant (sables gravillons, graviers). Deux catgories de filtres existent : le filtre coulement vertical et le filtre coulement horizontal.

    http://www.laforetnourriciere.org/http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/http://fr.wikipedia.org/wiki/Lagunagehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Lagunage

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    Filtres coulement vertical L'eau est rpartie la surface du filtre et percole dans le massif filtrant. Il n'y a donc pas de phnomne de stagnation d'eau ou de photosynthse mise en jeu, contrairement une lagune. L'activit microbienne est fortement mise en jeu. Les plantes privilgies pour ce genre de filtre sont gnralement des plantes aquatiques fort pouvoir racinaire (iris, massettes), leur rhizosphre favorise la circulation de l'air lors des priodes d'assec et permettent de maintenir dans le temps la conductivit hydraulique du massif filtrant (dcolmatage). Ceci intensifie donc l'activit bactrienne. Les matires organiques retenues en surface s'humidifient et se minralisent. La flore bactrienne mise en jeu dans ce filtre est donc une flore de type arobie htrotrophe, qui se fixe sur le milieu. Filtres coulement horizontal Le filtre coulement horizontal a un coulement similaire celui d'une lagune, puisqu'un niveau d'eau est maintenu dans le bassin, et que l'eau en excs sort du bassin par un systme de trop-plein. Toutefois, le bassin contient galement un mdia filtrant (sables et graviers), et le niveau d'eau est infrieur au niveau de la couche de sable. Aucun phnomne de photosynthse n'a lieu dans ce filtre. La flore bactrienne se fixe sur le milieu granulaire, et des phnomnes d'anoxie sont mis en jeu, ce qui peut favoriser une dnitrification partielle si ce filtre est mis en uvre aprs un filtre coulement vertical. De plus, une diminution du phosphore, des mdicaments et des hormones est possible. Pourquoi plusieurs bacs ? Car l'eau a tendance circuler vers le rejet du bac. En construisant plusieurs bacs, on coupe cette trajectoire directe, on permet une meilleure rpartition de l'eau dans le bac, on renforce le mlange des eaux ce qui implique une meilleure puration. Les bacs peuvent tre relis soit par des tuyaux enterrs soit par voie arienne (pour une meilleure oxydation et pour l'esthtisme) en formant une cascade. En quoi consiste ce bac ?

    Une bche tanche pour liminer les fuites ventuelles d e l'eau pollue

    Des matriaux filtrants comme les graviers, la pouzzolane, le sable de grands grains etc.

    Les plantes hydrophiles (aimant l'eau) :

    qui avec les matriaux filtrants font le support pour les organismes dcomposeurs qui arent le "substrat" qui utilisent les lments dissous pour btir leurs corps...

    Les lments techniques permettant une meilleure rpartition de l'eau dans le bac et ventuellement son transfert entre les diffrents bacs. (Source : http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/). Autres systmes

    Par extension, le terme phyto-puration peut galement dsigner d'autres systmes tels que les bosquets purateurs ou zones tampons boises. Il s'agit ici de faire ruisseler l'eau au travers des racines de plantations d'arbres mme le sol, ventuellement des saules traits en taillis coups en courte rotation (Taillis courte rotation). D'autres types de traitement comme des bambouseraies sont galement recherchs. La rhizosphre du bambou offre les mmes capacits que celle des plantes aquatiques en matire d'oxygnation et de dcolmatage du substrat. Le bambou a galement une capacit d'absorption des micropolluants bien plus importante que pour celle des plantes aquatiques.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Anoxiehttp://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9nitrificationhttp://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/http://fr.wikipedia.org/wiki/Racine_(botanique)http://fr.wikipedia.org/wiki/Saulehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Taillishttp://fr.wikipedia.org/wiki/Taillis_%C3%A0_courte_rotation

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    Principes physiques, chimiques et biologiques Les eaux uses quelles soient dorigine domestique ou industrielle, peuvent contenir de nombreux pathognes, molcules biodgradables et polluants chimiques : azote (sous ses nombreuses formes), phosphates, mtaux lourds Ces lments peuvent tre dcomposs puis utiliss par la flore et la micro-faune de lcosystme mis en place. Les racines des plantes mettent un peu doxygne, permettant ainsi le dveloppement de micro-organismes arobies. Lensemble des micro-organismes arobies et anarobies permettra une dgradation optimale de la matire organique.

    Coupe d'un bassin de filtre plant de macrophyte coulement horizontal

    Schma de principe d'un filtre plant coulement vertical compartiment avec typhas plants sur sable filtrant.

    Est-ce efficace ? Oui sous condition de leur bon fonctionnement :

    les systmes verticaux liminent environ 8 5 % des matires oxydables ;

    souvent une faune sauvage aquatique s'installe spontanment dans les bassins de finition

    l'eau dans les bassins de finition atteint souvent une qualit de l'eau pure conforme aux normes des eaux de baignade

    mme en hiver, les microorganismes prsents et certaines plantes continuent d'tre actifs. (Source : http://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/).

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Typhahttp://educatif.eau-et-rivieres.asso.fr/

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    2) Rcupration d'eau de pluie, pompage d'eau et potabilisation Rcupration de leau de pluie pour la consommation personnelle de la famille On peut parvenir lautonomie en eau de la famille, avec leau de pluie. Pour leau de cuisson, il faut 2 litres deau, par jour et par personne. Note : En Ardche, il y a moins deau de pluie (et de pluies). Peut-tre, il faut recourir aux eaux de forage.

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    Exemples de rcuprateurs deau Eventuellement, on pourrait fabriquer ce rcuprateur deau de pluie (en gotextile tanche, en polythylne, en thylne-propylne-dine monomre (EPDM), jarre en cramique, cuve en acier ), moins qu'on puisse le rcuprer doccasion sur place.

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