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RÉSUMÉ
Dans un contexte international de problème d'accessibilité à l'eau, le développement de solutions de recyclage des eaux usées s'est accru. Ces eaux recyclées, appelées eaux grises, remplacent l'eau potable dans des applications où la qualité de l'eau n'est pas hautement nécessaire (comme l'irrigation agricole, les nappes souterraines, l'arrosage de jardin, la protection incendie, etc). Dans cet article, les eaux grises sont abordées à grande échelle, et ce, dans le but de démontrer l'intérêt de ce projet. Les flux et la composition des eaux grises brutes sont étudiés, ainsi que la législation en vigueur en France et en Europe, puis les différents procédés de traitements disponibles à ce recyclage et leur coût.
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Within the international context of water accessibility issues, there has been an increase in the development of waste water recycling. This recycled water, also known as grey water, replaces drinking water in applications where water quality is not highly essential (such as in agricultural irrigation, groundwater, garden watering, firefighting, etc.). This article provides an extensive presentation of grey water in order to demonstrate the interest of this project. TIt successively studies the flux and composition of raw grey water, the legislation in force in France and in Europe as well as the various available recycling processes and their cost.
Auteur(s)
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Fanny HOURLIER : Docteur en génie des procédés, Centre scientifique et technique du bâtiment, Nantes
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Catherine FAUR : Professeur, université de Montpellier 2
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Claire GÉRENTE : Maître-assistante, École des mines de Nantes
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Abdel LAKEL : Docteur, Centre scientifique et technique du bâtiment, Nantes
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Anthony MASSÉ : Maître de conférences, université de Nantes
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Pascal JAOUEN : Professeur, université de Nantes
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Pierre LE CLOIREC : Professeur, directeur de l'École nationale supérieure de chimie de Rennes
INTRODUCTION
La ressource mondiale en eau, bien que globalement abondante, est très inégalement répartie sur la planète. Alors que le volume total d'eau douce terrestre est estimé à 41 600 milliards de mètre cubes, moins de 1 % est disponible pour l'homme . Actuellement, les zones arides et désertiques, ainsi que certaines régions tempérées mais très densément peuplées, subissent un épuisement progressif de leurs réserves. On assiste, de plus, à une forte augmentation des besoins en eau, due à l'utilisation massive de l'irrigation, à l'accroissement conjugué de la population mondiale et de la consommation de chaque individu. Ainsi, la pression globale exercée sur la ressource disponible s'accroît. Cette dernière était, en 1970, de 14 000 m3 par personne et par an, contre 8 000 m3 en 2008 .
Ce contexte de problèmes récurrents d'accessibilité à l'eau a conduit, entre autres, au développement de solutions de recyclage des eaux usées. Elles permettent de réduire les prélèvements effectués sur la ressource pour subvenir aux besoins des populations. En effet, les eaux recyclées sont substituées à l'eau potable dans des applications pour lesquelles une moindre qualité est suffisante. Les eaux recyclées peuvent être utilisées dans des domaines aussi variés que l'irrigation agricole, la recharge de nappes souterraines, l'arrosage de jardins ou la protection incendie. Les pays ayant déjà une large expérience du recyclage des eaux grises à différentes échelles sont sans conteste les États-Unis et l'Australie, où les eaux recyclées sont principalement utilisées dans l'agriculture, et le Japon, où la réutilisation des eaux usées épurées est obligatoire dans certaines régions, dans les immeubles dont la surface habitable est supérieure à 30 000 m2. Dans une moindre mesure, l'Allemagne et le Royaume-Uni développent actuellement des projets à l'échelle de petits quartiers résidentiels.
Le présent article tente d'aborder le domaine des eaux grises dans sa globalité. Il convient ici de ne pas se limiter au périmètre géographique de la France, mais bien d'inscrire cette démarche à l'ensemble des régions du monde ayant un déficit quantitatif et qualitatif de ressource en eau. Ainsi, seront abordés :
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les flux et la composition des eaux grises brutes ;
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la législation en vigueur en France, en Europe et dans les autres pays ;
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les traitements pour un recyclage ;
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le coût de tels traitements.
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5. Conclusion – Perspectives
La caractérisation qualitative et quantitative des eaux grises, et leur comparaison avec d'autres types d'eaux usées domestiques ont montré l'intérêt du recyclage des eaux grises produites dans les salles de bain. En effet, parmi les eaux usées produites dans[nbsp ]l'habitat, ces eaux sont les moins contaminées, à la fois en termes de charge polluante organique (DCO ≍ 370 mg O2 · L–1 ; DBO5 ≍ 190 mg O2 · L–1) et microbiologique (on dénombre environ 550 UFC/100 mL d'entérocoques et de coliformes fécaux dans ces eaux grises).
De plus, la réutilisation des eaux grises de salle de bain fournirait environ 45 L d'eau par personne et par jour pour des usages non potables, ce qui correspond peu ou prou au volume nécessaire à l'alimentation des chasses d'eau. En outre, cet usage non potable de l'eau recyclée se présente comme étant le plus sûr du point de vue sanitaire, car l'eau des chasses d'eau n'est en contact qu'accidentellement avec le corps humain, sous forme d'éventuels aérosols ou éclaboussures. Par ailleurs, la demande en eau pour les chasses d'eau est constante au cours de l'année, à la différence de l'irrigation des jardins.
Dans ce cadre, l'analyse et la comparaison des législations et des guides recensés dans le monde ont permis l'établissement de valeurs cibles à respecter pour une réutilisation de l'eau à l'intérieur des bâtiments.
Les procédés les mieux adaptés au recyclage des eaux grises de salles de bain en vue de leur réutilisation à l'intérieur du bâtiment sont ceux qui remplissent les conditions suivantes :
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permettre l'obtention d'une eau traitée conforme aux objectifs de qualité fixés, en particulier concernant les paramètres microbiologiques. En effet, le contexte législatif concernant le recyclage des eaux grises ainsi que les usagers potentiels restent très prudents dans de nombreux pays par crainte d'un risque sanitaire. Seuls les procédés fiables, garantissant une qualité d'eau recyclée constante et indépendant de la qualité des eaux grises à traiter, peuvent donc être utilisés ;
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occuper de préférence une emprise au sol limitée. Un procédé de recyclage d'eaux grises à l'échelle de l'habitation doit pouvoir être installé dans un espace réduit, tel qu'un sous-sol. De plus, le volume des bassins de stockage des eaux grises brutes doit être...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AQUASTAT - * - Système d'information de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture accédé le 02/05/2010 http://www.fao.org/nr/water/aquastat/data/query/index.html.
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(2) - CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique - L'eau douce : une ressource précieuse - . Dossiers scientifiques du CNRS : accédé en ligne le 02/05/2010 http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau.
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(3) - US-EPA (US Environment Protection Agency) - Water on tap : what you need to know. - Consulté le 08/03/2010, Office of Water, EPA 816-K-09-002 (2009) http://www.epa.gov/safewater.
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(4) - SURENDRAN (S.), WHEATLEY (A.D.) - Greywater reclamation for non-potable reuse. - J. Chart. Inst. Water Environ. Manag., 12, p. 406-413 (1998).
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(5) - HAIDER (W.), RASID (H.) - Eliciting public preferences for municipal supply options. - Environ. Impact Assess. Rev., 22, p. 337-360 (2002).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Caractérisation des boues – Détermination de la teneur en matière sèche et de la teneur en eau - NF EN 12880 - 2000
-
Traitement des eaux usées – Vocabulaire - NF EN 1085 - 2007
-
Qualité de l'eau – Dosage des matières en suspension par filtration sur filtre en fibres de verre - ISO 11923 - 1997
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Eau, qualité, essai des eaux, demande chimique en oxygène - ISO 6060 - 1989
-
Qualité de l'eau – Détermination de la turbidité - ISO 7027 - 1999
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Qualité de l'eau. Dosage des agents de surface. Partie 1 : dosage des agents de surface anioniques par mesurage de l'indice au bleu de méthylène (indice SABM) - ISO 7875-1 - 1996
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Qualité de l'eau. Détermination de la conductivité électrique - ISO 7888 - 1985
-
...
1.1 OMS (Organisation mondiale de la santé)
WHO Guidelines for drinking-water quality http://www.who.int/water_sanitation_health, 3e édition, 2006
HAUT DE PAGE
Loi 2006-1772, loi sur l'eau et les milieux aquatiques – Journal officiel de la République française du 31 décembre 2006, rectificatif JORF du 20 janvier 2007 et loi 2010-788 du 12 juillet 2010.
Arrêté du 21 août 2008 relatif à la récupération des eaux de pluie et à leur usage à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments, Journal officiel de la République française du 29 août 2008.
Code de la santé publique, titre II : sécurité sanitaire des eaux et des aliments, chapitre Ier : eaux potables, section 1 : eaux destinées à la consommation humaine à l'exclusion des eaux minérales naturelles, articles R-1321-1 et suivants, article R-1321-54 et suivants.
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