L'épuration sélective des eaux grises

Une technique d'assainissement écologique

L'EAUTARCIE étant une démarche individuelle, ses impacts se mesurent d'abord à l'échelle d'un jardin familial. L'extension de cette technique aurait par contre des impacts dépassant les prévisions les plus optimistes des gestionnaires de l'eau et de notre environnement. Suivant cette démarche, le traitement sélectif des eaux-vannes et des eaux grises nous ouvre la voie vers un monde où les habitations ne polluent plus les eaux naturelles.

Pour comprendre la pertinence à épurer d'une manière sélective les eaux grises (eaux savonneuses), il faut prendre conscience de trois réalités analytiques :

l'élément clef de la pollution des eaux est l'azote qui, après épuration, devient pollution par les nitrates ;
98 % de l'azote contenu dans les eaux usées domestiques provient des W.-C. ;
dans les eaux grises, il y a dix mille à cent mille fois moins de bactéries pathogènes que dans les eaux-vannes.

Les eaux usées issues actuellement des habitations sont le mélange des eaux grises et des eaux-vannes. Suivant la vision classique de l'assainissement, ces eaux doivent être mélangées et traitées ensemble. Suivant le concept de l'assainissement écologique, le système de «tout à l'égout» obéit à la même logique que celui de «tout à la poubelle», et est donc inadmissible. La composition des deux types d'eau étant différente, leur traitement sélectif présente de nombreux avantages. Ainsi, l'épuration sélective des eaux grises n'a de sens qu'en cas de non-production d'eaux-vannes (eaux fécales issues des W.-C. à chasse d'eau). Après la suppression des eaux-vannes, les eaux grises produites par les ménages ne contiennent plus les éléments qui pèsent le plus dans l'environnement : nitrates et bactéries pathogènes.

Cependant, en dépit de ses performances exceptionnelles, en zone à épuration collective, l'épuration sélective des eaux grises est généralement interdite par la loi. Les lois en vigueur ne reconnaissent pas les particularités des eaux grises, et les techniciens en génie sanitaire ne les connaissent pas plus. Appliquer donc les mêmes principes et les prescriptions légales en vigueur au traitement des eaux grises aboutit à des erreurs et à des conflits regrettables, ainsi qu'à des dépenses inutiles. Voir à ce sujet le chapitre sur Le système TRAISELECT et la loi.

Dans le contexte légal actuel, surtout en zones à épuration collective, utiliser une toilette sèche et vouloir épurer ses eaux grises entraîne un conflit avec les autorités sanitaires. Dans les faits, en zone à épuration collective, l'assainissement écologique est interdit. C'est vraiment dommage, car ceux qui compostent dans leur jardin les effluents de leur toilette sèche et épurent leurs eaux grises suivant le système TRAISELECT, cessent de polluer les eaux. Ce système assure une protection des eaux et de l'environnement qu'aucun système d'épuration classique (y compris celui avec des plantes) ne peut et probablement ne pourra jamais égaler.

Le déversement des eaux grises

Les particularités des eaux grises

Par rapport aux eaux issues des habitations munies des W.-C., les eaux grises seules ne contiennent presque pas d'azote et mille à dix milles fois moins de bactéries de contamination fécale que les eaux usées actuelles. Leur charge polluante est surtout composée de savons, de détergents (produits de nettoyage, de lessive, de vaisselle, d'hygiène personnelle, etc.), de graisses et parfois des phosphates provenant de certains produits de lessives.

On y remarquera l'absence quasi totale de matières organiques azotées (protéines, urée), de résidus de médicaments (œstrogènes, antibiotiques) et de phosphore organique d'origine métabolique. Leur épuration et déversement dans le milieu récepteur obéissent donc à d'autres critères que ceux des eaux usées habituelles.

Les eaux grises non traitées

À la limite, compte tenu de leur composition, les eaux grises pourraient être infiltrées dans le sol sans traitement à l'aide d'un système de dispersion correct, comme un drain ou un puits perdant. François Tanguay, dans son livre intitulé Petit manuel de l'auto-construction [Editions de Mortagne, Québec, 1990] préconise la dispersion directe des eaux grises dans le sol. Cette idée séduisante a été reprise par d'autres aussi.

Les savons et les détergents contenus dans les eaux grises sont des macromolécules organiques composées de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. Infiltrées dans le sol, ces molécules, électriquement polaires, s'adsorbent (collent) facilement sur les particules du sol. À l'aide de la flore bactérienne du sol, elles se décomposent spontanément en eau et en dioxyde de carbone. Le soufre organique provenant des détergents est libéré sous forme de sulfates. Avec les phosphates provenant des lessives, les sulfates sont précipités par les ions de calcium, toujours présents dans la plupart des sols, sous forme de sels peu solubles, voire insolubles. Ces sels ont très peu de chance d'atteindre la nappe phréatique. Ainsi, l'infiltration des eaux grises seules dans le sol, même sans aucun traitement, aura un impact environnemental pratiquement nul et cela quelle que soit la qualité des produits détersifs (savons, poudres à lessiver, produits à vaisselles, etc.) utilisés par le ménage.

Dans la pratique, le traitement préalable des eaux grises s'avère nécessaire afin d'empêcher le colmatage du système de dispersion. Probablement en raison de ceci, la dispersion directe des eaux grises dans le sol (sans traitement) semble avoir été abandonnée. Le fait est que, outre des savons et des détergents, ces eaux contiennent assez bien de graisses (provenant des vaisselles) susceptibles de colmater un système de dispersion. C'est ce qui est d'ailleurs signalé par François Tanguay.

Les eaux grises épurées

Ainsi, pour prévenir le colmatage, les eaux grises doivent préalablement subir un traitement dans un bioréacteur approprié, dénommé ici la fosse à eaux grises. D'après les expériences en laboratoire et aussi sur la base des observations faites sur le terrain, après un séjour de l'ordre de 18 jours dans cette fosse, de 60 à 80% de la charge polluante (exprimée en DCO) des eaux grises est déjà dégradée. L'eau traitée de la sorte ne colmate plus le système de dispersion ou d'infiltration. Ainsi, la simple infiltration des eaux grises, après traitement, constitue la solution la plus simple.

L'infiltration des eaux grises épurées a été modélisée en laboratoire. La traversée de quelques centimètres de terre suffit pour les rendre limpides et inodores. Grâce au pouvoir épurant remarquable du sol et de sa pédofaune, la faible charge polluante résiduaire à la sortie de la fosse à eaux grises se décompose d'autant plus rapidement en eau et en dioxyde de carbone. Dans des conditions anaérobies, une petite partie des sulfates et sulfonates est réduite en ions sulfure, ce qui confère à l'eau une odeur de sulfure d'hydrogène (qui sent l'œuf pourri). Les ions sulfates et phosphates précipitent dans le sol avec les ions de calcium, présents dans l'écrasante majorité des sols. De plus, en raison d'une dénitrification anaérobie intense, les eaux sortant d'une fosse à eaux grises contiennent moins d'azote que l'eau de distribution utilisée par le ménage. De ce fait, si ces eaux devaient atteindre la nappe phréatique, dans l'écrasante majorité des cas, elles amélioreraient la qualité des eaux souterraines. Ainsi, l'impact sur les eaux souterraines est nul.

En France, la dispersion dans le sol des eaux pré-épurées est autorisée. Le rejet de ces eaux dans un puits perdant ou dans un drain de dispersion n'a aucun impact environnemental, pour autant que la fosse à eaux grises n'ait pas reçu d'eaux-vannes (eaux fécales), mais uniquement des eaux grises (eaux savonneuses). C'est parfaitement possible, grâce à l'usage des toilettes sèches. Dans ces cas, le fonctionnaire chargé du contrôle de la conformité de l'installation ne doit s'assurer que de l'absence totale de W.-C. à chasse d'eau. Un simple dosage de l'azote dans les eaux rejetées par un ménage décèle immédiatement la fraude du maintien des W.-C..

Dans certains cas (sol constitué de roche fissurée, ou en zone inondable), malgré le pré-traitement des eaux grises, l'infiltration des eaux grises dans le sol demeure contre-indiquée. Il devient donc nécessaire de substituer à l'infiltration deux étapes complémentaires qui, dans le système TRAISELECT décrit au prochain chapitre, sont dénommées la tranchée végétale filtrante et l'étang de finissage.

Le système TRAISELECT

Le système TRAISELECT est un système d'épuration biologique qui a été développé à l'Université de Mons en Belgique, avec le financement de la Région wallonne. Il est adapté pour le traitement des eaux grises seules. C'est le premier élément du concept de l'assainissement écologique qui vise à traiter distinctement les eaux grises des eaux–vannes, et ce de façon sélective. TRAISELECT est d'ailleurs l'abréviation de «TRAItement SÉLECTif».

Ce n'est pas un système manufacturé du commerce, mais c'est plutôt un ensemble de solutions techniques simples, accessibles à tous. Le système diffère fondamentalement des autres techniques d'épuration, du fait de son approche holistique à la gestion durable de l'eau. Un de ses objectifs est de contribuer au bon fonctionnement des écosystèmes, à l'alimentation des nappes phréatiques ainsi qu'à une agriculture durable.

La technique la plus simple pour l'épuration des eaux grises, dénommée système TRAISELECT de base, consiste à envoyer ses eaux savonneuses dans une fosse à eaux grises et, à l'aide d'un système de dispersion approprié, infiltrer les eaux ainsi épurées dans le sol. Le système TRAISELECT complet est installé là où l'infiltration dans le sol n'est pas possible. Ce système est alors composé de la fosse à eaux grises, suivie éventuellement d'une fosse d'aération qui déverse ses eaux dans une tranchée végétale filtrante pour alimenter un étang de finissage. La fosse à eaux grises est l'élément de base qui est présente dans les deux options.

Comme l'épuration sélective des eaux grises n'a de sens qu'en cas de non-production d'eaux-vannes, la mise en place du système TRAISELECT doit normalement s'accompagner d'un recours aux toilettes sèches ou à des toilettes qui fonctionnent suivant le principe de la TLB, ainsi que du compostage afférent des effluents de la toilette. Par conséquent, seules les eaux grises nécessitent un traitement.

Le système TRAISELECT fait partie intégrante du concept de l'EAUTARCIE, qui est une approche scientifique et pratique de l'assainissement écologique.

Pour continuer la lecture, aller au chapitre sur La mise en place du système TRAISELECT

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