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Valorisation de l'Eau de Pluie
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Les eaux hydrogénées

Sur la notion du rH2

Chlore et irradiation UV

Mise en place de PLUVALOR

Entretien et utilisation de citerne

Systèmes de filtration

Système PLUVALOR dans le commerce

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Ce chapitre s'adresse aussi bien aux particuliers qu'aux professionnels. Grâce aux indications données, à l'aide de corps de métiers (commerçants de matériel, plombiers, maçons) chacun peut mettre en place le système de récupération de l'eau de pluie correspondant à ses besoins et à ses possibilités.

Pour les aspects plus techniques, après lecture du présent chapitre, vous pouvez aussi consulter le site: ec-eau-logis. Les solutions techniques préconisées dans ces pages sont à la portée d'un bon bricoleur.

Pour voir le schéma général d'un système PLUVALOR, cliquer ici

Première publication du texte de la présente page sur www.eautarcie.com : 2003

Adaptation du texte original et première publication de la présente page sur www.eautarcie.org : 2009-09-07

Mise à jour : 2015-09-19


La mise en place du système PLUVALOR

Conseils pratiques pour l'eau de pluie dans le ménage

Le système de valorisation intégrale de l'eau de pluie ou PLUVALOR ne s'improvise pas. Les considérations développées ci-dessous ne s'appliquent évidemment qu'au système PLUVALOR. Ceux qui optent pour d'autres systèmes doivent se référer à d'autres recommandations. En ce qui concerne PLUVALOR, plus de 30 années d'expériences sur le terrain ont mis en évidence une série de problèmes dont la prévention est simple, mais doit être faite de préférence au moment de la conception de l'habitation. Malheureusement, peu d'entreprises connaissent le système PLUVALOR et, de ce fait, les erreurs de conception sont nombreuses et rendent plus difficile l'usage et la gestion des eaux pluviales.

Rappelons qu'une citerne à eau de pluie pour usage domestique n'est autre que la reconstitution artificielle d'une cavité rocheuse souterraine dans laquelle l'eau stockée se conserve bien. Pour la bonne conservation, la température doit rester constante (ce qui est le cas dans une citerne enterrée), l'eau doit pouvoir être neutralisée par les parois de la citerne. Cette condition est remplie par des citernes en béton ou en maçonnerie recouverte de mortier ciment (sans adjonction de chaux!). Grâce à la neutralisation, l’eau se charge légèrement en sels minéraux (environ 50 mg/l). Sans remplir ces conditions, l'eau de pluie risque d'y devenir putride et sentir mauvais. C'est le cas dans les citernes en plastique ou en métal, ou dans les citernes non enterrées.

Pour voir le schéma général d'un système PLUVALOR, cliquer ici

Les matériaux pour le toit, les gouttières et les descentes

Les matériaux convenables

Pour le toit, les matériaux qui conviennent le mieux sont ceux qui sont les moins susceptibles d'altérer la qualité de l'eau de pluie qui y ruisselle. Cela inclut les tuiles en terre cuite (de préférence émaillées afin d'empêcher le développement des mousses), les tuiles en béton, les ardoises naturelles, le zinc [1], l'acier inoxydable et le verre. On peut tolérer les ardoises artificielles, la tôle ondulée en fer galvanisé ou en plastique.

Pour les gouttières et descentes, les matériaux qui conviennent sont le zinc, l'acier inoxydable, l'acier galvanisé, le PVC et d'autres matières plastiques ainsi que la faïence.

Lorsque l'on veut installer un système de récupération d'eau de pluie en présence d'une toiture et de gouttières existantes dont les matériaux ne conviennent pas, la filtration doit être adaptée à la situation. Cela ne signifie pas qu'il faille obligatoirement remplacer les matériaux fautifs, mais lors d'une restauration éventuelle d'une vieille toiture, il est certainement souhaitable d'envisager leur remplacement par des matériaux plus convenables. En attendant, selon la nature des substances indésirables auxquels on s'expose, il faut choisir des systèmes de filtration appropriés pour en équiper le réseau de plomberie de la maison. En cas de fortes quantités d'impuretés solides ou bactériennes, les filtres auront tendance à colmater plus vite. Cette situation entraîne des remplacements fréquents des éléments filtrants. L'eau ainsi produite, peut finir par coûter plus cher que l'eau de distribution.

[1]
La récupération de l'eau de pluie sur un toit en zinc ou en acier galvanisé ne présente en général pas de problèmes. Cependant, en présence de dioxyde de soufre (ou anhydride sulfureux) SO2 atmosphérique, notamment dans les zones industrielles et dans les grandes villes, quand l'eau utilisée provient d'un toit en zinc, surtout d’un vieux toit, il est plus prudent de faire analyser l'eau de la citerne par rapport à cet élément. Si la concentration devait dépasser 2000 µg/l (ce que nous n’avons encore jamais observé), à la place de la technique de microfiltration, il est préférable d'avoir recours à l'osmose inverse qui élimine la totalité des métaux lourds présents. Remarque : dans l’eau légalement potable, il peut y avoir 5000 µg/l de zinc.

Le cuivre, le plomb et l'aluminium

Il faut éviter les toits et gouttières de cuivre, de plomb et d'aluminium. Ces métaux (sauf l'aluminium) sont solubles en milieu acide (la pluie qui tombe sur le toit est toujours acide) et sont toxiques. En cas de doute sur une installation existante, il vaut mieux faire analyser l'eau de la citerne par rapport aux métaux toxiques susceptibles de s'y trouver. Si la teneur dépasse les normes pour l'eau potable, on peut envisager sans danger l'utilisation de l'eau de pluie à des fins non alimentaires, avec une filtration primaire (sur 35, puis 10 microns). Cependant, pour la production de votre eau potable, vous aurez alors recours à l'osmose inverse (au lieu du système de microfiltration).

Les bardeaux de bois

En dépit de leur aspect rustique, les bardeaux de bois (mélèze, cèdre ou autre) ne constituent pas une bonne solution pour la récupération de l'eau de pluie. Dans ses rugosités, le bois retient une quantité non négligeable d'eau. Sur un toit en tuiles, à partir d'une fine pluie, l'eau coulera plus vite vers la citerne qu'à partir d'un toit en bois. L'eau retenue dans les aspérités du bois est ensuite évaporée et n'arrive pas dans la citerne. Ce type de perte peut être évalué à environ 5% des précipitations. Si le toit n'est pas très grand par rapport aux besoins du ménage, c'est loin d'être une quantité négligeable.

L'inconvénient principal du bois se manifeste au niveau de la détérioration de la qualité de l'eau récupérée. Celle-ci acquiert une coloration brune ou jaune due à la présence d'huiles essentielles libérées par le bois. Dans cette eau, il y aura aussi, surtout au début, une suspension de matières organiques. Celles-ci constituent un véritable milieu de culture pour les bactéries. Heureusement ces bactéries ne sont pas pathogènes, mais gênantes. Il faut attendre de 5 à 10 ans avant de voir l'eau récupérée devenir progressivement incolore et relativement propre.

Les matériaux synthétiques

Il est préférable d'éviter les matériaux synthétiques comme le goudron et le bitume (genre « Derbigum ») qui peuvent conférer un goût, une odeur, voire même relâcher des hydrocarbures aromatiques potentiellement carcinogènes dans l'eau d'une citerne. En présence de tels matériaux, le placement d’un filtre de charbon actif de grande capacité s’impose même pour la production d’eau de qualité inoffensive (non potable). Cependant, plusieurs témoignages semblent indiquer que les bardeaux composites d’asphalte et gravier, dénommés « shingles », conviennent pour la récupération de l’eau de pluie. Ce constat est appuyé par une étude américaine [2], suggérant que la configuration et la composition particulières de ces bardeaux réduisent sensiblement le ruissellement d’hydrocarbures aromatiques, et même de métaux lourds.

[2]
Van Metre, P.C. Malher, B.J. The Contribution of Particles Washed from Rooftops to Contaminant Loading to Urban Streams (La contribution de particules lessivés des toits à la contamination de ruisseaux urbains), Us Gelological Survey, Research and Investigation, Chemosphere 52, Texas, USA, 2003.

Néanmoins, avec les toits plats en goudron et en bitume, au fil des années, on observe un phénomène de vieillissement: l'odeur finit par disparaître dans l'eau récupérée. Malheureusement (pour l'eau de pluie), cela peut prendre plusieurs années. Et rendu là, c'est aussi signe que le matériau de toiture approche de la fin de sa durée de vie utile.

Il existe certains types de membranes synthétiques qui sont souvent utilisées sur des bâtiments commerciaux, institutionnels et industriels, mais qui semblent donner de bons résultats en matière de qualité d'eau de pluie, notamment les membranes en PVC (chlorure de polyvinyle), en EPDM (Éthylène Propylène Diène Monomère, un caoutchouc synthétique) et en TPO (thermoplastique polyoléfine). Ces technologies peuvent être adaptées au domaine résidentiel avec succès, tel que relaté dans un témoignage d'un de mes correspondants avec un toit en EPDM . Cependant, malgré leur faible impact sur la qualité de l'eau de pluie à court terme, la question se pose lors du vieillissement de ces matériaux, surtout s'ils sont exposés aux rayons UV du soleil. À notre connaissance, les performances de ces matériaux n'ont pas fait l'objet d'études en ce sens. Il faut donc rester attentif à l'apparition d'odeur. Heureusement, les systèmes de microfiltration et d'osmose inverse pour la préparation de l'eau potable comportent toujours un élément filtrant en charbon actif qui élimine les odeurs. Au niveau des utilisations non alimentaires, l’odeur qui apparaît peut être désagréable mais demeure inoffensive.

Le toit végétal et le toit plat

Un toit plat bétonné convient, pour autant qu'on ne l'utilise pas comme terrasse de séjour. Les toits plats non bétonnés peuvent convenir aussi. Cependant, les choix sont plutôt limités lorsque l'on considère la prédominance de toits plats étanchéifiés avec des membranes de goudron et de bitume (voir commentaires ci-dessus).

Il est préférable d'oublier le toit végétal, difficilement utilisable pour la récupération de l'eau de pluie (sans parler des problèmes d'étanchéité à long terme et du poids nécessitant une charpente solide, donc plus chère). D'une part, le toit végétal ne récupère que l'eau des grosses averses. D'autre part, l'eau ainsi récoltée sera fortement chargée d'impuretés: suspension de matières humiques (eau de couleur brune), beaucoup de bactéries. Les filtres du système seront rapidement saturés, principalement le filtre de 10 microns pour la production d'eau non alimentaire et le filtre à sédiments de 5 microns du système de microfiltration ou d'osmose inverse, exigeant un remplacement fréquent des éléments filtrants.

On oublie souvent que le toit végétal et le toit plat suppriment également un espace précieux: le grenier. Ce que l'on investit dans le renforcement du plafond pour supporter le toit végétal suffit pour la construction d'un bon grenier. Ce dernier constitue un espace de rangement intéressant. Lorsque la famille s'agrandit, on apprécie la possibilité d'aménager quelques chambres sous les combles. Avec le toit végétal et plat, il faut y renoncer.

La question de l'amiante

Les ardoises artificielles (du type « Eternit ») contenant parfois de l'amiante ne constituent pas un inconvénient majeur pour la récupération de l'eau de pluie. L'amiante n'est toxique que par inhalation. A ma connaissance, sa toxicité par ingestion n'est pas prouvée. Pour les nouvelles habitations, il vaut cependant mieux éviter ce type de toit. Ceux qui redoutent l'ingestion des fibres d'amiante qui traversent même le système de microfiltration (sur céramique), peuvent avoir recours à l'osmose inverse pour la production de leur eau potable.

Les enduits appliqués

Mon collaborateur, l'architecte André Leguerrier, me précise que l'on retrouve sur le marché de nombreux produits dont le matériau qui vient en contact avec l'eau de pluie n'est pas le support lui-même, mais un enduit synthétique laminé au support au moment de la fabrication. Pensons aux toitures en profilés métalliques peints ou en imitation de tuiles (genre « Polytuiles ») qui visent souvent à imiter des matériaux traditionnels. Le matériau est généralement qualifié d'acier peint, d'acier galvanisé peint, ou d'aluminium peint. L'enduit peut être à base de caoutchouc, d'émail synthétique cuit à haute température, d'émail au polyester « cuit » chimiquement, etc. Certains incorporent même des agrégats fins pour donner une texture au produit. Les produits sont divers et relèvent de technologies propres à leur méthode de fabrication. Nous n'avons malheureusement pas d'expérience spécifique concernant l'impact de ces enduits sur l'eau de pluie qui s'écoule sur leur surface, et il n'existe généralement pas d'études à cet égard. La question se pose aussi en cas de vieillissement de ces enduits synthétiques. En cas de doute, il vaut mieux, pour la production d'eau potable, placer un filtre de charbon actif en amont du préfiltre de 5 microns. De plus, lorsque le matériau de support est en aluminium, il demeure prudent de faire analyser l'eau périodiquement pour vérifier sa teneur en aluminium par rapport aux normes.

Cependant, ces précautions deviennent inutiles lorsque l'eau potable est produite par osmose inverse. De plus, actuellement l'osmose inverse coûte moins cher que la microfiltration sur céramique. Pour ces raisons, nous préférons l'osmose inverse. Grâce à cette précaution, on peut se permettre d'être moins attentif aux enduits et aux revêtements du toit et même aux matériaux pour les gouttières et les descentes. En matière de pollution, l'osmose inverse fait « table rase » pour notre eau potable destinée à la boisson et à la cuisson des aliments. La pollution éventuelle induite par des matériaux du toit et des gouttières ne change pas le caractère inoffensif de l'eau filtrée sur 10 microns.

En amont de la citerne

La conception et l'entretien des gouttières au toit

Lorsqu'on peut craindre la chute des feuilles sur le toit, placer une grille escamotable de protection sur les gouttières. Afin d'empêcher l'entraînement d'oiseaux morts dans la citerne, placer une grille dans la gouttière au-dessus de chaque descente. Attention, ces grilles demandent une vérification fréquente: tous les deux mois, et plus souvent même en automne. Elles peuvent facilement se colmater et provoquer le débordement des gouttières. Le placement d'un filtre à feuilles sur la descente des gouttières est également utile. Attention, un filtre à feuille colmaté peut vous faire perdre beaucoup d'eau. Ce filtre doit aussi être régulièrement nettoyé.

En plus des vérifications des grilles sur les descentes, les gouttières doivent être nettoyées deux fois par an: à l'entrée et à la sortie de l'hiver. Lors de la conception de l'habitation et du jardin, on veillera donc à un accès facile pour les échelles.

La filtration de l'eau provenant du toit

L'eau qui descend du toit doit être filtrée ou décantée afin de protéger l'installation de filtrage dans la maison.

Au départ, on peut placer des filtres à feuilles à placer dans le tuyau de descente de la gouttière. Certains filtres fonctionnant par turbulence sont également vendus dans le commerce. Ces séparateurs ont tendance à se colmater provoquant des pertes d'eau importantes. Ils doivent donc être inspectés et nettoyés régulièrement.

Entre les gouttières et la citerne, un filtre de sable est une solution chère, mais efficace. Ces filtres préfabriqués en béton sont vendus dans le commerce.

On vend également des fosses à sédiments d'une porosité de 100 microns à placer sous chaque descente de gouttière. Certaines de ces fosses sont disponibles comme filtres en plastique muni d'un panier. Actuellement (2015), c'est un des maître-achats. Pour nettoyer le dispositif après de gros orages, le panier est facile à enlever, bien que certains modèles sont autonettoyants. Les fosses à sédiments sont généralement bon marché, faciles à placer et à utiliser, mais elles demandent une surveillance régulière car elles doivent être régulièrement vidées et nettoyées.

Dans les pays chauds avec des périodes prolongées sans pluies et balayées par des vents qui charrient la poussière, le placement d'un bassin de décantation sous chaque descente de gouttières n'est pas inutile. Il s'agit d'un bassin d'une centaine de litres, munie d'un couvercle (c'est pour rendre impossible la pénétration des animaux comme les grenouilles ou des rats). Les impuretés les plus grossières s'y déposent sous forme de boue. Afin d'empêcher le passage des impuretés qui surnagent, on placera sur le trop-plein (vers la citerne de décantation) un coude tourné vers le bas.

La première averse qui suit une période prolongée de sécheresse est susceptible d'entraîner une certaine quantité de poussière dans la citerne. Cette poussière s'y dépose sous forme de boue. Afin de ralentir la formation de boue, certains préconisent le placement d'un intercepteur de premier flot pour prévenir l'entrée des impuretés dans la citerne d'eau de pluie. Il existe des dispositifs de ce genre dans le commerce, en Australie et en Nouvelle-Zélande par exemple, où l'industrie de la récupération d'eau de pluie est très active. Depuis peu (2015), il en existe aussi en Europe.

Autrement, un bon bricoleur peut réaliser un système à bascule que l'on place à la descente des gouttières. Il s'agit d'un segment d'environ un mètre de gouttière relié à un flotteur placé dans un fût de 200 litres. Quand le fût est vide, le flotteur étant en position basse, le segment de gouttière est incliné vers le fût: l'eau des gouttières s'y déverse. Le remplissage de fût soulève le flotteur et la gouttière s'incline dans le sens de remplir la citerne. Néanmoins, l'utilité d'un tel montage demeure discutable. Le problème est de vider le fût au bon moment: ni trop tôt, ni trop tard. En le vidant systématiquement, on perd une quantité appréciable d'eau. En oubliant de le vider, le système devient inopérant et les premières eaux chargées de poussière descendent quand même dans la citerne. A notre avis, un bon système de décantation ou de filtre à panier est bien suffisant pour éviter l'accumulation trop rapide de boues. De plus, un système de décantation, contrairement au système à bascule, ne demande pas une surveillance.

La citerne

Les dimensions de la citerne

Le volume de stockage est calculé au départ de la superficie au sol du toit raccordé à la citerne. On ne dimensionne donc pas une citerne ni d'après le nombre d'usagers, ni d'après la consommation prévue du ménage. Ces données n'interviennent que pour des habitations disposant d'un toit très grand.

Dans la mesure des possibilités du terrain, lors de la conception d'une maison, afin d'augmenter la quantité d'eau récupérable, il est préférable d'opter pour une habitation de plein pied au lieu de construire en hauteur. Il va de soi que tous les versants du toit seront raccordés à la citerne.

On prévoit pour chaque tranche de 100 m² au sol (donc 10x10m) une capacité d'au moins 16 000 litres (16 m³) pour la citerne. Une habitation de 5x10m aura donc une citerne d'environ 8 000 litres (8 m³), une de 10x20m aura une citerne de 32 000 litres (32 m³), soit 160 litres de capacité de stockage par m² de toit. On peut évidemment arrondir ces valeurs, de préférence vers le haut. Remarque : il y a encore 30 ans, nous recommandions l'installation d'une capacité de stockage de 140 litres/m². Suite aux changements climatiques, la pluviosité devenant plus irrégulière, il a été nécessaire d'augmenter ce chiffre.

Lorsqu'on construit la citerne, celle-ci aura deux compartiments: le compartiment de décantation dont la capacité est d'environ 20% du volume total et un compartiment de stockage représentant 80% du volume. Attention, le volume d'une citerne est calculé jusqu'au niveau du trop-plein.

Toutes les eaux du toit arrivent dans la citerne de décantation dont le trop-plein se déverse dans la citerne de stockage. Afin d'empêcher le passage des impuretés surnageant, le trop-plein de la citerne de décantation sera muni d'une jupe de protection ou d'un coude tourné vers le bas.

Dans le cas du placement des citernes préfabriquées, on en placera au moins deux: une petite pour la décantation et une grande pour le stockage. Les citernes sont reliées entre elles par le haut.

Les matériaux pour la citerne

Il est préférable d'éviter les citernes en plastique et en métal. Afin de bien neutraliser l'acidité naturelle de l'eau de pluie, on choisira le béton, la maçonnerie classique ou les pierres calcaires.

Néanmoins, eu égard au fait que les citernes en plastique (PVC, polyéthylène, polypropylène, polycarbonate, polyester, etc.) sont moins chères et se transportent plus facilement que les citernes en béton, et d'après les essais que j'ai faits, le passage de l'eau de pluie d'un toit de 80m² dans une citerne de 1500 litres en béton suffit pour neutraliser l'acidité de la pluie. L'eau sortant de cette citerne de décantation peut alors être stockée dans une ou plusieurs citernes en plastique, obligatoirement enterrées. On vend également des citernes usagées et ré-conditionnées en polyester-fibre de verre ou en métaux de qualité « alimentaire ». C'est probablement la solution la moins onéreuse.

On peut également envisager le placement des pierres ou des sacs remplis de granules calcaires dans des citernes en plastique afin de neutraliser l'eau. Cette solution présente l'inconvénient de rendre un peu plus difficile l'élimination des boues de décantation lors de l'entretien de la citerne.

Enduits pour la citerne

Au cas où des infiltrations seraient à craindre dans la citerne à partir des eaux du sol, 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 (sans adjonction de chaux!) ou un enduit d'étanchéité en matériaux polymériques contenant du ciment. Ce dernier point est important pour neutraliser l'acidité de l'eau. Éviter les enduits synthétiques étanches qui ne peuvent pas neutraliser l'acidité de l'eau. Des enduits d'étanchéité composés de ciment incorporé dans un polymère peuvent neutraliser l'eau de pluie. Nous n'avons malheureusement pas suffisamment de recul pour connaître le comportement de ces matériaux après de nombreuses années d'usage. Afin de faciliter les entretiens et limiter le développement excessif de bactéries, l'enduit doit être bien lisse. D'une manière générale, un bon enduit en mortier ciment convient parfaitement et rend bien étanche la citerne. Certaines citernes qu'on trouve dans des anciennes forteresses, faites en pierres naturelles et rendues étanches avec du mortier à la chaux ont plusieurs siècles et fonctionnent encore parfaitement.

La qualité du béton

Beaucoup d'utilisateurs potentiels se posent la question de savoir si tous les bétons conviennent au stockage de l'eau de pluie destinée à la consommation domestique. On pense surtout aux résidus toxiques pouvant provenir des « combustibles de substitution » (déchets divers brûlés dans les fours) lors de la fabrication des ciments. Les ciments dits de Portland, utilisés pour faire du béton, sont fabriqués à une température de 1700°C, température à laquelle aucune molécule organique, qu'elle soit toxique ou non, ne peut résister. Les éléments comme les « métaux lourds » seront cependant incorporés dans le produit final, mais sous forme de silicates et d'oxydes, pratiquement insolubles dans l'eau.

Au cours de nos campagnes de mesures d'eau de citerne, nous n'avons jamais relevé une teneur en métaux lourds dépassant les normes pour l'eau potable. Il n'en est malheureusement pas ainsi en ce qui concerne les eaux de distribution dans lesquelles un dépassement des normes est temporairement possible et admis par la loi.

Les citernes préfabriquées

Dans le cas d'une citerne préfabriquée, la forme cylindrique ou ovale est imposée par le fournisseur. Ces citernes en béton vibré conviennent très bien à l'usage, mais doivent parfois être adaptées au système. Ces adaptations concernent parfois l'élimination de la rugosité intérieure à l'aide d'une fine couche d'enduit mortier, l'aménagement d'un point bas ou d'un puisard dans le fond, l'agrandissement de l'ouverture d'accès et éventuellement le placement d'une échelle d'accès dans le fond. Pensez aussi au remplacement du couvercle en béton sur l'ouverture d'accès par un couvercle en aluminium armé ou en tôle d'acier renforcée. Le couvercle en béton est lourd et difficile à manipuler.

Le placement de la citerne

Afin de garantir la bonne conservation de l'eau en y réduisant les fluctuations de température, une citerne doit obligatoirement être enterrée. On peut la placer sous la terrasse ou utiliser une pièce, rendue étanche, de la cave comme citerne. Autant que possible, on ne la placera pas sous les pièces d'habitation, mais sous le garage ou sous les bâtiments annexes [3]. Dans le cas d'une construction déjà existante, on peut aussi la placer dans le jardin sous une pergola ou un abri extérieur pour le jardin, par exemple. Sous ces abris, on aménagera une aire décorative couverte de carrelage ou de pierres naturelles, au-dessus du toit de la citerne. Attention, en plaçant de la terre au-dessus de la citerne, l'herbe qui y poussera roussira très vite, même en cas de sécheresse de quelques jours. (Rappelons qu'il sera judicieux que les eaux récupérées sur le toit de l'abri pour le jardin soient également conduites dans la citerne. D'ailleurs, ceci devrait s'appliquer à tous les bâtiments annexes, y compris le garage, la serre, le cabanon de jardin, l'abri pour le bois de chauffage, etc.)

[3]
Signalons que certains fabricants en Allemagnepréconisent le placement de réservoirs en plastique de 1500 à 2000 litres dans une cave pour stocker l'eau. Dans ces citernes, faute de neutralisation et à cause des fluctuations de température, l'eau stockée devient rapidement putride et ne peut servir au mieux que pour la lessive..

Citerne unique ou citernes en série ?

Le placement d'une citerne préfabriquée en béton demande une machinerie encombrante et lourde (camion + grue). Aux jardins des habitations déjà construites, l'accès de ces machines est parfois impossible. Dans ces cas, on a trois possibilités :

1. On construit une citerne sur place (en béton ou maçonnerie). Cette solution est relativement onéreuse.

2. On réalise le volume souhaitable à l'aide de plusieurs petites citernes préfabriquées en béton placées en série.

3. La solution la moins onéreuse consiste à construire sur place en maçonnerie ou en béton, une petite citerne (de 1500 à 3000 litres suivant la grandeur du toit) de décantation qui reçoit les eaux du toit et neutralise l'eau. Le trop-plein de la décantation se déverse alors dans une batterie de citernes enterrées en plastique.

Lorsqu'il y a plusieurs citernes couplées, afin d'éviter les pertes d'eau en cas de mouvement du terrain, la liaison entre les citernes doit être faite, de préférence par le haut. Par conséquent, les tuyaux qui relient plusieurs citernes couplées (décantation et stockage) doivent être suffisamment flexibles pour absorber ces mouvements. Cependant, lorsque l'installation comporte plus d'une citerne de stockage, il faut alors résoudre le pompage de l'eau au départ de plusieurs citernes, à l'aide d'un seul groupe hydrophore. On peut évidemment installer un tuyau d'aspiration dans chaque citerne et les relier, à l'aide d'un système de vannes, au groupe hydrophore. La solution la plus élégante consiste à installer entre chaque citerne un siphon automatique.

Enfin, rappelons qu'il faut empêcher le passage des impuretés surnageant d'une citerne à l'autre, notamment au trop-plein de la citerne de décantation, mais aussi au trop-plein des citernes de stockage couplées, lorsque celles-ci sont reliées par le haut. Ainsi, chaque tuyau de raccordement sera équipé, côté amont, d'un coude tourné vers le bas. A l'entrée du trop-plein qui se déverse dans une autre citerne, on placera un coude tourné vers le bas, afin d'éviter le transvasement des surnageant.

Les équipements de la citerne

Lors de la conception du système, il faut également penser à l'usage et à l'entretien de la citerne.

Les équipements de base

Le tuyau d'aspiration aura un diamètre minimum d'un pouce. Dans la citerne, il sera souple et équipé d'une crépine flottante.

Prévoir aussi le tuyau pour alimenter le diffuseur de bulles d'un aérateur d'aquarium ou d'aérateur d'étang[4]. Il s'agit d'un tuyau souple en plastique de moins de 8 mm de diamètre. Le placement d'un aérateur d'aquarium ou d'un aérateur d'étang est facultatif, mais sa présence peut devenir très utile en cas d'apparition d'odeurs dans l'eau. Même sans le placer, il est donc préférable de prévoir sa place, y compris une prise de courant ainsi qu'un interrupteur avec lampe témoin (placé dans la maison). Afin de pouvoir facilement vérifier son fonctionnement, le diffuseur de bulles doit être placé au fond de la citerne, de préférence juste en dessous de l'ouverture.

Lorsqu'on utilise l'osmose inverse pour faire de l'eau potable, il faut également prévoir le tuyau de retour de l'eau de rinçage de la membrane dans la citerne. Remarque : avec l’osmose inverse, le placement d’un groupe hydrophore avec réservoir s’impose.

Éviter de raccorder le trop-plein de la citerne à un égout. En région Wallonne, c'est d'ailleurs interdit par la loi. Le trop-plein d'une citerne en usage continu ne fonctionnera que très peu. Certaines communes imposent le placement d'un « bassin d'orage » à raccorder au trop-plein de la citerne. Dans le cas du système PLUVALOR régulièrement utilisé, le placement d'un bassin d'orage est complètement inutile. De ce fait un simple puits perdant ou un système de dispersion enterré [5] suffit pour recevoir les eaux en excès. On vend également des trop-pleins dans le commerce. Attention, placer une grille sur le trop-plein afin d'empêcher la pénétration des rongeurs (rats, souris, mulots) ou des grenouilles dans la citerne.

[4]
Ces aérateurs d'étang sont disponibles dans les magasins de jardinage et de bricolage pour quelques euros.
[5]
La cavité de dispersion est une cavité creusée dans la terre dont le volume est d'autant plus grand que le sol est plus perméable. Pour une citerne d'environ 10 m³, avec un sol perméable, une cavité de 1 m³ remplie de briques cassées (qui restent souvent sur le chantier après construction), recouverte de 15 à 30 cm de terre suffit.

Les équipements d'entretien

Pour l'entretien, on doit pouvoir descendre dans la citerne.

Pour faciliter l'entretien, il n'est pas inutile de placer un carrelage (bon marché), mais uniquement au fond. Celui-ci sera en pente légère vers un point bas où il est hautement souhaitable d'installer un puisard pouvant contenir une pompe vide-cave. Sans cette précaution, le nettoyage d'une grande citerne peut devenir une véritable corvée.

On veillera à l'installation d'une ouverture d'accès suffisamment large pour laisser passer une personne même corpulente portant un seau. Dans la mesure du possible, on incorpore une échelle métallique dans la paroi de la citerne près de l'ouverture d'accès. La trappe fermant l'ouverture sera en matériau léger, mais solide. Oublier la trappe en béton armé dont l'ouverture demande beaucoup de force musculaire. Préférer la plaque en acier laminé ou en aluminium, munie d'une poignée escamotable ou de trous aménagés pour l'ouverture à l'aide d'un crochet.

Pour les grandes citernes (supérieures à 10 m³), il est fortement conseillé de prévoir un éclairage étanche au plafond avec un interrupteur muni d'une lampe témoin placé dans la maison. Même pour les plus petites installations, cela demeure préférable, afin d'éviter de s'éclairer avec une lampe baladeuse potentiellement dangereuse lorsqu'on a les pieds dans l'eau. On en profitera pour amener le courant non seulement pour l'éclairage, mais aussi pour l'aérateur d'aquarium. Les interrupteurs des circuits de la citerne, placés dans la maison (dans un local technique par exemple) seront évidemment équipés d'une lampe témoin.

Le réseau de plomberie dans la maison

Le groupe hydrophore

Il sert à injecter l'eau de la citerne sous pression dans les canalisations de la maison. En France, le groupe hydrophore est souvent appelé « surpresseur ». L'alimentation d'une maison familiale nécessite une pompe d'une puissance d'au moins 350 Watts. Les pompes à piston sont très bonnes, mais relativement chères. De plus elles nécessitent le placement d'un réservoir assez grand: 200 litres. Un tel réservoir assure un fonctionnement plus régulier et diminue le nombre de pics de consommation au démarrage. Les pompes centrifugessont moins chères, mais fonctionnent également très bien, même avec un réservoir de 12 à 30 litres. Leur consommation électrique diminue avec l'augmentation du volume du réservoir. Le dépense pour le placement d'un réservoir de 200 litres est amorti en quelques années. Le placement d'un tel réservoir (même plus petit) est indispensable si l'on veut produire son eau potable par osmose inverse. Actuellement, on trouve sur le marché des pompes sans réservoir. Elles se mettent en marche dès qu'on ouvre un robinet dans la maison. Avec un réservoir, la même pompe fonctionnera moins souvent, consommera moins d'électricité et durera plus longtemps.

Nous n'avons pas d'expérience quant à l'utilisation des pompes immergées, prévues pour puits profonds. À notre avis, le placement de ces pompes (onéreuses) n'est justifié que dans des puits profonds (plus de 7 m de profondeur). Dans une citerne un bon groupe hydrophore (bon marché) convient parfaitement.

Une section plus grosse pour la tuyauterie

Une attention particulière doit être portée aux canalisations à l'intérieur de la maison. En effet, pour l'eau de ville une canalisation d'un demi-pouce suffit. Lorsque la mise sous pression de l'eau est assurée par un groupe hydrophore, il faut une tuyauterie de plus grosse section : un pouce de préférence. C'est pour éviter des chutes de pression à l'ouverture d'un deuxième robinet. En cas d'alimentation en eau de ville, derrière le robinet qu'on ouvre et le groupe de pompage, il y a des centaines, voire des milliers de litres d'eau dont la compressibilité absorbe facilement les fluctuations de pression. Tel n'est pas le cas lors de l'utilisation d'un groupe hydrophore domestique.

Faut-il dédoubler la canalisation dans la maison?

Nous devons insister sur le fait que contrairement aux recommandations habituelles des plombiers et des techniciens de l'eau, dans le cas du système PLUVALOR, il ne faut pas dédoubler les canalisations d'eau dans la maison, l'un servant pour l'eau de pluie, l'autre pour l'eau de distribution. De ce fait, ce système s'adapte très bien à toutes les installations de plomberie existantes, sans (trop) de transformations.

Lorsqu'on opte pour d'autres systèmes que PLUVALOR, on y recommande généralement le dédoublement des canalisations dans la maison. Les systèmes préconisés par la plupart des vendeurs sont plus onéreux et moins efficaces. Avant l'achat, renseignez-vous. Si un commerçant ne connaît pas le système PLUVALOR, vous risquez de devoir acheter du matériel très coûteux et d'une utilité vraiment discutable.

Les sociétés distributrices recommandent le dédoublement des canalisations. Dans le système recommandé par ces sociétés, l'eau de pluie ne sert que pour arroser le jardin et alimenter la chasse des WC. Certains spécialistes admettent l'usage de l'eau de pluie pour les lessives, avec toutefois des précautions à prendre. Ce n'est évidemment pas le système PLUVALOR, dont le placement implique une démarche, je dirais presque philosophique, de la part de l'usager. Avec PLUVALOR, on sort du système de l'irresponsabilité institutionnalisée pour devenir gestionnaire responsable et producteur de son eau.

Lorsqu'on n'a pas assez d'eau de pluie

Dans certains cas, lorsque la superficie du toit est trop petite et que l'eau de pluie récupérée ne couvre pas les besoins du ménage, on peut prévoir un système d'alimentation mixte des circuits d'eau de la maison. Dans ce cas, une solution intéressante consiste à raccorder les WC et le robinet du garage et du jardin au réseau d'eau de ville et alimenter le restant de la maison en eau de pluie. Cette mesure diminue les besoins en eau de pluie de 30 à 40%. Ceci ne vaut évidemment que pour ceux qui optent pour le système PLUVALOR.

La philosophie de base du système PLUVALOR n'est pas l'économie d'eau de ville qu'on réalise grâce à la valorisation de l'eau de pluie, mais d'assurer un meilleur confort (eau naturellement douce) et de sauvegarder la santé en utilisant une eau non traitée au chlore et faiblement minéralisée. On économisera donc l'eau de pluie de haute qualité pour la réserver aux usages les plus nobles (boisson, cuisine, hygiène personnelle) et on alimentera les WC (si toutefois on y tient, ou on ne peut pas faire autrement) et on arrosera le jardin et on lavera la voiture avec l'eau de ville de moindre qualité.

Avec un indicateur de niveau placé dans la citerne, on peut facilement déterminer le moment de passer à l'eau de ville (remplissage de la citerne inférieur à 10 ou 15%) et inversement. On installera alors un détecteur de manque d'eau dans la citerne et un indicateur de niveau dans la cuisine. On peut encore réduire davantage les frais en installant la sonde d'un dépressiomètre (appelé aussi «  jauge pneumatique » ou « manomètres de dépression ») dans la citerne avec affichage du niveau d'eau dans la maison (dans la cuisine par exemple). Ces dépressiomètres sont vendus dans le commerce avec les cuves à mazout et servent à jauger le niveau de liquide dans ces réservoirs. Un tel instrument coûte entre 50 et 100 €.

Les amateurs de haute technicité auront recours à des systèmes ingénieux proposés sur le marché. Les deux types d'alimentation peuvent alors être gérés par un tableau de commande. Cette option coûte évidemment plus cher, pour une utilité discutable.

Lorsque la vanne à commande électrique ouvre l'eau de ville, celle-ci se déversera directement dans la citerne, où un interrupteur flottant (comme dans la chasse d'un WC) limite la quantité d'eau de ville introduite. Il est inutile de remplir la citerne en eau de ville. L'introduction d'un peu d'eau de ville suffira, de quoi faire la jonction avec l'averse suivante.

L'eau de citerne avec l'eau de ville

Dans certains pays, même européens, l'alimentation du réseau intérieur de la maison est autorisée au départ de plusieurs sources. La seule restriction est le placement d'une vanne ou clapet anti-retour (parfois munie d'un clapet double) directement en aval du compteur d'eau. Cette solution donne toute garantie de protection du réseau public contre le refoulement d'eau non potable au départ de la citerne. Dès lors, à l'aide de deux vannes (ou une vanne à deux directions), la maison peut être alimentée soit au départ du compteur d'eau, soit au départ de la citerne. C'est une solution simple pratique, peu coûteuse et très efficace. D'ailleurs, la probabilité d'introduire de l'eau de pluie dans le réseau public de distribution est déjà très faible du fait qu'il soit rare que les groupes hydrophores produisent une pression plus élevée que celle du réseau.

Au point de vue technique, cette disposition est tout à fait rationnelle et il faut dire, bien pratique, mais plusieurs sociétés distributrices d'eau et certains pays ne l'acceptent pas. Certaines sociétés admettent le raccordement de l'un ou de l'autre source au réseau intérieur de la maison à l'aide d'un tuyau flexible détachable.

Une autre solution technique consiste à aménager une conduite partant du compteur d'eau vers la citerne. Cette conduite peut même être un simple tuyau flexible d'arrosage. Attention, il faut veiller à ce que la sortie du tuyau d'alimentation de la citerne au départ du compteur soit obligatoirement au-dessus du niveau du trop-plein de la citerne.

Avant de tomber en panne sèche, on réalimente un peu la citerne en eau de ville. Grâce au fond de la citerne, l'eau de ville introduite sera un tant soit peu améliorée par dilution avec de l'eau de pluie de meilleure qualité.

IMPORTANT! Dans tous les cas, il faut faire en sorte que l'eau de la citerne ne puisse jamais arriver dans le réseau de distribution d'eau de ville. Il faut obligatoirement placer une vanne anti-retour à la sortie du compteur d'eau. Et afin d'éviter tout problème, vous pouvez aussi séparer complètement le circuit d'eau de ville (réservé aux WC et aux robinets de jardin) et le circuit alimenté en eau de pluie (le restant de la maison).

Pour continuer la lecture, passer au chapitre sur L'entretien et l'utilisation de la citerne.

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