Comment dimensionner un système d'eaux grises?

Buildwise présente un outil de calcul pratique

La réutilisation des eaux grises est de plus en plus fréquente, car ces eaux sont généralement disponibles en permanence et présentent un rapport intéressant entre l'offre et la demande. Buildwise a organisé un webinaire sur le dimensionnement correct des systèmes d'eaux grises et le traitement possible de ce type d'eau.

Définition et normalisation

Par eaux grises, nous entendons les eaux évacuées par tous les appareils sanitaires possibles, à l'exception des toilettes et des urinoirs. Il s'agit donc, par exemple, de l'eau de la douche ou de la baignoire, collectée pour alimenter les toilettes ou les machines à laver. Contrairement à l'eau de pluie, qui fait également partie des eaux de second circuit, cette eau est toujours disponible, indépendamment de la surface du toit et des conditions météorologiques. En outre, l'offre répond généralement à la demande.

En raison des périodes de sécheresse récurrentes et plus longues, les systèmes d'eaux grises ont gagné en importance ces dernières années. On les trouve surtout dans les hôtels ou les immeubles résidentiels, mais moins dans les maisons individuelles. En principe, c'est possible, mais le coût du traitement de l'eau et de la surveillance est trop élevé.

Législation

Les eaux grises sont mentionnées à plusieurs endroits dans la législation flamande.

Selon la nouvelle réglementation sur les eaux pluviales, en vigueur depuis le 2 octobre 2023, tous les robinets d'eau du deuxième circuit doivent être raccordés à l'eau de pluie. Les systèmes d'eaux grises ne sont pas exclus, mais doivent faire l'objet d'une demande de dérogation (article 12).

Les eaux grises traitées sont des eaux usées (traitées) selon le VLAREM. Les eaux pluviales et les eaux usées doivent rester complètement séparées sur la parcelle, ce qui nécessite un stockage dans des réservoirs séparés. A l'extérieur, aucune utilisation en surface des eaux usées - y compris des eaux grises traitées - n'est autorisée, par exemple pour l'arrosage des plantes.

Conformément à l'arrêté ministériel du 20 mars 2023 relatif à l'inspection des installations, l'installation d'eau du second circuit doit rester complètement séparée de l'installation intérieure.

Enfin, conformément au décret sur l'eau potable, toutes les applications hygiéniques doivent utiliser de l'eau destinée à la consommation humaine ('eau potable'). La réutilisation des eaux grises ne peut donc se faire que pour des applications non potables.

Directives

Comme pour l'eau de pluie, il n'existe pas d'exigences minimales légales en matière de qualité pour les eaux grises, mais il existe bien sûr des lignes directrices auxquelles les systèmes d'eaux grises doivent se conformer. Celles-ci sont définies dans la norme européenne NBN EN 16941-2. Cette norme établit une distinction entre les eaux gris clair et les eaux gris foncé, en fonction de la distribution et de l'utilisation de l'eau. Il existe donc une certaine hiérarchie.

Les eaux gris clair ont la priorité la plus élevée dans le classement des appareils à raccorder, les eaux gris foncé ont la priorité la plus basse

Les eaux gris clair proviennent de la salle de bains et sont légèrement polluées. Les eaux gris foncé, quant à elles, proviennent d'un lave-linge, d'un lave-vaisselle ou de l'évier, et sont donc plus fortement polluées. Elles nécessitent donc un traitement poussé avant de pouvoir être réutilisées.

Dimensionnement des systèmes d'eaux grises

Ce traitement - voir ci-dessous - est l'une des quatre composantes essentielles d'un système d'eaux grises, avec la collecte, le stockage et la distribution. Les installations de stockage et de traitement peuvent être situées à l'intérieur ou à l'extérieur et doivent être équipées d'un trop-plein.

Le dimensionnement correct d'une telle installation est important, car les eaux grises ne doivent pas être stockées pendant de longues périodes afin d'éviter une perte de qualité. La norme NBN EN 16941-2 donne des recommandations à ce sujet.

Outil de calcul

Dans le cadre du projet VLAIO COOCK 'Waterbewust Bouwen', aujourd'hui achevé, Buildwise et les partenaires impliqués ont développé un outil de calcul Excel pratique pour les installateurs sanitaires, basé sur ces recommandations. Vous pouvez télécharger gratuitement cet outil de dimensionnement.

Pour calculer la capacité de traitement journalière, il est important d'établir un bilan hydrique entre le rendement journalier moyen et la demande moyenne par personne et par jour, selon les valeurs standard de la norme ou sur base de données chiffrées propres.

Par conséquent, les deux premières parties de l'outil sont la production d'eaux grises d'une part et la demande d'eaux grises traitées d'autre part, chacune étant divisée en eaux gris clair et en eaux gris foncé. La troisième partie est le résultat: le contenu estimé du réservoir d'eaux grises, basé sur l'hypothèse que les eaux grises ne peuvent pas être stockées pendant plus de 24 heures. Si un système de contrôle peut garantir la qualité, une période plus longue peut être envisagée, et donc un volume plus important.

Traitement des eaux grises

La norme NBN EN 16941-2 donne également des conseils sur les paramètres de qualité physico-chimique et biologique des eaux grises traitées, en fonction de l'application. Il s'agit par exemple de la turbidité, de l'acidité (pH) ou de la présence de bactéries E. coli. Pour les chasses d'eau, ces exigences sont logiquement moins strictes que pour une utilisation dans un lave-linge.

Plusieurs étapes

Selon la norme, les méthodes de traitement comprennent une ou plusieurs des étapes suivantes:

• traitement mécanique: sédimentation/flottation, filtration (fine);
• traitement biologique: avec des bactéries aérobies ou anaérobies;
• traitement chimique;
• désinfection: rayonnement UV, chlore...

Dans la pratique, de nombreux systèmes d'eaux grises sont des systèmes hybrides, c'est-à-dire qu'ils combinent plusieurs traitements.

Résultats des mesures

Dans le cadre du projet, Buildwise a également testé trois systèmes différents de traitement de l'eau et analysé leurs résultats. Il s'agissait de comparer un nombre limité d'échantillons d'eaux grises brutes avec des eaux grises traitées ainsi qu'avec de l'eau de pluie, à titre de référence. Cinq indicateurs ont été étudiés.

Les systèmes de traitement de l'eau ont des effets évidents sur plusieurs indicateurs de qualité

En ce qui concerne le pH, l'eau de pluie et les eaux grises traitées ont presque la même valeur moyenne; entre les valeurs indicatives de la norme NBN EN 16941-2. Pour les eaux grises (traitées), nous constatons une plus faible dispersion des valeurs mesurées, qui ne dépassent pas les limites. Ceci contraste avec les échantillons d'eau de pluie.

Les matières en suspension sont en partie responsables de la coloration de l'eau et doivent donc être filtrées. Les traitements appliqués réduisent la quantité de matières en suspension à un niveau comparable à celui de l'eau de pluie.

La couleur de l'eau est également importante, y compris d'un point de vue esthétique lorsqu'elle est utilisée pour la chasse d'eau des toilettes. Les eaux grises brutes sont plus colorées que les eaux de pluie. Les traitements réduisent considérablement la couleur de l'eau, mais ne l'éliminent pas complètement.

Viennent ensuite les demandes chimique et biochimique d'oxygène (DCO et DBO), qui donnent toutes deux une indication du niveau de pollution de l'eau. Là encore, les différents systèmes de traitement ont un effet clair sur les résultats, ce qui prouve leur efficacité.

Enfin, il y a les paramètres microbiologiques. Pour la teneur totale en germes, E. coli et entérocoques, on observe les mêmes valeurs moyennes pour les eaux grises traitées que pour l'eau de pluie. Pour les coliformes, cette moyenne est un peu plus élevée pour les eaux grises traitées. Cependant, une forte diminution de la concentration en bactéries est perceptible dans chaque cas après le traitement de l'eau. Pour les eaux grises non traitées, les valeurs indicatives de la norme sont largement dépassées, leur réutilisation n'est donc pas recommandée.