Nature Humaine (amocalypse)
Bâtiment>Plomberie>Assainissement
Première version: 2003-11-26
Dernière version: 2018-09-12
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Si vous n'avez pas le tout à l'égout il vous faudra passer par la case
assainissement autonome, ce qui va vous coûter entre 2 000 et 10 000 euros.
Parmis les filières agrées, je mets hors jeu le bouffeur de place filtre à
sable de 25 m² ou pire le champ d'épandage de 200 m² et les énergivores
micro-stations consommant de l'électricité pour le diffuseur à bulle ou une
turbine, je ne parlerais que des filtres roseaux qui sont les plus compacts,
les plus efficaces, les moins chers. Pour info je mettrais à la fin les
stations compactes à filtre laine de roche ou zeolithes.
Urine et matières fécales (les plus pathogènes) mélangées.
Urine seule prélevée à la source.
Lavabo, évier, douches, appareil de lavage, etc. Autres que les toilettes.
MES = Matières En Suspension, c'est celles qui ne flottent pas ou ne tombent pas au fond.
FPR = Filtre Planté Roseau.
L'assainissement permet de traiter les eaux vannes (toilettes) et les eaux grises (douche, évier) avant de les rejeter dans la nature, sans polluer les nappes phréatiques l'eau que nous buvons.
Il faut d'abord séparer les liquides des solides (décantation) puis filtrer le liquide obtenu des impuretés en suspension (filtration).
Si les toilettes sont sèches, les matières fécales et l'urine sont mises au compost, il n'y a plus que la filtration à réaliser, simplifiant d'autant l'assainissement.
Dans les eaux vannes ont peut retrouver les antibiotiques avalés, des milliers de germes pathogènes, mais aussi tous les éléments nutritifs pour les plantes comme les phosphates ou les nitrates venant de notre alimentation. Idéalement il faudrait remettre ces éléments dans les champs (le fumier de jadis) mais actuellement on préfère tout rejeter dans les cours d'eau donc dans l'océan et épuiser les dernières phosphatières de la planète (détruisant au passage des fossiles vieux de 70 millions d'années) en dépensant plein de pétrole pour faire le tour du monde et les ramener dans le champ à côté de chez nous...
Dans les eaux grises on retrouve des graisses, cheveux, etc. qui colmatent le filtre si elles ne sont pas récupérées avant.
Etape inutile en cas de toilettes sèches. Un dégrilleur (bac à graisse ou filtre paille) seul suffit.
On utilise un bac de décantation appelé fosse septique s'il reçoit juste les eaux vannes, fosse toutes eaux s'il reçoit toutes les eaux usées. Il retient 30 % des polluants.
Il ne faut pas que la fosse toutes eaux laissent passer les gros solides et graisses, sans quoi le filtre en aval se boucherait.
Les gros polluants, ceux qui flottent (comme le papier non encore dégradé ou les graisses) et ceux qui coulent, restent dans la fosse toutes eaux et y sont détruits en partie par une flore microbienne, aérobie pour les déchets qui flottent, anaérobie pour ceux qui coulent. La partie non dégradée s'accumule en boues au fond de la cuve, nécessitant des vidanges tous les 4 ans.
Les déchets en suspension ne sont pas retenus par la fosse toutes eaux, ce qui nécessitent une 2ème étape de filtration et digestion en aval de la fosse, aérobie (c.a.d. en présence d'oxygène). Pour la présence d'oxygène on essaye de le faire dans les 50 premiers cm du sol.
On peut se poser la question de toute cette eau potable gaspillée inutilement dans les toilettes à eau, et cette quantité d'eau polluée à traiter en amont, alors qu'une pincée de sciure remplace 8 l de chasse d'eau.
Depuis le 07 septembre 2009 la filière toilettes sèche est reconnue par l'état, et l'assainissement est donc fonction du type de toilette utilisé.
En gros, l'assainissement va coûter 2000 euros et prendre 5 m² pour 4 EH avec les toilettes sèches, 6000 euros et 20 m² pour le même nombre d'habitants avec des toilettes à eau. Ca fait réfléchir.
Nous verrons plus loin les différentes manières de faire les toilettes sèches, le principal inconvénient de cette méthode étant juste de franchir la barrière psychologique et de s'y mettre. Elle prends un peu plus de temps, appuyer sur le bouton de la chasse d'eau étant plus rapide que prendre une louche de sciure pour la jeter dans le seau, sans compter 2 fois par semaine de sortir pour vider le seau dans le compost, puis 2 fois par an vider le composteur et l'étaler.
Le Spanc n'a pas encore pris ce cas de figure, et dans tous les cas demande une fosse toutes eaux même juste pour les eaux grises (alors que la fosse toutes eaux n'est nécessaire qu'à cause de l'utilisation de toilettes à eau).
Avant on rejetait tout direct dans la nature. Pas de problèmes pour une population faible et campagnarde. Pour éviter de marcher en permanence dans les excréments il a quand même fallu s'imposer de toujours faire ses besoins au même endroit, puis ensuite de les évacuer pour éviter un gros tas odorant, et surtout la prolifération de mouches et moustiques vecteurs de maladies.
L'évacuation se fait de préférence loin de la source d'eau potable, sinon c'est l'épidémie qui arrive.
Dès lors que les hommes se concentrent dans des villes, les problèmes d'épidémie se posent (typhus, choléra, etc.) car les excréments sont remplis de bactéries et virus qu'il vaut mieux ne pas réavaler.
Les romains ont créés un réseau d'égoûts qui drainent l'eau polluée vers la nature (les rivières principalement).
Le moyen âge et la chute de l'empire romain a vu ces égoûts se fermer, et les effluents revenir en surface dans les caniveaux des villes, provoquant pestes et épidémies. Le tout à l'égoût dans les grosses agglomérations est revenu vers 1850 en France. A la campagne, ça restait une évacuation directe dans le champ d'en bas pour les eaux grises (mais sans l'eau courante, avec le seau ramené du puit, cette quantité d'eau reste faible). Les toilettes étaient sèches et se mettaient à la fourche sur le tas de fumier, voir restaient dans le trou de la cabane au fond du jardin et se décomposaient rapidement.
Dans les années 70, avec l'augmentation de la population et des polluants (lessives plus fréquentes, etc.), la pollution a finit par se voir. Vers 1980 il a fallu installer une fosse septique de 1000 l pour récupérer les eaux des WC, les colombins étant digérés en partie avant de repartir dans la nature, pour que ça se voit moins.
Les eaux des douches et de l'évier étaient encore relachées dans la nature, après un bac à graisse à nettoyer théoriquement régulièrement.
Depuis 2012 il y a obligation de passer par une fosse toutes eaux, même pour les anciennes installations.
Il sert à retenir les solides qui sont plus longs ou plus gros que le diamètre du tuyau d'évacuation, pour éviter que ce dernier se bouche. Cela va de la grille de fond d'évier pour retenir les déchets végétaux (qui en s'accumulant boucheraient les coudes de l'évacuation), aux grilles en sortie de tout à l'égoût avant attaque des filtres avals.
Le filtre paille est aussi un dégrilleur, bien que sa fonction lui fasse aussi retenir les graisses.
L'espace entre les lames de la grille est au maximum celui du tuyau qui le suit, de préférence légèrement inférieur.
La surface de la grille bien supérieure à celle de la section du tuyau lui permet d'être bouchée en partie, mais implique d'être régulièrement désobstruée, sans quoi l'écoulement ne se fera plus.
Si le décanteur est loin de la maison (plus de 10m), ou pour les restaurants dont les eaux grises sont très grasses, on installe un bac à graisse (sorte de mini fosse septique), pour éviter que les graisses chaudes encore liquides quand on les verse dans l'évier figent dans l'eau en se refroidissant et bouchent les canalisations.
Provoque aussi un abaissement de la température pour empêcher que les graisses chaudes se solubilisent aussi dans l'eau.
200 l si uniquement les eaux de cuisine, 500 l si traite toutes les eaux grises.
De 3000 l à 5000 l pour une maison, elle récupère les matières solides (lourdes en bas, légères en surface) et les décomposent par une réaction anaérobie (sans oxygène). Cette réaction anaérobie dégage de l'hydrogène sulfuré, nauséabond, qui oblige à faire des évents en amont et aval de la fosse.
Une vidange régulière de la fosse permet de la vider des polluants non dégradables (sables, métaux lourds, etc.). Ces déchets sont traités par le vidangeur.
Il est possible de se passer de la fosse toutes eaux et de mettre directement les eaux usées dans un premier filtre de granulats (graviers, pouzzolane, etc.) planté de roseaux, l'eau s'écoulant à travers le filtre, les déchets étant traités par des micro-organismes en surface et se transformant en compost.
Il permet de retenir les particules trop grosses ou la graisse qui auraient réussie à passer le décanteur, de même que les MES supérieur à 3 mm.
En sortie de fosse toutes eaux, il reste 70% des polluants non traités (et les plus dangereux, comme les germes, parasites, virus). Il s'agit de ceux qui flottent entre 2 eaux (les MES, matières en suspension), et qui ont franchi le premier barrage de la fosse. On va les détruire dans une réaction aérobie cette fois (réaction en présence d'oxygène), en les faisant se coller contre une surface et les faire digérer par des bactéries aérobies. Il se passe aussi des réactions d'oxydation avec l'oxygène.
Pour avoir un traitement le plus complet possible, il y a plusieurs paramètres :
- surface d'échange (pouzzolane ou zéolithe avec des cratères en surface, longueur et largeur des épandages)
- quantité de micro-organismes
- Temps de traitement (réduire le débit d'eau, augmenter la longueur ou le nombre d'étages du filtre)
En sortie de fosse toutes eaux, un préfiltre décolloïdeur (en pouzzolane, pierre de volcan avec beaucoup de porosités) retiendra tout ce qui pourrait boucher le filtre aval, par exemple les particules passées par erreur à travers la fosse toutes eaux.
L'épuration est ensuite réalisée par un des filtres suivants :
Ces effluents ne sont pas parfaitement sains, et il est conseillé de faire une filtre ultérieur supplémentaire si on veut réutiliser l'eau pour arroser le jardin par exemple (l'irrigation par le sol est autorisée, pas l'arrosage aérien). Les derniers polluants seront retenus par la nature. Faut pas rêver, la pollution existe quand même question hormones, antibiotiques, métaux lourds, etc.
Seul le filtre roseau génère une eau de qualité baignade (polluants 5 fois inférieurs aux normes demandées) et peut-être déversé directement dans une mare ou pour arroser le jardin.
On peut retenir comme différents exutoires :
Ne jamais mettre les eaux pluviales (l'eau de pluie récupérer par les gouttières, les terrasses, etc.) dans la fosse toutes eaux. Cette dernière est prévue pour maximum 160 l d'eau par personnes et par jour. Au delà, la flore microbienne ne peut plus gérer la demande et est lessivée avec cet excès d'eau énorme. Les polluants accumulés en fond de fosse sont évacués et vont colmater le filtre d'épuration. A 8 000 euros le filtre sable... on évite!
Ces fosses septiques de 1000 l sont maintenant interdites, mais il fallait veiller à :
- ne pas mettre dedans les eaux grises (remplissage et bouchage rapide de la cuve, les micro-organismes n'arrivant pas à traiter cette grande quatité d'eau)
- mettre des évents en amont et aval sur les tuyaux d'amenée et de sortie, sans quoi l'hydrogène sulfuré bouffe le béton de la cuve.
Le Spanc passe tous les 4 à 8 ans (suivant périodicité définie par votre communauté de communes) pour vérifier le bon fonctionnement.
Il est recommandé de faire vidanger la fosse tous les 4 ans (tous les 6 mois à 1 an pour les micro-stations fonctionnant à l'électricité). Cela dépend du volume de boue (certaines stations autorisant 50% de remplissage avant vidange, d'autres 30 % seulement, de l'utilisation, etc.).
Il est possible de prendre un contrat d'entretien, mais bonjour la facture...
On n'est pas obligé de prendre le contrat d'entretien du fournisseur pour les micro-stations.
Pour les filtres roseaux, il faut changer le filtre paille en entrée quotidiennement, couper les roseaux au printemps, enlever le compost de surface tous les 10 ans.
Si votre assainissement ne réponds pas aux critères minimum lors de la visite du Spanc qui devra se faire avant 2012, il vous faudra mettre aux normes votre installation.
En cas d'instalation ou de réhabilitation du système existant. Le document est fourni par le Spanc.
Une étude technique individuelle (réalisée par un bureau d'étude spécialisé) est souhaitable pour éviter les erreurs de conception.
Il renseigne sur les données administratives de votre maison et les détails techniques du projet d'assainissement.
Elle est complétée par :
Le conseiller du Spanc s'assure que le projet est conforme à la réglementation, puis le pose en mairie pour signature du maire.
En aucun cas les travaux ne devront être commencés sans accord du maire.
Après avis favorable de la mairie, une demande d'arrêté municipal est posée.
Le conseiller vous envoie l'arrêté (à conserver) puis une demande de déclaration de début de travaux. Elle sera à renvoyer au SPANC quand vous attaquerez les travaux (vous ou la société). Les travaux seront contrôlés par le SPANC à plusieurs moments.
Le maire donne son avis sur la validité technique du dispositif.
Compact (15 m2 de roseaux, 5m² pour 4 EH avec toilettes sèches), le plus
efficace, écologique, et le moins cher (2000 à 6000 euros).
Il s'agit de poser des bacs remplis de graviers et plantés avec des roseaux,
et de laisser les effluents passer dans ces bacs. La zone supérieure, aérée
des bacs génèrent une digestion aérobie, celle au fond une digestion
anaérobie. La croissance naturelle des roseaux transforme les déchets en
matières végétales, qui serviront au paillage des jardin ou au
compostage.
C'est la station compacte avec son filtre aérobie sur lit de laine de roche, comme le Compact'o. Compter 8000 à 9000 euros. Pas d'électricité à prévoir, pas de contrat d'entretien, une vidange classique tous les 4 ans, un colmatage prévisible des filtres zéolithes tous les 10 ans (possibilité de les renettoyer en entrée de fosse toutes eaux?).
Le moins cher en installation (entre 4000 et 5000 euros), mais prévoir 25 m2 de surface d'épandage, et un sable à changer peut-être dans 10 ans (soit de nouveau 3000 euros).
Un seau avec 3 cm de sciure au fond, on fait ses besoins dedans, on recouvre de 1 à 3 poignées de sciure pour éviter les odeurs, puis d'un couvercle, et le tout est ensuite vidé dans un bac à compost, en mettant à chaque fois une couche de sciure dessus pour limiter les insectes et odeurs.
Ils permettent de séparer les matières pour ne laisser en sortie que les MES. Les graisses flottent et les parties lourdes tombent au fond.
Ils sont à nettoyés tous les 6 mois.
Ils se trouvent en début d'assainissement.
Il faut un temps de repos de 20 à 30 minutes pour que les graisses se séparent, d'où l'intéret de bien le dimensionner (fonction du volume d'effluents à traiter).
C'est le principe de la fosse toutes eaux en plus petit, un tuyau coudé débouche à mi bac, un autre tuyau coudé à même hauteur en sortie, le temps de sortir de l'un et d'arriver à l'autres les matières de masse volumique différentes de l'eau soit forment une croûte en surface, soit se dépose au fond.
C'est l'utilisation des toilettes à eau qui la nécessite, pour séparer les matière solides des matières liquides.
Elle sert de décanteur, on dit aussi le prétraitement.
Elle assure aussi la décomposition de 30% des matières carbonées, mais pas des germes et agents infectieux.
Les polluants qui coulent ou qui flottent restent dans la cuve, où il sont digérés partiellement par des micro-organismes.
Les résidus non digérables (comme le sable, etc.) s'accumulent au fond de la fosse toutes eaux sous forme de boues, ce qui nécessite sa vidange (tous les 4 ans, souvent plus, nombre de fosses n'ont pas été touchées depuis 30 ans..).
La digestion en milieu anaérobie, en plus d'être incomplète génère des gaz malodorants, à évacuer avec une aération amont et aval sous peine de surpression de la fosse, avec un risque d'explosion.
C'est 800 l par EH (équvalent habitant) avec 3000 l minimum. C'est aussi 3000 l pour 5 pièces principales, 1000 l de plus par pièce supplémentaire.
Plus elle est grosse plus la quantité de boue stockée peut être importante, ce qui espace d'autant les vidanges (200 euros par vidange en moyenne).
La vidange des résidus solides doit se faire, suivant le type de cuve, dès que la hauteur des boues dépasse la moitié du niveau de cuve (il ne faut pas que cette hauteur de boue atteigne le bas de la canalisation d'arrivée, sans quoi les WC se bouchent).
Plus la fosse a du volume, plus la quantité de résidus stockés est importante, et plus les vidanges sont espacées.
Un professionnel avec un gros aspirateur vide presque en totalité la fosse, en laissant au fond des boues pour relancer la production de micro-organismes. Les boues sont traitées après, d'où les 200 euros au total pour une vidange.
Après la vidange, laisser couler la chasse d'eau pour remplir la fosse d'eau, sans quoi elle se reboucherait rapidement (les parties légères passant sous la barrière haute et partant directement dans la sortie).
A l'entrée de la fosse toutes eaux, il faut une aération pour empêcher que la vidange de l'eau vide les siphons (évite la mise en dépression des tuyaux d'évacuation en mettant le bas des canalisations à la pression atmosphérique).
En sortie de la fosse toutes eaux, il faut aussi une aération pour permettre une circulation d'air sur le dessus de la fosse permettant d'évacuer les gaz risquant de faire exploser la fosse. Ces gaz étant nauséabond et toxique, la norme demande que ces évent d'aération soient en diamètre 100 mm et dépasse du toit.
Quand le niveau de boues dépasse le niveau d'entrée (mais c'est le cas du mauvais entretien car ça fait longtemps que la fosse aurait due être vidée), les WC sont bouchés, chose qui devrait inciter à faire vider la fosse.
Si on insiste dans cet état (surtout avec l'usage d'une ventouse), les eaux usées vont se forcer un passage à travers la boue, et les boues vont aller directement en sortie colmater le filtre. Et là ce n'est plus le même prix qu'une simple vidange!
Pour éviter ça, on met un préfiltre à pouzzolane en sortie de cuve comme sécurité. Grâce à sa large surface d'échange, la pouzzolane est identique à un volume supérieur de gravier. Le but est d'avoir un traitement aérobie fusible (qui va se boucher avant le filtre).
Si elle est posée dans un talus, il faut faire une chape en fond (lit de sable puis chape béton 250 kg).
La surface de pose doit être plane (pas d'apérités ou de cavité), horizontale, stabilisée (lit de sable fortement tassé ou lit en ciment), drainée (pour éviter la pression de l'eau non évacuée sur la cuve et les parois maçonnées, de même que la remontée de la fosse lors d'une vidange sous la force d'archimède).
Il faut que la fosse soit entourée de minimum 25 cm de terre ou de sable pour une région aux hiver doux, pour éviter le gel (penser aux hivers exceptionneles où il arrive à faire -20 ou -30°C).
Pour éviter les perforations, les pierres et graviers ne doivent pas être présents dans la terre à coté (d'où l'utilisation de sable bien souvent).
Une fois la fosse dans son trou, remplir en même temps la fosse d'eau et le remblais (terre fine ou sable) sur le côté (ce sable sera tassé et mouillé au fur et à mesure, pour éviter qu'il s'affaisse après et fasse des déséquilibres de pressions externes). Ca permet un bon équilibre des pressions entre l'extérieur et l'intérieur de la fosse, et évite les déformations des parois.
La fosse ne doit pas être trainer lors de sa manutention, sans quoi il y aurait raclement et diminution de l'épaisseur en un endroit, zone de fragilisation et de rupture possible. Elle doit toujours être levée.
Les regards et réhauses doivent rester accessible, si trop enterré prévoir un puit de visite.
L'eau court en surface jusqu'à des cours d'eau de surface.
Le but est de faire passer à l'eau la couche superficielle étanche pour l'amener dans les couches inférieures plus drainantes.
Un trou est creusé dans le sol et rempli de cailloux pour éviter d'être colmaté par la terre. Permet d'amener l'eau en profondeur, et de faciliter sont absorbtion par le sol (les couches superficielles pouvant être moins drainantes que les sous couches), en évitant que cette dernière ne stagne en surface en faisant des mares qui attirent les moustiques, ou un sol mouillé autour des maisons.
Utilisé aussi pour l'évacuation des eaux pluviales, drainages, etc.
Le puisard a une très faible capacité d'épuration.
Il est important que l'eau en entrée ne soit pas polluée car cette dernière file directement dans les nappes phréatiques.
Un trou de 1m de diamètre, du géotextile autour pour éviter que la terre ne colmate entre les pierres, ou alors un cylindre de béton dont la partie basse (au contact de la zone plus drainante du sol, en général 50 cm sous la surface) soit percée pour évacuer l'eau.
Les cailloux font 40 à 80 mm de diamètre.
Le tuyau d'amenée d'eau supérieur tombe au milieu sur une plaque permettant de répartir l'eau sur toutes la surface supérieure du pierrier, évitant que l'eau ne coule toujours au même endroit le long des parois et ne sature qu'en un point la terre.
Pour éviter de colmater le puisard, il faut un bac de décantation en amont qui stocke les particules solides, suivant le principe du bac à graisse (même pour l'eau de pluie, remplie de feuilles mortes, poussières, etc.).
Ce puisard de décantation doit être nettoyé régulièrement.
Ne pas creuser de puisard à moins de 30 m d'un puit, si la nappe phréatique est affleurante, si le sous sol n'est pas perméable (rocher...), dans des zones d'inondations qui le colmateraient.
Permet de traiter des quantité d'eau plus importantes qu'un puisard et de mieux les répartir.
L'effluent arrive dans une boite de répartition (faisant aussi office de bac de décantation) qui le ditribue dans plusieurs drains (tuyaux perforés enveloppés de géotextile), ces drains étant placés dans des tranchées souterraines remplies de gravier.
Ces tranchées sont disposées dans un réseau en étoile ou en rateau.
Toutes les fiches sur comment créer de l'eau potable et l'assainir en sortie : http://www.wikiwater.fr/spip.php?page=fiches_fr
Un bon résumé bien qu'il date un peu : http://www.assainissementdurable.org/document/agrobio.pdf
Construire une toilette avec une poubelle et une lunette de WC : http://xfleblon.free.fr/wordpress/index.php?p=4
Choisir un seau : http://www.seau-toilette-seche.com/quel-seau-choisir/
à suivre...