La gestion décentralisée de l’eau en circuit court

Existe-t-il des alternatives aux systèmes de transport et de traitement des eaux usées collectives ?  La philosophie « Circulaire » peut-elle s’appliquer, grâce à des boucles courtes ? Les systèmes semi-collectifs peuvent-ils proposer un modèle alternatif aux systèmes collectifs et centralisés ?

De plus en plus on trouve des alternatives dans les petites agglomérations, villages, mais depuis peu aussi dans des contextes urbains – surtout en Allemagne et en Scandinavie.

DeUS21 : Decentralized Urban Systems for the 21th Century

Par exemple, DeUS21 est un concept qui dépoussière l’assainissement non collectif issu d’un passé rural en s’appuyant sur des technologies de recyclage parfois radicales. Avec ces systèmes, optimisés pour 1000 à 2000 habitants, l’assainissement devient semi-collectif.

Deux exemples peuvent d’ores et déjà être visités :

  • à Knittlingen, entre Stuttgart et Pforzheim, un projet déjà abouti porte sur 140 terrains, et 500 habitants, en contexte rural,
  • le projet Jenfelder Au, en cours de développement à Hambourg, se situe en milieu urbain. Ce quartier, référencé par la IBA (l’Exposition Internationale de l’Urbanisme), compte 770 appartement, pour 2000 à 3000 habitants.

Dans le cadre du projet DEus21, les chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour l’Ingénierie et la Biotechnologie Interfaciale (IGB), et du Système de Recherche et d’Innovation (ISI) ont développé des nouvelles technologies permettent de réduire considérablement la consommation d’eau, de purifier les eaux usées de manière efficace et même de récupérer les biogaz et les engrais.

Le traitement de l’eau de pluie

Toute l’eau n’a pas besoin d’être potable – pour arroser le jardin ou dans le réservoir de la chasse d’eau, par exemple. L’utilisation de l’eau de pluie et de l’eau traitée pour les besoins personnels est payante, en particulier dans les régions arides. Les scientifiques ont donc développé une installation moderne du traitement de l’eau dans cet objectif. Elle produit une eau exempte de germes, conforme aux exigences de potabilité des normes allemandes (TVO). « Les eaux de pluie traitées peuvent être utilisées pour se doucher, se laver, pour la cuvette des toilettes et pour l’arrosage du jardin », explique le Dr Dieter Bryniok de l’IGB à Stuttgart.

Un système des eaux usées sous vide

Les eaux usées sous vide sont un élément-clé du concept DeUS21 : cela réduit considérablement la consommation d’eau. Les toilettes sous vide d’air ont seulement besoin d’environ 0,5 à 1 litre d’eau par chasse.

Les eaux usées domestiques sont purifiées biologiquement en milieu anaérobie, par une membrane de haute performance. Les plus grosses particules sont acheminées vers les bioréacteurs dans lesquels les bactéries les digèrent. Le biogaz que cela génère est récupéré pour fournit de l’énergie et de la chaleur. Cette mini-centrale fonctionne en l’absence d’air, ce qui permet un avantage de taille : il n’y a pas de mauvaises odeurs.

La récupération du biogaz et des engrais

Une autre particularité du concept de stockage : de même que les eaux usées domestiques, la station d’épuration peut également traiter les déchets domestiques biologiques. Les cuisines sont tout simplement équipées d’un broyeur de déchets qui est logé sous l’évier.

Les Bio-déchets et les eaux usées produisent un autre sous-produit : l’engrais. L’azote et le phosphore sont convertis en sels d’ammonium et en phosphore qui peuvent être récupérés grâce à des technologies de membranes.

Comme l’explique Bryniok, « le concept de gestion de l’eau DeUS 21 a des est particulièrement adapté aux régions qui n’ont toujours pas d’infrastructure pour les eaux usées et de stations d’épuration centrales, ou dans des villes dont les infrastructures, anciennes, ne peuvent plus être modifiée pour répondre aux nouveaux défis posés par le changement climatique ou la surpopulation. »

Un système décentralisé de gestion de l’eau peut combiner plusieurs des principes suivants :

  • La récupération et le traitement de l’eau de pluie, de manière à les utiliser pour la salle de bains, les toilettes, le jardin…
  • Le traitement des eaux grises, qui peut se réaliser sous vide pour une plus grande efficacité et une réduction des consommations
  • La récupération de biogaz et d’engrais par le traitement des eaux noires
  • La récupération de la chaleur issue des eaux usées