Phytoépuration - Contexte, Validation et Test

Résumé

En République Démocratique du Congo, l'eau ne manque pas, il y en a partout ! Mais elle est de très mauvaise qualité et contaminée par de nombreux polluants. L'utilisation de l'eau en zone périurbaine et rurale est problématique car n'ayant pas de raccordement à l'eau, les habitants sont forcés d'effectuer une longue marche (parfois plus de 2km aller) afin de s'approvisionner, sans aucune information sur la qualité de l'eau. L'utilisation de celle-ci est aussi problématique car elle est simplement rejetée à même le sol (souvent autour des maisons) après utilisation , ce qui participe à la contamination des nappes phréatiques (infiltration) et des cours d'eau (ruissellement).

Pour répondre à cette problématique, nos recherches nous ont conduits à approfondir la question de la phytoépuration, afin de traiter les eaux grises dans le but de réduire le nombre d'aller-retour à une source d'eau et de participer à une décontamination des sols.
Dans un premier temps il sera nécessaire de se rendre sur place et installer le "device" avec les matériaux trouvés sur place (Bidons, Sables et graviers, Plantes des lieux,...). Ensuite de quoi, les habitants pourraient copier les installations afin de les reproduire chez soi.

Contexte et problématique:

Pour quel contexte développez vous votre low tech ?

-Le contexte pour lequel l'installation est développée est la République Démocratique du Congo. Et en particulier la zone périurbaine de Kinshasa.

Quel est votre problématique identifiée ?

-Bien que très présente, l'eau est de mauvaise qualité. La population a de plus une mauvaise gestion de l'eau, et ils sont très mal desservis en eaux.

Quel design ? Pourquoi ?

-Le design est assez simple, il s'agit d'avoir deux bacs de filtration superposés. Le premier est un filtre à écoulement vertical, et nécessite une forme étirée sur la hauteur afin que l'eau traverse par gravité une couche plus importante de substrat. Ce premier bac s'écoulerait dans un second bac dont la forme serait étiré mais sur la longueur afin de fournir un maximum de surface pour la filtration par les plantes. L'intérêt du projet est d'utiliser des matériaux locaux.

Comment fonctionne votre low tech par quels mécanismes ?

-Comme dit plus haut, notre low-tech nécessite deux bacs de filtration.

Un seau/une bassine d'eau contaminée doivent être vidés par l’Homme dans le premier bac de filtration où l’eau effectuera un passage rapide, par filtration verticale. Le substrat participera à l’élimination des matières en suspension, avec un prétraitement (aérobie) par certaines plantes. L’eau pré-traitée s’écoulera dans un second bac où elle effectuera un passage plus long (+/- 24h). Ce bac est constamment rempli d’eau, la filtration se fait de manière horizontale grâce aux bactéries anaérobies cette fois ci, qui se trouvent autour du système racinaire des plantes. L’eau sort du bac par un système de débordement par effet de vases communicants.

Pour quelle utilisation ?

-Nous imaginons qu’avant d’être utilisée, l’eau pourrait passer par notre système afin d’éliminer les éventuelles particules qui pourraient s'y trouver; mais aussi rejeter dans celui-ci les eaux grises provenant des vaisselles, lessives, de la cuisine… Ce qui permettrait aux habitants de réduire les trajets pour aller chercher de l’eau, avoir une eau de meilleure qualité, et participer à une décontamination des sols.

Fabrication (partie technique à publier sur le low tech lab, inspirez vous des tutoriels sur http://lab.lowtechlab.org/index.php?title=Utilisateur:Nomade_des_Mers)

Quels processus ou techniques de fabrication doit on utiliser pour fabriquer votre low-tech ?

-Seulement une fabrication manuelle - assemblage de matériaux locaux.

Quels matériaux ?

Matériaux de récupération :

-2 Futs métalliques de 220L(Qui serviront de bacs de filtration)

-Morceau de tube PVC (Pour l’évacuation de l’eau du second bac, par débordement)

-Bidons Jaunes (Pour verser l’eau dans le système, et la récupérer en sortie)

-Cailloux, gravats et sables (Serviront de substrats pour les plantes, et de filtration mécanique)

-Plantes aquatiques (Serviront pour la filtration microbienne)

Quel coût ?

Prix estimé : +/- 50 euros

Les bidons jaunes sont bien souvent déjà possédés, ou sont achetés au prix de 2euros.

Les futs métalliques et le tube peuvent être récupérés dans des décharges ou achetés.

Les cailloux, sables… peuvent être ramassés.

Les plantes sont récupérees près des points d’eau ou achetées.

Temps de fabrication ?

-1 journée

Entretien ?

Entretien presque nul.

Nécessité de s’occuper de temps en temps des plantes :

-Enlever les parties mortes

-Bouturage quand la plante devient trop envahissante (technique de reproduction)

Autre :

-Enlever le dépôt en surface formé par les matières non solubles (annuellement)

Comment utilise-t-on votre système ?

Notre low-tech est designé à l’échelle de l’habitat.

Il se situe à l’extérieur de l’habitat, le long de la façade nord, ou dans une zone ombragée.
Une personne doit déverser un bidon d'eau grise dans le filtre vertical et peut récupérer de l'eau de baignade dans un second bidon placé en sortie du système. 

Test et validation:

Établir une liste de critères sur lesquels le bon fonctionnement de votre low-tech doit être évaluée ?

-Comparaison de la qualité de l’eau en entrée et en sortie

-Étanchéité

-Veiller au maintien de la végétation (Enlever partie morte, bouturage, …)

-Le niveau d’eau du second bac ne peut dépasser la substrat afin de ne pas participer à la prolifération des moustiques

Évaluez votre low tech ?

-Nous avons bon espoir en notre low-tech, à l’échelle de l’habitation il ne prend pas énormément de place et peut s’installer en façade. La facilité de fonctionnement et la visibilité de l’effet épuratoire pourraient participer à son développement. De plus l’utilisation de plantes pourraient participer à développer une économie à l’échelle du quartier au vu de leur utilisation pour l'artisanat.

Qu’est-ce qui marche et qu’est-ce qui ne marche pas ?

Fonctionne :

-Écoulement de l’eau

-Élimination des graisses, huiles,…

-Élimination des particules non dissoutes

Ne fonctionne pas :

-Turbidité (L’installation étant actuellement trop récente, et les plantes en dormance, leur efficacité n’est pas encore maximale, de plus les cailloux donnent encore une légère teinte à l’eau qui devrait disparaître)

-Circuit fermé (Prise en compte de l’évaporation)
-Eau non potable en sortie

Démontrer ce qui marche ?

Qu’est ce qui pourrait être amélioré ?

-A défaut de trouver des pierres volcaniques (Pouzzolane) sur place, il peut être intéressant d’effectuer différents essais avec des granulats de différents types sur place ou utiliser des morceaux de céramique concassés. (Éviter les roches calcaire)

-Évaporation (doit encore être étudiée)

Quelles sont les perspectives d’utilisations et d’amélioration ?

-Nous souhaiterions que les familles adoptent le système et qu'elles utilisent le device quotidiennement pour déverser leurs eaux usées afin de favoriser la décontamination des sols, rivières, de réduire leurs trajets, et d'améliorer la qualité de leurs eaux.
-Afin d'améliorer le système, il serait intéressant de pouvoir réaliser un système de filtration (ultrafiltration) s'adaptant au goulot des bidons permettant de rendre l'eau potable.

Comment votre projet pourrait desservir le contexte et la problématique identifiée ?

-Si il est mal utilisé ou peu entretenu, il peut favoriser la prolifération des moustiques