Bertrand Gonthiez

Il semblerait raisonnable et logique de ne pas payer au prix fort l’eau qui sert à alimenter les toilettes ou à arroser le jardin et laver sa voiture. L’eau de pluie est de plus en plus utilisée, notamment pour des besoins domestiques, et une réglementation s’impose. Grâce à cet ouvrage, vous saurez ce qu’il est possible de faire avec votre eau de pluie, comment la raccorder, que dit la loi, quelles sont vos limites et comment les choses tendent à évoluer.

Cette troisième édition, revue et augmentée, à jour de toutes les dernières réglementations, vous fera réaliser des économies d’énergie sans vous mettre pour autant «hors-la-loi».

Bertrand Gonthiez, hydrogéologue de formation, est un spécialiste de l’approvisionnement en eau. Il est aujourd’hui responsable d’une entreprise de récupération et d’économies d’eau dans l’habitat.

“Un guide pratigue et sur mesure pour réaliser de véritables économies.„

RÉCUPÉRER ET UTILISER L’EAU DE PLUIE

Bertrand Gonthiez

3e ÉDITION

REVUE ET AUGMENTÉE

ÉDITIONS EYROLLES
61, bd Saint-Germain
75240 Paris Cedex 05
www.editions-eyrolles.com

Conception de la maquette intérieure : Dazibao

Mise en pages : FG Compo

Visuels : merci à Aquavalor, Agriline, Wilo, Adopta, 3P Technik

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l’autorisation de l’Éditeur ou du Centre Français d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris.
© Groupe Eyrolles, 2013, ISBN : 978-2-212-13657-9

Sommaire

Avant-propos

Chapitre 1 – L’eau de pluie

Qualité de l’eau de pluie

Composition moyenne de l’eau de pluie stockée

Variabilité de la qualité de l’eau de pluie

L’eau de pluie est-elle potable ?

Pourquoi récupérer et utiliser l’eau de pluie ?

Les usages possibles

L’aspect économique

Les aspects environnementaux

Chapitre 2 – Les récupérateurs d’eau et les cuves

Les récupérateurs d’eau aériens

Le choix du volume

Les différentes formes

Les accessoires

Le collecteur d’eau de pluie

Les autres accessoires

Préconisations d’installation

Où les trouver ?

Les citernes souples

Les cuves enterrées

Les différents types de cuve

Les cuves en béton

Les cuves en polyéthylène

Les cuves plates

Le dimensionnement de la cuve

L’implantation de la cuve

Chapitre 3 – Les équipements

Les matériels

L’anti-remous

Le siphon de trop-plein

La crépine d’aspiration

Le clapet anti-retour

Le kit de réalimentation en eau de la cuve

La préfiltration

Les filtres de descentes de gouttière

Les filtres enterrés

Les filtres internes

Le coût d’une installation

La signalisation de sécurité

Les contrôles et l’entretien

Chapitre 4 – Le pompage de l’eau

Le gestionnaire d’eau de pluie/eau de ville (ou centrale de gestion)

Coût

Description

Fonctionnement

Le surpresseur

Fonctionnement général de la surpression

La pompe immergée

Quelques consignes à suivre

Chapitre 5 – Dimensionner une pompe

Détermination de la hauteur manométrique totale (HMT)

Exemple de calcul

Sélection de la pompe

Chapitre 6 – La filtration de l’eau de pluie

Les filtres à sédiments

Les filtres à cartouche

Les filtres à charbon actif

La micro et ultra filtration

L’osmose inverse

La désinfection de l’eau

Le principe

Chapitre 7 – Gérer l’eau pluviale

Contexte

Évacuer les eaux pluviales

Du toit au réseau de collecte

Stocker et réguler

Les bassins d’orage

L’épandage

Vers un rejet zéro

Le puits d’infiltration

Les tranchées drainantes

Les noues

L’association des techniques

D’autres techniques

Chapitre 8 – La règlementation

Ce que dit l’Union européenne

Position de La Direction générale de la santé (DGS) en 2006

Position du Conseil supérieur d’hygiène publique de France (CSHPF) en 2006

Arrêté du 21 août 2008

Création d’une norme Afnor (NF P16-005) en 2011

Chapitre 9 – Le crédit d’impôt

Notice du crédit d’impôt

Qui concerne-t-il ?

Montant et plafond des dépenses

Conditions d’obtention

Récapitulatif des équipements obligatoires ouvrant droit au crédit d’impôt

Chapitre 10 – Installations de qualité

Compétences

Formations

Adresses utiles

Index

AVANT-PROPOS

L’eau a longtemps été considérée dans de nombreuses régions du monde comme une ressource naturelle inépuisable, sans véritable valeur. Elle est devenue en l’espace de quelques années, une ressource précieuse où la nécessité de la protéger et de l’utiliser avec discernement est perçue comme l’un des enjeux du XXIe siècle.

Partout à travers l’Europe les risques de pénuries apparaissent poussant certains pays à prendre des mesures restrictives très sévères. En France, l’épisode de sécheresse de 2003 a marqué les esprits et est à l’origine de l’évolution du comportement du consommateur. Cette prise de conscience a touché bien d’autres pays, comme l’Allemagne, les Pays-Bas ou la Belgique souvent cités en exemple en matière de développement durable. Ces derniers ont été les premiers à réagir en mettant en place des expériences novatrices dans la gestion durable de l’eau. Une de ces pratiques, bien connue de nos ancêtres, est depuis peu, en plein essor : la récupération de l’eau de pluie.

Cette technique dérivée de la rétention de l’eau pluviale trouve son intérêt dans de nombreuses utilisations. Le développement urbain toujours croissant a largement contribué à la modification du paysage. La conséquence principale de ce phénomène est l’augmentation des risques d’inondation accentuée par l’imperméabilisation des sols. Face à cette autre préoccupation qui s’ajoute à celle du récent changement climatique, une nouvelle conception de la gestion des eaux pluviales commence à émerger en favorisant l’infiltration de l’eau dans le sol.

Force est de constater que les récupérateurs d’eau de pluie se multiplient dans nos jardins ; évolution encouragée par l’augmentation du prix de l’eau et des longues périodes de sécheresse. Beaucoup de collectivités privilégient ces initiatives proposées par le plan national de gestion de la rareté de l’eau. On assiste ainsi à la multiplication de projets d’équipement en matière de revalorisation de l’eau de pluie, qu’il s’agisse de maisons individuelles ou d’habitations collectives. Grâce à l’avancée des technologies et du développement de la démarche HQE (Haute qualité environnementale), bon nombre de projets de construction ou de rénovation font même intervenir l’eau de pluie dans les usages domestiques tels que les toilettes ou la machine à laver.

Bien que cette pratique soit courante dans certains pays, repenser la gestion de l’eau à l’échelle de l’habitat en développant la récupération de l’eau de pluie pose un certain nombre d’interrogations, notamment de la part des institutions sanitaires. L’utilisation d’une eau non potable pour des besoins domestiques n’est pas sans risque et il convient de respecter certaines précautions dans la conception et l’entretien de l’installation.

Afin de faire le point sur cette pratique, ancienne dans son concept mais innovante dans ses possibilités d’utilisation, nous proposons d’étudier tout au long de cet ouvrage les aspects à la fois techniques et qualitatifs d’un système de récupération d’eau de pluie dédié à l’habitat. Nous verrons que cette alternative est tout à fait complémentaire de la gestion de l’eau pluviale à la parcelle ou même à l’échelle d’une commune. En abordant également le thème des risques sanitaires, nous ferons le bilan sur les réflexions actuelles qui conduisent le législateur à autoriser l’introduction de l’eau de pluie pour certains usages domestiques.

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L’EAU DE PLUIE

QUALITÉ DE L’EAU DE PLUIE

La formation de la pluie résulte de la condensation de l’eau contenue dans l’air, qui contient des gaz provenant du milieu naturel, de l’activité industrielle, de la combustion des produits fossiles riches en soufre et de la circulation automobile. Ces gaz circulent dans l’atmosphère, se dissolvent dans la vapeur d’eau et se transforment en acides (notamment sulfurique et nitrique) : l’oxyde d’azote formera de l’acide nitreux HNO2 et de l’acide nitrique HNO3, tandis que le dioxyde de soufre produit de l’acide sulfureux H2SO3 qui s’oxyde dans l’air en acide sulfurique H2SO4. C’est ainsi que la pluie acquiert naturellement son caractère légèrement acide.

ORIGINE DE L’ACIDITÉ DE L’EAU DE PLUIE

> Le dioxyde de soufre (SO2) est émis principalement par la combustion énergétique et industrielle, les oxydes d’azote (NOx) sont issus du transport routier et dans une moindre mesure de la production électrique et industrielle. L’ammoniac a, quant à lui, pour origine principale l’agriculture.

Fig. 1.1 – Cycle de l’eau

Composition moyenne de l’eau de pluie stockée

L’eau de pluie est composée pour l’essentiel de sulfate, de sodium, de calcium, d’ammonium, et contient même des nitrates à l’état de traces. La concentration des composés de l’eau de pluie varie en fonction de la...

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LES RÉCUPÉRATEURS D’EAU ET LES CUVES

LES RÉCUPÉRATEURS D’EAU AÉRIENS

Il est possible de récupérer l’eau de pluie très simplement grâce à des réservoirs posés à même le sol. C’est à la portée de tous ceux qui ont un petit jardin et pour un budget abordable. Ces récupérateurs d’eau de pluie sont généralement fabriqués en PVC ou en polyéthylène que l’on raccorde à une descente de gouttière. On conseille de choisir ceux en polyéthylène (PE) pour leur longévité et leur résistance face aux conditions climatiques notamment aux UV du soleil ou au gel l’hiver.

Depuis quelques années, les fabricants ont eu la bonne idée de rendre esthétique ces récupérateurs d’eau de pluie d’autant plus qu’ils peuvent prendre une place prépondérante dans les petits jardins. Certains imitent parfaitement les murs de pierre, d’autres des jarres antiques. Il y en a pour tous les goûts. Il en existe de toutes les couleurs et de toutes les formes.

Le choix du volume

Les volumes vont de 200 à 2000 litres. Certains récupérateurs d’eau de pluie sont jumelables. Ce qui permet d’augmenter le volume de stockage autant qu’on le souhaite. Un kit de connexion est alors nécessaire pour faire la jonction entre les deux réservoirs. Dans la plupart des cas, aucun outil n’est nécessaire pour réaliser le jumelage.

Le choix du volume va dépendre du nombre de plantes que vous avez à arroser. Pour l’arrosage d’une dizaine de plantes en pot, prévoyez un volume minimum de 200 L. Si vous souhaitez arroser quelques arbustes en plus, prévoyez alors un volume de 500 L. Pour l’arrosage d’un potager, il faudra voir plus large avec l’utilisation d’un volume de plus de 2000 L. Dans un esprit d’économie d’eau, il est fortement conseillé de travailler ou d’aménager le sol au pied des plantes afin de limiter l’évaporation de l’eau. La mise en place d’une couverture ou d’un paillage sont très efficaces et réduiront les besoins en eau des plantes.

Fig. 2.1 – Récupérateur d’eau de pluie imitation « pierre sèche »

Fig. 2.2 – Récupérateurs d’eau de pluie pour cave Agriline de 800 L jumelés

Les différentes formes

Il y en a pour tous les goûts. Les formes allongées permettent une installation le long d’un trottoir ou aux abords d’une terrasse sans gêner le passage. D’autres formes plus cubiques permettent d’obtenir un volume de stockage plus important. Certains réservoirs sont réalisés de telle sorte qu’ils peuvent passer à travers une porte, ce qui est bien pratique lorsque le jardin n’est pas accessible par l’extérieur comme c’est le cas dans bien des maisons de ville ou que l’on souhaite installer le réservoir dans une cave aménagée ou un garage. Dans ces derniers cas, certains récupérateurs sont prévus d’origine pour pouvoir alimenter la maison (WC ou lave-linge). Il faudra donc s’adresser à un professionnel pour pouvoir équiper l’installation d’une...

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LES ÉQUIPEMENTS

LES MATÉRIELS

Cette partie décrit les équipements nécessaires pour équiper la cuve de stockage mais également pour filtrer et exploiter l’eau dans la maison. Il conviendra de laisser le professionnel faire ce choix en fonction des caractéristiques du terrain et de l’habitation. Un diagnostic préalable permettra de répondre à toutes les questions d’ordre technique et de définir la logistique à employer pour procéder à l’installation des équipements.

Fig. 3.1 – Matériels de récupération d’eau de pluie pour l’habitat

Suivant le projet, un dimensionnement précis de la filtration, de la pompe ou des canalisations pourra être effectué par le professionnel.

L’anti-remous

L’eau de pluie contient de fines particules en suspension. L’eau pénètre dans la cuve avec une certaine énergie qui met en mouvement les fins sédiments déposés au fond de la cuve. Un dispositif dit « anti-remous » permet donc de remplir la cuve de manière moins turbulente tout en favorisant une eau limpide.

Fig. 3.2 – Dispositif anti-remous

Afin de garantir une bonne solidité du dispositif et d’éviter le contact de la colle avec l’eau de la cuve, les fabricants proposent des dispositifs en polyéthylène réalisés en une seule pièce. Ils sont généralement constitués d’un orifice d’entrée et d’un orifice d’évacuation.

Le siphon de trop-plein

Chaque cuve récupérant l’eau de pluie comporte une sortie d’évacuation qui doit être équipée d’un siphon de trop-plein.

Ce dernier a pour but d’empêcher la remontée des mauvaises...

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LE POMPAGE DE L’EAU

Le système de pompage est un élément essentiel de la récupération d’eau de pluie, c’est pourquoi il est important de ne pas négliger cette partie. Le choix de la pompe sera fonction de la configuration de l’installation, mais également des utilisations que l’on souhaite faire de l’eau de pluie. Si l’on souhaite l’utiliser pour certains usages tels que WC et lave-linge, il est nécessaire d’avoir un système évitant la rupture d’approvisionnement en eau dans le cas où il ne pleuvrait pas. Pour cela, le groupe de pompage devra être raccordé non seulement au réseau d’eau de pluie mais également au réseau d’eau de ville, qui prendra le relais si l’eau de pluie vient à manquer.

Pour ce faire, on a le choix entre une centrale de gestion (ou gestionnaire), une pompe de surface avec vase d’expansion (surpresseur) ou une pompe immergée. Dans les deux derniers cas, on veillera à ce que l’installation respecte les normes en vigueur de déconnexion des réseaux. On évitera notamment de choisir des pompes bas de gamme, sources de mauvais fonctionnement, surtout dans les cas où l’on souhaite alimenter la maison de façon permanente (WC, lave-linge).

L’installation doit être munie d’un dispositif permettant la séparation physique des deux réseaux d’alimentation (eau de pluie et eau de ville) comme l’exige la réglementation afin de ne pas contaminer l’eau de ville. La mise en place d’un simple by-pass...

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LA FILTRATION DE L’EAU DE PLUIE

L’eau de pluie contient un certain nombre d’éléments indésirables tels que des bactéries ou des virus, mais aussi des polluants provenant de l’atmosphère qui présentent un risque sanitaire pour l’utilisateur. Pour réduire les risques sanitaires liés à l’utilisation de l’eau de pluie brute, on fait appel à des méthodes de filtration ou de traitement adaptées qui sont pour certaines utilisées en milieu industriel.

AVERTISSEMENT

Il est important de souligner que l’eau de pluie, quelles que soient les méthodes de filtration ou de traitement, ne peut être considérée comme une eau potable. L’utilisation de cette eau ne doit en aucun cas être destinée à des usages corporels. Cet avertissement étant clairement mentionné par les instances sanitaires, l’utilisateur engage donc sa propre responsabilité quant à la mauvaise utilisation de l’eau de pluie et à ses éventuelles conséquences sur la santé.

Chaque méthode de filtration admet des avantages et des inconvénients en termes de débit, d’entretien et de coût. Le choix entre les différents dispositifs de traitement ou de filtration devra donc se faire en fonction de la qualité de l’eau que l’on souhaite obtenir mais également en fonction du...

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GÉRER L’EAU PLUVIALE

CONTEXTE

La maîtrise des eaux pluviales est une problématique faisant émerger des préoccupations concernant la planification et l’aménagement du territoire. Limiter les risques d’inondation, préserver les ressources et les milieux naturels, diminuer les risques sanitaires sont les enjeux majeurs de la gestion urbaine de l’eau.

L’objectif des réseaux d’assainissement est double : sanitaire et environnemental.

L’objectif sanitaire est le plus ancien ; il consiste à évacuer les eaux d’égout, porteuses de germes, sans qu’elles ne se déversent sur chaussée lors des fortes pluies. L’objectif environnemental, introduit par la loi sur l’eau de 1992, est d’éviter que les petites pluies ne surchargent les réseaux, et de limiter ainsi les volumes d’eaux d’égout déversés dans les cours d’eau.

Le développement urbain se traduit par l’imperméabilisation de surfaces jusque-là perméables, qu’il s’agisse de lotissements ou de zones commerciales. Cela a pour conséquence l’écoulement rapide des eaux pluviales dans les réseaux de collecte qui rapidement saturés augmentent la fréquence des inondations en zone urbaine.

Parallèlement, les eaux pluviales s’infiltrant difficilement dans le sol peinent à regagner la nappe phréatique dont le niveau baisse inexorablement. Ce phénomène devient inquiétant quand on pense qu’il faut parfois plusieurs dizaines d’années pour que l’eau parvienne jusqu’à la nappe phréatique.

Fig. 7.1 – Évacuation des eaux de ruissellement

Confronté à ce problème préoccupant, une autre conception de la maîtrise des eaux pluviales s’est imposée et des solutions alternatives ont été recherchées pour favoriser leur infiltration et améliorer le fonctionnement des réseaux par temps de pluie, plus particulièrement lors de fortes précipitations.

Il s’agit de maîtrise des eaux pluviales par la mise en œuvre de mesures dites « alternatives » : réduction des surfaces imperméabilisées, infiltration des eaux à la parcelle, stockage et restitution différée d’un débit contrôlé. Dans certains cas, les eaux pluviales des toitures sont infiltrées directement dans les terrains, par divers dispositifs tels que puits perdus, drains, fossé ou noues. Ailleurs, là où le sol est imperméable, les eaux pluviales des parcelles sont stockées dans une cuve et restituées au réseau à débit régulé.

Nous aborderons dans cette partie les différents dispositifs complémentaires des réseaux qui ont pour rôle de rendre aux sols leur fonction d’absorption au sein du cycle de l’eau.

La tendance actuelle étant de gérer l’eau pluviale le plus en amont possible, nous nous attacherons principalement à la gestion de l’eau pluviale à la...