COMMENT L’UNIVERSITÉ DE GAND METTRA EN ŒUVRE LA RÉUTILISATION DE L’EAU DANS LES NOUVEAUX LOGEMENTS ÉTUDIANTS

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LE CLIENT

L’Université de Gand est l’une des 100 meilleures universités et l’une des principales universités de Belgique. Nos 11 facultés offrent plus de 200 cours et mènent des recherches approfondies dans un large éventail de domaines scientifiques. Ghent University Global Campus est également la première université européenne à Songdo, en Corée du Sud.

INTRODUCTION

Water Experts et l’Université de Gand ont collaboré à plusieurs projets, où les solutions les plus durables et économiquement intéressantes pour l’adoucissement de l’eau, la prévention des légionelles et la production d’eau chaude sanitaire ont été étudiées. Pour deux nouvelles maisons d’étudiants, l’Université de Gand a voulu aller plus loin et étudier la réutilisation des eaux grises pour la chasse d’eau des toilettes.

LE DÉFI

Dans un premier temps, les experts en eau ont cartographié les débits d’eau attendus dans les bâtiments et simulé quotidiennement la capture et la réutilisation de l’eau de pluie pour la chasse d’eau des toilettes. La chasse d’eau des toilettes a contribué à environ 22 % de la consommation totale d’eau, ce qui représenterait une économie substantielle.

L’eau de pluie pouvait fournir la majeure partie de l’eau pour la chasse d’eau des toilettes (84% en moyenne), mais l’ajout d’eau de ville était nécessaire. En outre, l’eau de pluie est une source d’eau variable, l’intensité des précipitations et l’intensification des sécheresses.

Les eaux grises, d’autre part, sont une source d’eau stable qui s’accompagne également d’économies de coûts plus élevées, car l’utilisation de l’eau de pluie n’économise que sur la livraison d’eau de la ville et non sur le rejet ou le traitement, tandis que la réutilisation des eaux grises signifie intrinsèquement moins de captage d’eau et moins de rejet.

Pour l’un des logements étudiants, la réutilisation des eaux de pluie entraînerait une économie potentielle d’environ € 3 300 par an, tandis que la réutilisation des eaux grises permettrait d’économiser environ € 8 000.

D’un point de vue écologique, la réutilisation de l’eau par rapport à la réutilisation de l’eau de pluie pourrait également être avantageuse. Lors de la réutilisation de l’eau, l’eau de pluie peut être infiltrée pour augmenter nos réserves d’eau souterraine. Dans le cas où une réutilisation supplémentaire serait souhaitée à l’avenir, l’eau de pluie pourrait toujours être utilisée pour compenser la perte d’eau dans le traitement de la réutilisation des eaux usées.

Enfin, dans le cas où les eaux grises et noires pourraient être collectées et traitées ensemble, les travaux d’infrastructure seraient simplifiés, car la réutilisation des eaux grises en dehors du rejet des eaux noires signifie que davantage de tuyauteries doivent être installées.

LA SOLUTION

Compte tenu de ces éléments, plusieurs technologies de traitement des eaux grises (et noires) ont été comparées en termes d’élimination de certains polluants des eaux usées et de coût (Tableau 1)

À partir de cette première évaluation, ainsi que de l’expérience pratique de la réutilisation des eaux grises, les bioréacteurs à membrane et les zones humides construites ont été sélectionnés comme les technologies les plus intéressantes à utiliser.

Tableau 1 : Aperçu des différentes catégories de technologies de traitement pour la réutilisation des eaux grises, ainsi que de leur aptitude à éliminer différents polluants. Vert : bon enlèvement. Orange : retrait moyen + raison. Rouge : pas d’enlèvement.
*: Réacteurs à biomasse ou biofilm en suspension Selon la concentration: Il y a toujours une certaine élimination, mais à des concentrations trop élevées d’un polluant, l’élimination ne suffira pas. Selon le type de membrane : certains types de membranes éliminent plus de composants que d’autres (microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse).
Tableau 2 : Aperçu des différentes catégories de technologies de traitement pour la réutilisation des eaux grises, ainsi qu’une cote du rendement et du coût d’investissement. Vert : favorable. Orange : moyenne. Rouge : défavorable.
*: Réacteurs à biomasse ou à biofilm en suspension

Dans l’étape suivante, l’option de réutiliser les eaux usées pour la chasse d’eau des toilettes a été évaluée d’un point de vue législatif.

Il est très important d’évaluer cela au début de tels projets, car la législation peut limiter ou affecter le choix de la technologie et le concept conçu pour la réutilisation. En Flandre, par exemple, lorsqu’un bâtiment se trouve à moins de 250 mètres d’une conduite d’égout publique, il existe une obligation de raccorder et de rejeter les eaux usées dans les égouts publics. Dans de tels cas, il n’est pas permis de traiter vos propres eaux usées et de les rejeter dans les cours d’eau ou de s’infiltrer dans le sol. La réutilisation des eaux usées est autorisée, mais on ne peut traiter que l’eau qui est réutilisée directement, alors que les eaux usées qui ne sont pas réutilisées doivent être rejetées dans les égouts. Pour les nouveaux foyers étudiants, c’était le cas et il fallait en tenir compte.

Un bioréacteur à membrane et une zone humide construite ont été conçus pour traiter les eaux usées pour la chasse d’eau des toilettes et plusieurs fournisseurs de technologie ont été contactés pour estimer le coût de tels systèmes.

Un bioréacteur à membrane disponible dans le commerce avait une période de récupération d’environ 5 ans, tandis qu’une zone humide construite entraînait une période de récupération d’environ 3 à 4 ans. Celui-ci n’a pas encore pris en compte la tuyauterie vers le traitement et la distribution vers les toilettes et le réservoir tampon des eaux usées. Une comparaison pratique (tableau 3) a montré que le fournisseur du bioréacteur à membrane ne traitait que les eaux grises, ce qui signifie qu’il faudrait plus de tuyauterie pour séparer les eaux grises et noires. Une zone humide construite traite généralement les eaux grises et noires combinées (après avoir passé une fosse septique). Les bioréacteurs à membrane nécessitent une surveillance et une maintenance plus intensives, ce qui entraîne des coûts d’exploitation plus élevés. En outre, il est préférable de faire fonctionner les bioréacteurs à membrane de la manière la plus continue possible, tandis que les zones humides construites peuvent mieux gérer les temps d’arrêt (par exemple, pendant les périodes de vacances ou les week-ends). Les zones humides construites, d’autre part, nécessitent beaucoup plus d’espace que les bioréacteurs à membrane, mais peuvent être intégrées dans le paysage et être utilisées pour la communication et la sensibilisation des étudiants car elles sont très visibles. Compte tenu de tous les avantages et inconvénients, l’Université de Gand a décidé de travailler davantage avec les zones humides construites.
Tableau 3 : Comparaison plus détaillée entre les milieux humides construits et les bioréacteurs à membrane pour le traitement des eaux grises et/ou noires.
L’étape suivante consiste à élaborer un schéma détaillé avec des coûts détaillés de tous les éléments nécessaires du système. Les experts de l’eau superviseront également la mise en œuvre pour s’assurer que la qualité et la performance nécessaires sont fournies à l’Université de Gand.

LE RÉSULTAT

Les débits, les dimensions finales des réservoirs tampons et de la zone humide construite ont été calculés et mis dans un diagramme général à intégrer dans les plans des bâtiments.

Pour vos bâtiments, Water Experts peut réaliser toutes les études nécessaires pour déterminer la faisabilité et coordonner la mise en œuvre d’une gestion durable de l’eau dans vos bâtiments. Ce service va des mesures d’économie d’eau dans le bâtiment à la capture et à la réutilisation des eaux de pluie, en passant par le traitement et la réutilisation des eaux usées.

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