Pour une meilleure maîtrise du ruissellement et prévenir la saturation des réseaux d'eaux pluviales, des solutions existent. Cuves de rétention/infiltration ultralégères, résistantes et faciles à entretenir, toitures végétalisées, équipements de récupération destinés aux collectifs, particuliers et industriels. Leur développement est en plein boum dans notre pays, où l'enjeu maîtrise des eaux pluviales converge avec la nécessité de réduire nos consommations d'eau de 20 % d'ici 2015.
En France, c’est à partir du 19ᵉ siècle que les villes commencent à se doter de réseaux d’assainissement. Objectif : évacuer les eaux usées le plus loin et le plus rapidement possible. Dans la première moitié du 19ᵉ siècle, la tendance s'intensifie et pour la pre-
Pour la première fois, les eaux pluviales sont prises en compte dans le dimensionnement des ouvrages de collecte. À la fin du 20ᵉ siècle, la donne change avec la croissance de l’urbanisation. Les volumes d’eau qui ruissellent deviennent nettement plus importants, si bien que le modèle technique du réseau unitaire est remis en cause. Première réponse, en zone péri-urbaine, la collecte des eaux usées est séparée des eaux pluviales. Un tel système séparatif permet (en théorie) d’éviter les déversements directs d’eaux usées dans le milieu naturel lorsqu’il pleut, tandis que les eaux pluviales sont directement rejetées dans l’environnement.
Mais très vite de nouvelles problématiques apparaissent : l’imperméabilisation des surfaces due à une urbanisation désormais galopante, les risques d’inondations accrus ces dernières années et aggravés par une augmentation de la fréquence de phénomènes climatiques extrêmes, la pollution des eaux pluviales du fait des lessivages des surfaces urbaines (matières organiques, hydrocarbures, métaux). En France, la pollution des eaux pluviales finit par prendre une place véritablement importante dans les problèmes d’assainissement : les modes de gestion sont repensés, les modèles remis à plat. Dans les grands centres urbains, la gestion automatisée des réseaux s’est considérablement développée, afin d’optimiser l’utilisation des capacités de stockage du réseau. Dans les zones nouvellement urbanisées, pour éviter les risques d’inondations, les réseaux séparatifs classiques sont de plus en plus souvent associés à des « techniques alternatives » de stockage, rétention/infiltration, visant à gérer les eaux très en amont des bassins versants.
Ces techniques restituent à débit limité les eaux pluviales, ce qui soulage d’autant les réseaux de collecte. Les systèmes de récupération d’eaux pluviales, proposés en France depuis quelques années, ont un effet sensiblement comparable. Le développement de ce type de solutions a contribué à faire émerger un corpus réglementaire contraignant (loi sur l’eau de 2006 puis décret publié au JO du 8 juillet 2011 n° 2011-815), qui a conduit les communes dès 2006 à opter pour une politique de gestion des eaux pluviales à la parcelle. Cela s’est traduit dans la réglementation locale par des prescriptions techniques sur la
APS France est capable de proposer des solutions de rétention en PRV avec système de rinçage intégré (auget ou sous vide), avec cunette intégrée (cas de stockage sur des réseaux unitaires) ou bien encore avec fosse de décantation, fosse pour installation de pompes ou piège à cailloux.
Régulation des débits (autorisés par exemple jusqu’à 2 litres/sec/hectare) dans le cadre des permis de construire, aussi bien à l’échelle du particulier, du commerce, que de l’industriel.
La mise en place d’une taxe sur les rejets dans les réseaux publics concernant les parcelles d’une surface supérieure à 600 m², celle-ci pouvant être abaissée par la collectivité, devrait encore renforcer le marché des solutions de rétention/infiltration, puisque l’installation de produits favorisant une meilleure gestion des eaux pluviales permettra aux propriétaires de bénéficier d’abattements sur la taxe.
Dès lors, quels dispositifs choisir ? Stockage, rétention, infiltration, récupération… Si la sélection des techniques les plus appropriées dépend des applications (volumes en jeu, niveau de pollution, etc.), une chose est certaine : chacune a ses exigences propres en termes de mise en œuvre, de traitement des eaux collectées, mais aussi d’entretien des ouvrages.
Stocker, retenir, infiltrer : une large palette de solutions
Mis en œuvre très en amont, les puits ou bassins de stockage permettent de s’affranchir du réseau de collecte ou du moins d’en limiter le dimensionnement, alors que les bassins de rétention stockent l’eau avant de la restituer en contrôlant et régulant le débit. Au-delà de ces deux systèmes, les bassins d’infiltration laissent l’eau s’infiltrer dans le milieu naturel. Solution idéale pour alimenter les nappes phréatiques, mais qui nécessite un sol perméable. En France, rétention et infiltration coexistent à peu près à parts égales.
Plusieurs constructeurs se partagent le marché des bassins de stockage comme Cimentub, Bonna-Sabla, Stradal, Chapsol, Sotralentz, Tubosider ou Graf… Afin de réduire les coûts et gagner en rapidité d’installation, les éléments modulaires se sont développés qui permettent de stocker rapidement plusieurs milliers de mètres cubes. C’est le cas de l’Ecobassin de la société Chapsol, un système modulaire permettant de créer des bassins de grand volume. Il est constitué d’éléments préfabriqués en béton juxtaposés et fixés mécaniquement entre eux ; un joint élastomère pré-scellé en usine en assure l’étanchéité.
Autre solution : les bassins de rétention, formés pour l’occasion par des canalisations de gros diamètres, équipées de régulateurs de débit (Tubosider, Tubao d’Auzou Citernes pour les buses métalliques en acier galvanisé, Hobas et APS France pour le PRV, Rehau, Polieco ou Polypipe pour des solutions en PEHD double-paroi). En outre, lorsque cela s’avère nécessaire, APS France est capable de proposer des solutions de rétention en PRV avec système de rinçage intégré (auget ou sous vide), avec cunette intégrée (cas de stockage sur des réseaux unitaires) ou bien encore avec fosse de décantation, fosse pour installation de pompes ou piège à cailloux.
ou piège à cailloux. Tous ces éléments préfabriqués en usine, permettent une installation rapide et totalement étanche. De plus, de par leur excellente résistance mécanique et leur résistance totale à toute forme de corrosion, les bassins en PRV sont une solution pérenne de stockage.
Des systèmes réservoirs modulaires en matériaux plastiques sont également proposés par exemple par Graf, APV France, ou Groupe FP. Rehau propose également des bassins de 5 à 20 m³ prêts à être raccordés.
L'offre Polieco en tubes ou drains PEHD de gros diamètres permet de répondre à différents besoins comme le stockage d'eau, le tamponnement d’orage, ou encore rétention/infiltration avec une gamme particulièrement adaptée à des volumes allant de 5 m³ à 150 m³. Le principal avantage de cette offre est sa rapidité de mise en œuvre grâce à la facilité de connexion des tubes en ligne et surtout la livraison d’une solution sur mesure réalisée par l’atelier de chaudronnerie plastiques (piquages, bouchons, trou d’homme, surverse, débit de fuite...). Les tubes et drains SN8 utilisés pour cette application présentent l’avantage de pouvoir être utilisés sous espaces verts comme sous passages roulants lourds.
Ces systèmes tubulaires lisses et linéaires offrent une aisance de contrôle et de curage, sur 100 % du volume de stockage. Expert en gestion des eaux non potables, groupe FP offre des canalisations et réservoirs Weholite® fabriqués à partir de polyéthylène haute densité (PEHD). Leur grande légèreté, leur résistance mécanique éprouvée, leur insensibilité à la corrosion, leur durabilité (durée de vie supérieure à 100 ans) sont autant de caractéristiques répondant à des exigences élevées pour la gestion des eaux d’orage.
Alternatives aux solutions de stockage traditionnelles, les structures alvéolaires ultra-légères (SAUL), disponibles sur le marché depuis plus de 20 ans, séduisent pour leur facilité de mise en œuvre. Composées de 95 % de vide, elles permettent un
À noter que Rehau va compléter son offre en 2012 sur le marché français par des dispositifs de prétraitement et de régulation qui ont fait leur preuve et qui sont commercialisées en Allemagne depuis plusieurs années.
Le produit, lancé en janvier 2012, sera disponible à la vente au mois de mai.
Raintank de Funke est inspectable et hydrocurable, tandis que le waterloc® de Nicoll se distingue par la conception modulaire de ses blocs permettant une livraison facilitée (empilement par encastrement) : hauts de 29 cm seulement, livrés emboîtés les uns dans les autres, ils s’empilent facilement par encastrement et s’adaptent à tous les aménagements urbains. Titulaire d’un ATEC et d'un CSTBat, cofondateur avec Wavin et Rehau du syndicat STORM, Nicoll offre une solution globale à la gestion des EP grâce à des dispositifs de prétraitement et de limitation simples et durables.
Avec sa solution Nidaplast® EP et Nidaflow® EP intégrée dans un ouvrage de stockage enterré, Nidaplast Environnement joue sur le caractère propre et autocurable de sa solution laquelle repose sur un concept qui vient d’être certifié par le CSTB (avis technique n° 17/11-238). « Nous garantissons un coût d’exploitation réduit de nos ouvrages car seuls les drains sont visitables et hydrocurables. Cela leur assure une pérennité à toute épreuve : depuis 25 ans, plus d'un million de m³ ont été posés en Europe et les ouvrages réalisés avec les blocs et panneaux Nidaplast sont toujours opérationnels et durables » rapporte Thierry Levaux, Responsable Technique et Commercial de la division environnement chez Nidaplast. À noter que le système Nidaplast® EP, avec drains en tranchées et lit de diffusion, a été choisi pour un bassin de rétention sous un parking à Velaux (13) où, plus récemment, un bassin de rétention sous espace vert en Nidaflow® EP a également été installé à Velaux (13) pour stocker les eaux pluviales et ainsi éviter les risques d’inondations ou de déformations de la chaussée. « Nous ne proposons pas seulement des produits, mais des “solutions” pour s’adapter à l’ensemble des besoins de nos clients quelles que soient leurs contraintes topographiques » explique Claire Ducreux, Chargée de la communication chez Nidaplast.
Le module Graf peut être posé sous voirie et supporte une charge de 60 tonnes. Il est superposable jusqu’à 10 niveaux et juxtaposable à l'infini. Les Tunnels Graf peuvent aussi être empilés sur une palette (40 pièces) pour constituer 12 000 litres de stockage.
Autre acteur important sur le marché des SAUL, l’Allemand Fränkische, qui vient d’investir dans la construction d’un site de production en France à Torcy-le-Grand et propose depuis 2001 une SAUL dotée
d'un canal de curage et un système d'inspection : Rigofill Inspect. « Ces chambres de dimension 80x80x66 cm (400 litres de stockage utiles) peuvent être installées sous des espaces dédiés à une autre application, par exemple des voiries, aires de stationnement, espaces verts, aires de jeux, ce qui permet une double valorisation de l'espace foncier ». Pour pouvoir contrôler leur état intérieur, sachant qu'elles peuvent supporter de lourdes charges, Rigofill Inspect intègre un canal d'inspection de conception unique adapté aux inspections caméra réalisées traditionnellement sur les réseaux d’assainissement. « Un contrôle caméra de tous les ouvrages enterrés SAUL au moins une fois tous les trois ans est un gage de pérennité. Avec le canal du Rigofill Inspect et l'accès à l'ouvrage par le regard dédié Quadro control, on peut, si nécessaire, planifier une intervention d'hydrocurage : une buse de pression d'eau rotative est introduite via le regard pour nettoyer la structure. Notre savoir-faire et notre expérience sont reconnus en Europe puisque le Rigofill Inspect est le seul bloc sur le marché à disposer des 3 avis techniques valables en Europe, CSTB en France, BBA en Angleterre et DIBT en Allemagne », signale Julien Pery, responsable Technique et développement Fraenkische France.
Les possibilités d’applications des Rigofill Inspect sont diverses. Les ouvrages ainsi formés peuvent recueillir provisoirement les eaux pluviales et les libérer après avoir retardé leur déversement (grand bassin de rétention). Ils peuvent aussi être utilisés dans le cadre de l'infiltration (puits d’infiltration, bassins d'infiltrations, tranchées drainantes), si les conditions sont requises : capacité d'infiltration du sol, qualité des eaux de ruissellement, ou encore vulnérabilité du milieu récepteur. Dans le cas de l'infiltration, l’ouvrage est entouré d’un géotextile anticontaminant poreux laissant l’eau percoler dans le sol, ou, dans le cas de la rétention, le dispositif est étanché par géomembrane (DEG) et peut même être équipé d'unités de pompage et de pilotage.
À noter qu’en combinaison des systèmes SAUL Rigofill Inspect, Fraenkische est le seul fournisseur à proposer son système de « Gestion intégrée des eaux pluviales® », véritable solution « tout en un » pour les problèmes de gestion des eaux pluviales. Ainsi au système Rigofill et Quadro se rajoute le Sedi Pipe, système de traitement des matières en suspension (jusqu’à 60 microns). C’est un système compact de sédimentation pour traiter les petites pluies avant infiltration, stockage ou rejet. « La sédimentation se fait dans un tube horizontal au moyen d'un séparateur de flux intégré. On obtient ainsi un effet d’épuration des matières en suspension. Or ces particules lient dans les eaux pluviales 90 % des polluants ! ». Une innovation que Fraenkische France installe de plus en plus depuis 2 ans. Un ouvrage traitant 13 ha de bassin-versant urbain (combinaison de 7 unités de traitement et d’un bassin d’infiltration de 200 m²) vient d’être installé à La Rochelle dans le cadre d'une offre globale de gestion intégrée des eaux pluviales au port des Minimes.
Hamon Thermal propose de son côté ses blocs Géolight qui permettent une circulation de l'eau à la fois verticale et horizontale. D’installation simple et rapide (1000 m² en 1 semaine), ils ne nécessitent pas d’éléments de liaison entre blocs. Ils sont fabriqués avec des matériaux de fin de vie (PVC recyclé), limitant ainsi l'émission
Le gestionnaire intelligent bascule automatiquement sur le réseau d’eau de ville lorsque la cuve est vide. Ainsi le réseau de distribution est alimenté en permanence. Selon les besoins, Salmson propose le Recupeo L (équipé d'un réservoir de 150 litres) ou le Recupeo XL (réservoir de 400 L) selon la typologie du bâtiment. En habitat individuel, la société (intégrée au groupe allemand Wilo SE) propose par ailleurs sa station intermédiaire de relevage (SIR EC) des eaux claires et pluviales répondant à la norme EN 12050-2. Dans un contexte où les installations de solutions de rétention/infiltration ne cessent de se multiplier en France, Salmson propose également ses pompes submersibles (SHS - SBS) pour eaux claires. Autant de produits reconnus pour leur fiabilité et performance. En octobre 2011, c’est le Wilo-Rain system AF 400-2 MP 605 de la marque Wilo, qui a été retenu pour la récupération de l'eau de pluie du Groupe scolaire Buffon à Levallois.
La reconstruction du bâtiment, inscrite dans une démarche HQE, se veut un modèle en matière de développement durable avec toitures végétalisées, puits canadien, électricité et préchauffage de l’eau par énergie solaire. Assurant l’arrosage des espaces verts sans recourir au réseau municipal, l’installation redistribue l'eau stockée dans d’énormes bassins de rétention placés sous la serre et les cours de récréation. L'installation comporte deux pompes non autoamorçantes pour la récupération de l'eau de pluie sous forme de module compact.
Des systèmes de traitements et de valorisation
Pour les collectivités et les industries (hôtellerie, agriculteurs, abattoirs, etc.), Simop vient de lancer de son côté son Waterplug, un « Équipement compact (1,8 m x 1,2 m x 0,5 m), tout-en-un, Waterplug, qui comprend notamment », selon Aline Sanson, chef de produit eaux de pluie, regards, régulation, « un système de pompage, de filtration par charbon actif (pour enlever les odeurs et clarifier l'eau) et membranaire pour bloquer les MES ainsi qu’un traitement UV. Conforme à la norme EN 1717 (disconnexion eau de pluie – eau de ville) et à l’arrêté du 21 août 2008 (clarifiant les utilisations de l'eau de pluie), le dispositif est géré par un automate interrogeable à distance via GPRS ».
La société Graf vient de lancer, de son côté, sa nouvelle gamme de réservoirs monobloc, spécialement dédiée à la récupération de l'eau de pluie avec deux nouvelles contenances, 16 000 et 26 000 litres.
Pour répondre à la problématique de l’élimination des polluants sous formes particulaires (60 à 80 %) fixés sur les MES dans les eaux pluviales, Wavin France vient de lancer Wavin Certaro HDS, un décanteur hydrodynamique innovant qui élimine les MES, mais aussi les macro-déchets ainsi que les hydrocarbures, métaux lourds, substances nutritives, hydrocarbures aromatiques polycycliques et graisses sous forme particulaire. Tout nouveau également, Wavin.
Pour répondre à la problématique de l’élimination des polluants sous formes particulaires dans les eaux pluviales, Wavin France vient de lancer Wavin Certaro HDS, un décanteur hydrodynamique innovant qui élimine les MES, mais aussi les macro-déchets ainsi que les hydrocarbures, métaux lourds, substances nutritives, hydrocarbures aromatiques polycycliques et graisses sous forme particulaire.
France vient de sortir son Wavin Certaro NS, séparateur d’hydrocarbures avec débourbeur intégré qui offre une dépollution des eaux pluviales par élimination des hydrocarbures sous forme libre (non particulaire). Les applications des séparateurs Wavin Certaro NS sont les aires de lavage, les zones de stockage et/ou de distribution de carburant. À noter que Wavin, au-delà de la notion de simple assembleur, propose son offre globale Intesio, qui s’adapte à tous les projets eaux pluviales. Elle est assortie d’un accompagnement technique et d’une assistance chantier, d’un agrément poseur « expert » et d’une garantie de 15 ans. Avec la solution Intesio intégrant les systèmes de dépollution Certaro, que ce soit sur un bassin de rétention ou d’infiltration, Wavin France garantit le volume net de rétention ou d’infiltration, le débit de fuite, et 100 % des débits dépollués, pendant 15 ans au maître d’ouvrage.
Le groupe FP propose pour sa part un système de valorisation de l’eau de pluie dont la gestion est assurée par un système de télégestion, Mém’Eau (eau de pluie/eau de ville). Complétant son offre globale de gestion et traitement des eaux pluviales, le groupe FP dispose aussi d’une station de filtration et de stérilisation (par UV). À noter que certains kits de récupération d’eau de pluie tels que ceux proposés par Sotralentz ou Simop sont constitués d’installations complètes intégrant filtres, lampes UV, pompes de surface et immergées, collecteur filtrant, piège à feuilles, kit de soutirage, etc. Bio-UV propose également un système de désinfection UV complet pour les particuliers souhaitant adjoindre un système efficace de potabilisation domestique à leur système de récupération des eaux de pluie : le Kit UV Home. Associant plusieurs filtres à eau avec un appareil muni d’une lampe UV (comparable à une lampe UV piscine), ce kit regroupe l’ensemble des éléments nécessaires à l’installation et à l’utilisation.
Xylem Water Solutions France propose de son côté les systèmes Aquada conçus pour désinfecter par rayonnement ultraviolet tous types d’eau, qu’elle soit potable, pluviale ou industrielle, en association avec des tamis filtrant et filtres à charbon actif. Ils peuvent donc être utilisés dans les habitations individuelles ou les bâtiments collectifs et industriels mais aussi pour les fontaines, l’irrigation et l’aquaculture.
Réguler et traiter les eaux de pluie
Pour éviter les inondations, les débordements générateurs de pollution, les changements de réseaux, et les surdimensionnements des bassins d’orage en amont de station, la régulation des eaux de pluie peut reposer sur l’utilisation d’un système de stockage tampon rejetant à débit régulé les eaux de pluie dans le réseau. Plusieurs fournisseurs comme Techneau, Hydrass, Hydroconcept proposent une gamme de régulateurs de débit permettant d’assurer un débit de fuite constant afin de ne pas saturer les canalisations en aval ou encore comme Wavin et ses systèmes intégrés dans un regard visitable, pré-calibré et prêt à poser. À ce dispositif de régulation, dont le débit de fuite est intimement lié aux caractéristiques locales, un autre système de stockage-utilisation peut être rajouté. Objectif : employer de l’eau de pluie à la place de l’eau potable dans un certain nombre d’applications comme l’arrosage des espaces verts, l’alimentation des WC… Ce type de solution répondant à la double fonction de stockage et de réutilisation de l’eau de pluie est couramment proposée. Ainsi pour les particuliers et les petits collectifs, la société Sebico propose sa gamme Pack.
Les systèmes Aquada de Xylem Water Solutions France sont conçus pour désinfecter par rayonnement ultraviolet tous types d’eau, qu’elle soit potable, pluviale ou industrielle, en association avec des tamis filtrant et filtres à charbon actif.
L’eau collectée vient en premier lieu remplir le volume de stockage inférieur destiné à être utilisé sur place, explique Luc Lary, Chef produits traitement des eaux chez Sebico. Puis elle remplit le volume de stockage tampon supérieur associé à son débit de fuite. L’avantage d’une telle configuration est que dès que le volume stockage utilisation n’est pas à son niveau le plus élevé, il est rempli le premier, ce qui limite de fait les rejets. Le volume maître est le volume de régulation qui est le plus souvent demandé par l’administration, alors que le volume de stockage-utilisation varie en fonction des utilisations prévues : arrosage, lavage, etc. Deux solutions techniques sont possibles : gravitaire avec débit régulé, ou, lorsque la topographie ne permet pas un rejet gravitaire, une solution par pompage pour assurer le débit de fuite demandé. « Le stockage double fonction doit devenir l’équipement “responsable” dans la gestion des eaux pluviales et la préservation des ressources naturelles », estime Luc Lary. « De fait, l’eau de pluie utilisée par exemple à des fins d’arrosage s’infiltre dans la parcelle, ce qui permet de recharger les nappes phréatiques. Le défi de demain. »
Car le développement des techniques alternatives qui visent à aménager des stockages temporaires au plus près des points de collecte et qui préconisent l’infiltration des eaux collectées afin de réalimenter les nappes est confronté à la problématique de la qualité des eaux dans des milieux sensibles.
Ces techniques sont caractérisées par une pollution chronique avec des concentrations en polluants significatives sur les paramètres MES, DCO, DBO, hydrocarbures, HAP et métaux lourds, liées principalement au lessivage des surfaces imperméabilisées. Basé sur des technologies maîtrisées depuis longtemps chez Saint Dizier Environnement, le Stoppol® est un concept innovant permettant de protéger le milieu naturel tout en proposant des procédures simples d’exploitation. Évalué par le GARTH (Communauté Urbaine de Bordeaux, SETRA, CETE) dans sa version initiale, le Stoppol® permet d’atteindre des performances épuratoires élevées sur l’ensemble des paramètres. Cet ouvrage de faible dimension, réalisé en matériau composite, s’implante au plus près des ouvrages de collecte. Sa conception lui permet de traiter l’équivalent d’une zone de ruissellement de 1 000 m².
Nidatreatment, procédé de stockage et de dépollution de Nidaplast Environnement, permet non seulement de stocker temporairement les débits de pointe engendrés par les gros orages, mais aussi de piéger par décantation, en amont de l’ouvrage, la pollution fixée sur les matières en suspension. De faibles dimensions, il s’intègre dans un regard rond ou carré et s’implante directement sur un réseau DN 300 au plus près des ouvrages de collecte. Il nécessite des visites périodiques afin de nettoyer le panier amont chargé d’intercepter les flottants et un curage une fois par an afin d’extraire les boues et les sables piégés et les produits flottants.