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L'autonomie a toujours été relative à nos besoins et ce n'est pas H.D Thoreau pionnier de la décroissance dans son livre Walden qui dirait le contraire. Cependant, ces dernières années, le développement de certaines technologies, l'accès à l'information ultra rapide, et les volontés de mettre en place des modes de fonctionnements écologiques, tous ces facteurs ont permis la démocratisation des moyens pour vivre en autonomie .
En dehors des cités, nous avons la possibilité de nous "désabonner" des certains services par un équipement en matériels alliant les nouvelles technologies: panneaux solaires, batteries, téléphonies mobile... et des moyens plus traditionnels comme le chauffage au bois et les toilettes sèches. C'est toutes ces techniques que nous allons aborder et développer sur cette page.
Avant tout chose il est important de comprendre et découvrir comment s’orienter vers un bâtiment à basse consommation en répondant à ses besoins par des dispositifs de production d’énergies renouvelables.
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Les alternatives :
Un domaine détient un certain potentiel énergétique qu’il est possible d’utiliser pour nos besoins. Il y a quelque chose d’équivoque dans le fait de bruler du charbon pour chauffer de l’eau par un beau jour ensoleillé ; ou de bruler de l’huile pour chauffer une maison si un cours d’eau assez rapide coule dans les environs ; ou à utiliser le courant électrique du circuit pour faire tourner un moulin ou un métier à tisser s’il y a près de chez vous une possibilité d’énergie éolienne ou hydraulique.
On trouve plutôt l’énergie hydraulique dans les régions vallonnées et pluvieuse et l’énergie éolienne dans les pays plats. Mais n’utiliser jamais le vent là ou il y a de l’eau, pour la simple et bonne raison que le vent est inconstant alors que l’eau est relativement sure et constante. Et là ou brillent les chauds rayons du soleil, il est ridicule de ne pas les utiliser. Il est manifestement improductif de dépenser de l’argent pour faire chauffer de l’eau dans un réservoir alors que votre toit de tôle ondulée est si chaud que vous ne pouvez y poser votre main. L’une des caractéristiques des sources d’énergie naturelle c’est qu’elles s’adaptent beaucoup mieux à une petite exploitation qu’à une grande.
On tirera, par exemple, beaucoup plus d’énergie d’une quelconque rivière en la parsèment d’une centaine de petits barrages et moulins à eau plutôt qu’en en construisant qu’un seul gros, qui ferait tourner plusieurs immenses turbines. De même, on peut capter l’énergie éolienne, mais uniquement avec des myriades de petits moulins à vent : pas avec un moulin géant comparable à une centrale électrique. Dans une ville, chaque maison pourrait posséder un toit solaire et en tirer une bonne partie de son énergie, mais un collecteur solaire, assez grand pour alimenter toute une ville, restera toujours du domaine de la fantaisie. Des fermes dispersées dans la campagne peuvent facilement produire elles-mêmes leur gaz méthane, mais il serait ridicule et peu rentable d’envisager de transporter les excréments provenant de centaines de fermes à une station centrale qui ferait du gaz et le restituerait. Donc, surtout pour celui qui vit en autarcie, ces "sources d’énergie de remplacement" s’imposent.
Les énergies naturelles :
Il est presque toujours préférable de combiner plusieurs sources d’énergie plutôt que de se concentrer sur une seule. Vous pourriez, peut-être, avoir un grand fourneau à bois pour faire la cuisine et de chauffer de l’eau pour la laiterie, la boucherie, la salle de bains et la buanderie. Si, avant qu’elle ne passe dans le fourneau, vous préchauffez cette eau à l’aide d’un panneau solaire installé sur un toit, vous consommerez moins de bois.
Et ce serait parfait si vous aviez une installation qui produit du méthane à partir des excréments humains et animaux pour faire bouillir l’eau chaude qui sort de votre fourneau et que vous utiliserez pour stériliser les ustensiles de votre laiterie. Vous pourriez aussi vous servir d’une pompe à vent pour amener dans la maison l’eau pure et claire qui coule au fond de votre domaine au lieu de devoir vous contenter de celle légèrement polluée qui descend des collines. Et que pensez vous de l’idée d’éclairer vos bâtiments en utilisant la rivière qui passe dans les environs pour faire tourner une turbine ? Tout cela est possible, relativement bon marché et rentable, car vous économiserez de l’agent sur l’énergie que vous devriez normalement acheter.
Economiser l’énergie :
Avant de mettre au point des systèmes raffinés pour obtenir de la chaleur à partir de sources naturelles, il faut d’abord être sur que la chaleur va rester dans la maison. Pour conserver la chaleur, il n’y a rien de mieux que des murs très épais, en torchis, en pierre, en pisé ou en brique, avec des petites fenêtres et un toit en chaume. Les minces murs modernes en brique creuse ou les panneaux en béton n’isolent bien que s’il contiennent à l’intérieur de la mousse de plastique ou un quelconque matériel isolant ; même chose pour le toit. Les grandes fenêtres panoramique qu’adorent les architectes à la page sont de terrible gouffres à chaleur. Le paysan, qui travaille à l’extérieur la plus grande partie de la journée, comme nous étions tous déstinés à le faire, veut se sentir vraiment à l’intérieur quand il rentre ; il jouit tant et plus du panorama et il en fait d’ailleurs partie lorsqu’il est dehors.
Les immenses cheminées, très romantique et parfaites quand on dispose à volonté de bon bois sec, expédient la plus grande partie de la chaleur qu’elles produisent vers le ciel ; elles sont injustifiable dans notre monde bientôt à cours de combustible. Les maison très allongées gaspille également de la chaleur. Une configuration compact est de loin préférable. Un bâtiment rond perdra moins de chaleur qu’une construction carrée, car il y a une plus petit surface comparé à son volume. Enfin, il est toujours plus avantageux d’avoir la source de chaleur principal au milieu du bâtiment plutôt que contre un mur extérieur.
De nos jours, l’isolation est obtenue grâce à des produit sophistiqués et très couteux. Mais nous pouvons nous mettre à la recherche de matériaux plus naturels. Et partout ou pousse le chêne-liège, on devrait le cultiver car il produit en grande quantité un excellent matériel isolant.
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Revivre à la campagne, John Seymour .
- Chauffage
1) Poêle à bois:
Nous sommes en présence du sujet le plus facile à traiter. Le chauffage pour la cabane ç'est le poêle à bois. Ils amènent une chaleur douce et agréable. Dans les campagnes, comme à la ville ils sont faciles à trouver en bon état d'occasion ou neufs.
Neufs, les premiers budgets sont aux environs de 200€ pour les petits modèles, avec leur apparence de fût noir avec un remplissage par le dessus et leur grande capacité de chargement (prendre en compte la taille des bûches). Dans ces cas là, vous aurez la facilité d'utilisation, mais le spectacle du foyer ne sera pas présent.
Puis vous trouverez des modèles intermédiaires, type scandinaves ou classiques, modernes, avec un foyer vitré de forme rectangulaire ou demi cylindrique. Actuellement, ces modèles présentent les principaux systèmes qui améliorent le confort. De la vitre où un filet d'air chasse les dépôts de fumée aux fonctions doubles combustions qui améliorent le rendement. On trouve aussi différents réglages et la récupération de cendres est facilitée.
Néanmoins des différences existent et il s'agit d'une affaire de compromis. Aux alentours, des 6 à 7000 W (50 à 60 m² mais prévoir large ), ils sont suffisants pour une cabane, mais souvent pêchent par les dimensions réduites de foyer qui n'autorisent que des petites longueurs de bûches. De plus, en utilisation domestique, ils sont, la plupart du temps, identifiés en tant que chauffages d'appoint.
Puis nous passons sur des modèles hauts de gammes souvent fabriqués en Scandinavie, mais aussi en France .Ces poêles sont réputés conçus pour de l'usage en continu, donc plus axés sur l'habitation. Certains modèles sont dessinés par des designers, et les gammes peuvent dépasser des 12 KW et les 200 KG. Ces structures peuvent se parer d'un habillage en pierre qui amènerait la restitution de la chaleur la plus saine (ces affirmations sont prouvées par de savants calculs de longueurs d'ondes), assurément cela revient à un mode de chauffage ancestral.
Enfin, sachez que selon des études la combustion d'une bûche de bois dégage autant de CO2, que sa dégradation naturelle. Ceci en fait un moyen de chauffage relativement propre.
Conseils :- Suivre les prescriptions surtout en matière de conduit et de passages de planchers. Souvent vous retrouverez ces infos sur des documentations fournisseurs disponibles chez votre marchand de matériaux. Vous pouvez aussi faire exécuter l'installation par un professionnel. Informez vous des réductions d'impots lors de l'achat du poêle.
- Les conduits isolés en inox sont à mettre dès le premier étage et dans les combles. Il s'agit d'éviter une différence de température trop violente, dès la mise en marche, qui ferait condenser les suies et engendrerait des dépots importants à l'intérieur du conduit.
- Les mezzanines et les escaliers sont des aspirateurs à chaleur, ce qui a pour effet de rendre des pièces très chaudes aux étages,ce qui est peu conseillé pour les chambres.
- Aménager une entrée d'air conséquente proche du poêle. Cela évitera que l'appareil aspire l'air qu'il réclame à travers les portes et les fenêtres de votre cabane et vous expose, vu que vous serez situé entre les cloisons et le poêle, à des courants frais.
- Un bon moyen pour lutter contre un départ de feu est l'extincteur à eau pulvérisée+additifs efficaces contre les feux A (solides, bois, cartons, textiles naturels) et les feux B (liquides ou solides liquéfiables, hydrocarbures, ou matières synthétiques) .
2)Energie Méthane: le biogaz
La digestion anaérobie (ou méthanisation) est la transformation de la matière organique en biogaz, composé principalement de méthane et de gaz carbonique.
Elle est réalisée en anaérobiose par une communauté microbienne complexe.
Elle se produit naturellement dans les marais, les lacs, les intestins des animaux et de l’homme et de manière générale dans tous les écosystèmes où la matière organique se trouve en condition anaérobie.
femme cambodgienne cuisine au biogaz obtenu à partir d'excréments humains et animaux
Biomas: manuel de fabrication d'une petite unité de biogaz pour l'éclairage et la cuisine Biomas-manuel-construction.pdf
Digesteur de démonstration à réaliser soi-même - La méthanisation est un procédé de valorisation des
déchets agricoles permettant d’obtenir une énergie renouvelable : le biogaz.
http://www.riaed.net/IMG/pdf/Digesteur_demonstration_EDEN.pdf
Biogaz
http://www.telefonica.net/web2/obiogas/
Eden : Energie Développement Environnement - biogaz, solaire
Cuisiner et s'éclairer au méthane
http://projetbiogaz.skyblog.com/
Biogaz: Le Rwanda a mis au point un système d'auto-suffisance énergétique qui équipe la moitié de ses prisons. Elles s'éclairent et cuisinent au biogaz provenant de la décomposition des excréments produits par les détenus. Ce système devrait, à terme, équiper de nombreux équipements collectifs au Rwanda
http://www.novethic.fr/novethic/site/article/index.jsp?id=96948
Des stations écologiques permettant de transformer leur pollution organique en énergie renouvelable - C'est ce que propose Naskeo propose aux petites et moyennes industries agroalimentaires et pharmaceutiques . Pour ce faire, NASKEO s’appuie sur un procédé naturel : la digestion anaérobie (ou méthanisation).
Club biogaz - agriculture, électricité, installations, brochures, guides, liens
Portail Biogaz destiné aux professionnels
Multiples contributions sur le solaire, le chauffage au bois, la traction animale, le biogas, générateurs à pédale etc - Modes d'emploi, autoconstruction - access 800+ free online publications - Tout ce que nous avons à apprendre des innovations menées dans les pays du Sud (en plusieurs langues)
http://sleekfreak.ath.cx:81/3wdev/CD3WD/INDEX.HTM
Des livres en pagaille liés au développement
http://www.developmentbookshop.com/
La thermolyse - dégradation des matières par la chaleur en absence d'air - La thermolyse (thermos = chaleur) consiste à chauffer les déchets à température modérée (450 à 750°C) en absence d’air, opération au cours de laquelle les matières organiques sont décomposées en une phase solide (coke de thermolyse ) et en une phase gazeuse (gaz de thermolyse).
Eden : Energie Développement Environnement - Le biogaz, version renouvelable du gaz naturel, Le solaire, séchage, eau chaude, photovoltaïque, L’éolien
Biogaz en Suisse
Un four en argile permettant d’économiser le bois - La biomasse à feu réduit
Des jours heureux pour l’homme et la nature : grâce à l’aide de la GTZ, de plus en plus de gens en Afrique utilisent un nouveau four permettant d’épargner aussi bien de l’argent que du bois. Il mesure environ 20 cm de haut et son diamètre n’est que de 28 cm. Toutefois, Christina Manlana y tient beaucoup : «Si vous me retiriez mon mbaula, j’enverrais les hommes du village à sa recherche, jusqu’à ce qu’ils le retrouvent». Pourtant, le mbaula ne ressemble guère qu’à un pot de fleur et coûte tout juste 150 kwacha, soit moins d’un euro. L’objet tant convoité est un four en argile sur lequel la jeune femme de vingt ans prépare les repas. Sur la partie inférieure est placée une ouverture semi-circulaire par laquelle Christina met quelques petites branches qu’elle allume et qui brûlent à l’abri du vent. Sur la partie supérieure, le bord est muni de trois petites bosses sur lesquelles repose la marmite. Ce qui, à première vue, paraît primitif, est une véritable révolution pour les habitants des villages africains. Au Niger, le bois est déjà plus cher que l’eau ; en Ethiopie, la plupart des forêts ont été détruites et en Tanzanie, le ministère des Eaux et Forêts a déjà interdit à la population d’utiliser le charbon de bois. Ce sont là des situations où un objet d’usage quotidien comme le mbaula prend une grande importance.
http://www.rippleafrica.org/ripple_funding_mbaula_update2006.htm
Foyers améliorés - Energie Enda
http://energie.enda.sn/FA%205.htm
Le Rocket Stove WINIARSKI (four-fusée) construit dans plus de 20 pays. L’appellation est due au principe développé par un ancien ingénieur de la NASA, explique Andreas Michel, qui, avec Christoph Messinger, travaille pour la GTZ à Mulnje au Malawi, dans le cadre de « ProBEC Nord ». Ce four est plus grand et encore plus performant que le four en argile – mais il est aussi beaucoup plus cher. C’est pourquoi les institutions en sont les principaux clients potentiels. Le principe est basé sur la combustion complète du bois et sur une meilleure répartition de la chaleur sur une large surface.
http://www.solarcooking.org/francais/atrocketpage-fr.htm
> Le Biogaz : valorisation des déchets / production d'engrais.
Prout. Un bruit tellement anodin qu'il en était autrefois tabou ... pourtant bon nombre de gamins en cachette s'amusent à les faire flamber avec un briquet ... de cette simple expérience venons en aux faits :
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Des déchets organiques se produit, en vase clos sans oxygène, du gaz inflammable, et il en ressort ... de l'engrais. On peut ainsi, via un "digesteur", produire du gaz avec bon nombre de déchets qui, préhistoriquement, le relachait jusqu'alors dans l'atmosphère, participant grandement à l'éffet de serre, car le CH4 méthane est de par sa structure moléculaire 3D beaucoup + nocif que le CO2 car chacune de ses liaisons moléculaire réfléchit le rayonnement infra-rouge du soleil.
Ainsi le Biogaz commence à se généraliser dans l'europe, et représentera "demain" 80% de la richesse énergétique, notamment en gaz (cuisson, chauffage, etc ...).
On peut réaliser un digesteur ou méthaniseur de façon fort simple.
- 1er exemple : avec un simple bidon en plastique, on enferme les matières premières (tonte de pelouse, déchets alimentaires pour commencer avant d'introduire des matières fécales). Il suffit de stocker le gaz généré dans un ballon gonflable, bache étanche ou chambre à air (pour compresser des réservoirs de stockage ou des bouteilles on aura besoin d'un compresseur professionnel pour liquéfier le gaz). En sortie, il faudra purifier le gaz en le faisant plonger dans de l'eau (avec des clous rouillés me semble t il) pour éliminer le dioxyde de souffre.
Sur ce type de bidon il faut veiller à boucher les 2 trous d'air du couvercle qui évite normalement au bidon d'exploser en pleine chaleur, avec du mastic. la valve intérieure de la chambre à air est aussi enlevée (avec un tournevis), l'étanchéité doit être parfait sinon le gaz ira comme d'habitude dans l'air ...
On peut y mettre de simple déchets végétaux, en remplissant avec de l'eau, de pluie de préférence bien sur. remplir le tout aux 3/4 maxi. pour activer la réaction, il suffit d'un peu d'urine ou de purin d'ortie (le résidu de pressage par exemple). il faudrait voir ce que donnent les poudres d'activation type EPARCYL pour fosse septique ;-)
De ce biogaz stocké on peut alimenter une cuisinière, ou un moteur essence en variant sur l'appel d'air car le biogaz contient normalement déjà son air, moteur qui peut lui meme entrainer une génératrice, comme quoi les utilisations sont multiples.
Utilitaire de ville roulant au gaz :
Sur un véhicule essence il suffit juste de régler le carburateur pour ajuster la richesse entre le carburant (essence ou gaz) et l'air. Comme on le voit sur cette tondeuse, le réservoir et le carburateur ont été supprimés, on agit simplement sur l'ouverture en gaz (bouteille de camping) et en air (vanne réglable 1/4 de tour) :
véhicules modernes et électronique embarquée : comment tromper le calculateur
Sur les véhicules diesel c'est comme avec le pantone : on laisse le moteur sur ralenti et on injecte le gaz par le conduit d'air ! on peut rajouter un carburateur qui fera ce travail via un câble ...
avec une bouteille pour la recharger en gaz, il faut un compresseur, étanche et protégé. j'ai entendu qu'il était possible avec un compresseur de frigo ...
sinon pour les véhicules GPL il existe des rechargeurs qui se connectent sur le réseau basse pression de la ville, qui pourrait être alors un réseau basse pression carburant biogaz !
A télécharger :
Méthaniseur de démonstration
On notera d'ailleurs que l'on peut y introduire le contenu des toilettes sèches, pour les utilisateurs en possédant, car le mélange sciure / matières fécales est très bon.
- 2ème exemple:Le méthaniseur à flux continu est asez pratique car on introduit en permanence les matières nécessaires, sans ouvrir à chaque fois le réservoir, ce qui stoppe la réaction.
Pour cela il suffit de concevoir un réservoir avec une entrée (input) et une sortie (exit) :
Dans ce méthaniseur, il faut mélanger au préalable les matières fécales avec de l'eau 50/50 environ avant de les introduire, il faut qu'elles soient le + liquide possible pour ne pas boucher la sortie du méthaniseur, qui devra sinon comporter une trappe de visite pour le nettoyer. La sortie du gaz se fait par le dessus.
Expérimentation à venir : réservoir de camion, l'entrée se fait via un tube plongé par l'entrée de carburant,
le gaz sortira par la durite de carburant :
il ne reste qu'à mettre une sortie ! et évidemment le bulleur d'eau pour la filtration (simple bouteille au fond de laquelle plonge le gaz) et le(s) réservoir(s) de stockag(s) qui peuvent être plusieurs chambres à air. On peut les protéger avec des pneus, mais il faut alors + de pression de stockage.
Il n'y a ensuite qu'un pas fort simple à franchir pour y introduire les matières fécales humaines et animales. ceux qui auront choisi les toilettes sèches (pour éviter de chier dans l'eau potable) utiliseront le digesteur en bidon, sinon on peut utiliser directement la sortie des EU/EV comme la fosse septique par exemple, le digestat pouvant être filtré par phytoépuration (plantes type iris jaune des marais, joncs, ...) :
Le digestat, résidu de digestion, est un engrais précieux car "bio" au sens noble du terme !
Les agriculteurs ne peuvent qu'en être heureux car au lieu d'attendre que le fumier laisse échapper le biogaz avant de l'épandre, on peut non seulement stocker le gaz ( ce qui produit d'ailleurs de la chaleur, exploitable pour chauffer de l'eau par exemple) mais l'engrais obtenu est encore plus riche en azote !
Exemple de digesteurs à télécharger :
type tropical
en brique
liens :
3) Eau chaude
1) Produire son eau chaude
Un des moyens les plus économique et le plus écologique de chauffer son eau sanitaire est de capter le rayonnement solaire. Pour ce faire ,il existe le chauffe-eau solaire individuel à thermosiphon ou circulation naturelle, ces systèmes sont très employés dans les DOM TOM par exemple. On trouve des modèles livrés en monobloc à partir de 125 L de capacité, donc sympa en usage cabane lors de séjours conséquents (ou à l'année bien sur).
**Principe du thermosiphon : un circuit rempli de liquide caloporteur (qui transmet la chaleur) relie les capteurs solaires au ballon de stockage placé au dessus de ceux-ci. Le soleil rayonnant sur les capteurs réchauffe le liquide qui, une fois chaud, monte naturellement vers le ballon de stockage et échange sa chaleur avec celle de l'eau. Quand il refroidit, le liquide redescend vers les capteurs pour être chauffé à nouveau.
Cette eau chauffée naturellement peut être utilisée directement ou peut alimenter en préchauffage, le ballon du foyer. Donc, selon la période de l'année, ou vous aurez naturellement de l'eau chaude ou votre ballon n'aura plus qu'à la réchauffer. Dans tous les cas, les économies sont manifestes.
Les chauffe-eau solaires à thermosiphon peuvent être monoblocs - c'est-à-dire que les capteurs sont solidaires du ballon et que l'on pose le tout sur un châssis dans son jardin ou sur son toit, - ou désolidarisés – ce qui permet par exemple de fixer les capteurs à l'extérieur et le ballon à l'intérieur pour limiter la déperdition de chaleur de celui-ci.
Les chauffe-eau solaires à thermosiphon vous permettent, quelque soit la région où vous réalisez votre cabane, d'obtenir entre 50 et 75% de votre eau chaude gratuitement et écologiquement (entre 85% et 95% les mois d'été). Article réalisé avec l'aide de solairenvie que vous pouvez retrouver dans nos pages annuaires
Quelques conseils:
Disposer les capteurs solaires face au sud (±15°) et vérifier qu'il n'y a pas de vis-à-vis même l'hiver. Vous devez donc déterminer le meilleur emplacement pour vos capteurs : dans votre jardin, sur votre toit ou en façade.
Un ballon à l'intérieur pour des performances optimisées. Lors de la construction de votre cabane, prévoyez une place pour placer le ballon à l'intérieur. A l'abri du froid et du vent, votre ballon sera plus isolé et donc plus efficace.
Pour amener l'eau à votre cabane, des tuyaux en PER sont conseillés car flexibles, faciles à installer et peu onéreux.
Un socle pour une meilleure stabilité. Si vous installez votre chauffe-eau solaire sur son châssis dans votre jardin, pensez à faire un socle plat, en béton ou en bois pour stabiliser la structure.
Douche solaire simple: mon.danstagueule.fr.free.fr/.../biogaz2.html
Après avoir bossé dehors en plein cagnard, rien de tel qu'une bonne douche chaude pour récupérer !
on peut laisser le tuyau d'arrosage au soleil et se servir de l'eau chaude, mais aussi perfectionner le système : en se servant de tuyau d'arrosage noir, genre 50 à 60 mètre de PER noir pour 10 à 12 litres d'eau.
la technique est d'emprisonner ce tuyau derrière une vitre, etd ans un panneau de bois (adapté à la vitre de récup) , du type :
On soignera l'étanchéité au mastic joint pour le rendement, on peut aussi peindre en noir (peinture pour pot d'échappement) du tuyau de cuivre vendu en serpentin ... le fond sur lequel on psoe le tuyau doit etre noir, en métal de préférence, on peut disposer autour du panneau des plans réflecteurs en alu pour optimiser encore.
on remplit le tuyau d'eau qui sera chaud + ou - rapidement suivant l'ensoleillement. le mieux est de mettre un raccord d'arrivée d'eau branchée sur un robinet en entrée, en sortie un robinet ou mieux un mitigeur pour juxtaposer l'arrivée d'eau froide, pour ajuster la T°C et économiser cette eau chaude.
Aussi simple, un bidon en hauteur, noir de préférenc et enfermé dans un isolant (ici du plastique) :
un autre système astucieux :
2) Récupération d'eau de pluie,Pompage d'eau et potabilisation
Récupération d'eau de pluie
envoyé par ivoireves.
Voici le schéma général d'un système de récupération des eaux de pluie ... mais il est juste démonstratif car on voit qu'ici l'arrivée d'eau habituelle sert pour les WC et le jardin, ce qui est une hérésie, l'auteur considérant que l'eau de pluie elle n'est pas à gaspiller, car de meilleure qualité ... par contre qu'elle serve à remplir à niveau la cuve oui, dans le cas on se connecte sur la cuve uniquement ...
Tout dépend en fait de ce qu'on veut faire de l'eau récupérée : soit la rendre potable, soit l'utiliser pour les WC, la douche, la vaiselle le linge etc ...
La première des choses à faire est de relier l'évacuation des goutières, les pluviales, à une citerne., via un connecteur qui laissera passer juste l'eau :
La citerne :
Si l'eau a vocation a être potabilisée, elle doit être stockée dans une citerne en pierre (béton, ou cuve plastique mais avec des pierres calcaires dans le fond) pour reminéraliser l'eau de pluie, celle ci arrivant acide dans la citerne. la cuve n'a pas besoin forcément d'être enterrée ! mais elle ne doit pas geler en hiver, sinon la citerne suivant sa conception peut se fissurer ...
Au cas où des infiltrations sont à craindre dans la citerne à partir des eaux souterraines, on placera un enduit en goudron ou autre matériau étanche sur les parois extérieures de la citerne. Les parois intérieures seront revêtues d’une couche d’enduit en mortier ciment contenant un peu de chaux hydraulique (entre 5 et 10% de la masse de ciment). Afin de faciliter les entretiens et limiter le développement excessif de bactéries, cet enduit doit être bien lisse. Eviter les enduits synthétiques étanches qui ne peuvent pas neutraliser l’acidité de l’eau. Pour le nettoyage annuel, prévoir un fond en carrelage et un puisard pour y mettre une pompe d'aspiration via une trappe.
-On remarque sur le schéma qu'il faut un bassin de décantation (environ 20% du volume total), pour retenir les eaux les moins pures, mais il faut aussi un filtre pour retenir végétaux, feuilles, etc, on peut utiliser pour cela un bac dans lequel on versera du sable et/ou de gros graviers ou galets, la filtration par le sable étant très efficace. La cuve doit posséder un trop plein évidemment pour ne pas déborder devant la porte ... Pour ceux qui habitent en ville, il faut attendre que le toit soit "lavé" par l'eau avant de la collecter dans la citerne, au moyen d'un contact / minuterie, sinon une plus grande décantation.
-Tout orifice d'entrée : sortie devra être muni d'une grille ou moustiquaire, pour la protéger des insectes, lézards, rongeurs ...
-On remarque qu'un bulleur d'aquarium est utilisé, comme pour les aquarium pour que l'eau soit "vivante" et non stagnante. Les bactéries responsables des odeurs ne supportent pas l’oxygène de l’air dissous dans l’eau et finissent par mourir: l’odeur et la couleur de l’eau deviennent ainsi normales.
l'eau est aspirée le plus haut possible (la crépine d'aspiration est sous un flotteur) mais pas à la surface, les sédiments les + lourds reposant au fond, les plus léger à la surface. Si l'eau ne sert qu'à arroser le jardin, on peut juste utiliser de grands futs en métal, l'eau légèrement rouillée (contenant du fer) ayant certaines qualités ...
-Une fois la citerne mise en place, il suffit de relier à sa sortie un filtre et une pompe (de surface, pas très onéreux) ! et de se connecter au réseau ... on peut connecter à un plus petit réservoir qui servira de tampon et de réservoir de pression (un surpresseur) pour délivrer une pression correcte aux étages ou autres. il existe des pompes qui se mettent en route par manque de pression, c.a.d. quand on ouvre le robinet, et qui régulent cette pression, il en existe meme en 12V ;-)
-Les besoins en eau doivent se calculer suivant sa propre consommation et les appareils qu'on utilise, et que l'on utilisera, afin de prévoir pour l'avenir si on choisit d'enterrer sa cuve (un calcul tend à 15m3 de cuve pour 100m² habitable) ... la meilleure eau à récupérer est celle du printemps.
| > Potabilisation de l'eau |
L'eau de pluie convient très bien pour la toilette (où l'on se sert d'un savon), l'eau à boire est réservée pour le café...
Les carafes filtrantes du commerce munies d'un filtre conviennent bien pour l'occasion, on pourrait reproduire les cartouches, principalement constituées d'une couche de sable et d'une couche de charbon actif.
Eviter les goutières en aluminium, cuivre et plomb qui seraient dissoud dans l'eau de pluie acide, le zinc convient.
Normalement, il n'est pas nécessaire de rajouter du chlore pour traiter l'eau si vous êtes en lisière de forêts non polluées.
Toutefois, éviter d'avoir des poules naines car elles volent et, si elles se posent sur le toit, il peut y avoir dans leurs excréments des salmonelles que l'on pourrait retrouver dans l'eau.
Au cas où vous voudriez traiter l'eau au chlore : 1 goutte par litre, soit 225 gouttes.
Il faut prendre de l'eau chlorée en pharmacie, car l'eau de Javel du commerce n'est pas pure.
Toutefois, il est nécessaire d'avoir un filtre à charbon actif (charbon de bois) pour éliminer le chlore juste avant le robinet, car le chlore perturbe le transit intestinal, car le chlore attaque les bactéries qui assurent la digestion.
Il existe d'autres techniques de potabilisation de l'eau :
- l'osmose inverse maix c'est un investissement couteux ... L'osmose inverse consiste à pousser l'eau à travers une membrane très fine (0,0001 micron) afin que seule l'eau puisse passer. On obtient donc une eau très pure, quasi distillée. Mais il n'est pas certain, du fait qu'elle semble déstructurée, que cette eau soit propre à la consommation quotidienne. Une eau trop pure réduit les défenses du système immunitaire.
- la micro-filtration sur céramique : on instale une batterie de filtres : 1 préfiltre de 5µm, 1 filtre à céramique (< à 1µm), 1 filtre à charbon actif ... ces filtres sont évidemment à remplacer.
- En faisant bouillir l'eau qu'il faut réoxygéner (en la touillant), ou en la distillant (voir adoucissement de l'eau de mer par évaporation) qu'il faut reminéraliser pour boire (sable ou argile).
- par irradiation aux ultra-violets (UV) via un appareil électrique mais c'est une méthode d'irradiation artificielle comme une autre (radiation nucléaire artificielle) ... ce procédé ne lutte pas contre la pollution chimique; préférer les UV naturels du soleil :
>>En utilisant la méthode de désinfection solaire :
Verser l'eau dans un récipient transparent, comme une bouteille plastique, à moitié et la refermer. Agiter la fortement pendant 30s pour qu'elle s'oxygène, puis remplissez la en entier. Ensuite, placer la bouteille en plein soleil, de préférence contre un fond noir : le soleil va tuer tous les microbes. il faut laisser au moins 5 heures en plein soleil, 2 jours si le ciel est nuageux (méthode SODIS).
- Comme additif, le citron est très antiseptique et minéralise l'eau (eau de pluie, eau distillée). Le vinaigre est également antiseptique, il abaisse le PH et supprime le calcaire. D'autres substances naturelles sont très efficaces pour lutter contre les germespathogènes, comme l'extrait de pépin de pamplemousse ou l'huile essentielle de sarriette.
- Filtration de l'eau (système des cartouches) :
Pour obtenir une eau claire : la laisser reposer pour qu'elle décante naturellement les plus gros sédiments (plus lourds) pendant 12 heures, puis la verser à travers un linge propre en coton qui filtrera les sédiments plus fins. pour les sédiments encore plus fins, il faut utilser le sable, puis le charbon.
-Voici comment réaliser un filtre à sable/charbon, comme les cartouches filtrantes du commerce :
> Prendre 2 gros récipients et en remplir 1 de sable : vous devez le laver au moins 5 ou 6 fois afin d'être sûr de sa propreté. Pour laver le sable, le mettre dans une grande bassine, la remplir avec de l'eau et remuer le sable dans l'eau avec vos mains. Jeter l'eau et recommencer avec une nouvelle eau. Faire cette opération 5 fois au moins.
>Voici comment avoir du charbon actif du comemrce : n'utilisez que du bon charbon de bois bien brûlé et ne contenant pas de morceaux de bois non brûlés, écrasez le bien.
>Prendre l'autre récipient, le percer au fond avec des trous ni trop gros ni trop petits, le sable ne doit pas s'y échapper, au besoin disposer un tissu.
>Verser 5 cm de sable, puis 8 cm de charbon, puis recouvrir de sable.
Ce filtre doit être nettoyé avant sa première utilisation : la première filtration est noire de charbon.
-Entretien : Il faut remplacer le charbon à peu près toutes les deux semaines. Les éléments polluants contaminent progressivement le charbon qui, au bout d'un certain temps ne peut plus retenir ceux ci et les laisse passer a travers. Si l'eau que vous utilisez est très sale, vous devrez écumer régulièrement celle-ci et peut-être changer la couche de sable supérieure tous les 2 jours. Si votre filtre se bouche (l'eau ne coule plus en dessous), vous devrez changer les deux couches de sable ainsi que celle de charbon.
> Le sable est un élément filtrant employé pour supprimer les particules en suspension dans l'eau. En faisant cela, il limite la possibilité de prolifération des virus puisque ceux-ci – au contraire des bactéries – ne sont pas des organismes autonomes. Le sable élimine aussi le fer, le manganèse et l'ammonium.
> l'argile en tant que filtre mécanique est également très efficace. Si on l'utilise cru, il peut neutraliser certains éléments et faciliter la floculation (cf. définitions, plus bas). Cuit, il retient les particules à la surface et laisse passer l'eau. On trouve des filtres à céramique que l'on peut disposer comme une catouche filtrante.
> Le charbon est en effet la plus puissante pompe à poison naturelle (1cm3 représente 1km² de surface de contact). Il peut absorber jusqu'à 178 fois son volume en ammoniaque, il neutralise les gaz anesthésiques (les masques des tenues NBC de l'armée en contiennent), le chlore, l'ozone, le permanganate, les produits chimiques agricoles, les métaux lourds, les détergents, les venins, certains virus et récemment, on a constaté des effets sur les traitements en chimiothérapie. Par contre il est tellement adsorbant qu'il peut inhiber les contraceptifs oraux ainsi que certains médicaments. Dans les filtres ou en usage interne, on emploie le charbon actif qui est du charbon végétal recalciné aux mêmes températures en présence de vapeur d'eau, d'air ou de gaz oxydant, ce qui augmente encore sa surface de contact. Mais un charbon végétal de très bonne qualité (bois dur, chêne vert, noix de coco) est aussi très efficace.
> Les diatomites sont des roches silicieuses d'origine organique (fossiles d'insectes) très efficaces en tant que filtre, mais doivent être changées périodiquement. Les coquillages recalcifient l'eau de pluie et fixent les métaux lourds.
Document : l'or Bleu
- Pour l'arrosage, la machine à laver et les WC :
Une filtration très simple suffit. En amont de la citerne, placez un regard pour faire décanter l'eau, rempli optionnellement de sable de quartz pour filtrer les grosses impuretés (typiquement dans un regard béton classique). En aval de la pompe et du réservoir à vessie (surpresseur), une cartouche filtrante avec un filtre lavable de 60 microns par exemple.
- Pour un usage sanitaire en eau froide seulement :
Cet usage n'est pas possible car la séparation des réseaux interdit d'alimenter un robinet mitigeur avec de l'eau froide "de pluie" et de l'eau chaude "de ville".
- Pour un usage sanitaire eau-froide + eau chaude dans le cadre d'une famile :
L'eau de pluie alimente alors toute la maison, chauffe-eau compris. Deux filtres en série sont alors nécessaires :
- un premier filtre avec cartouche lavable à 20 microns sert d'anti-boue
- un second filtre en aval avec cartouche tissée à 10 microns permet d'éliminer les dernières impuretés physiques de l'eau (résidus de végétaux et poussières du toit).
Suite à cette filtration l'eau sera distribuée vers machine à laver, WC, chauffe-eau et vers tous les points d'eau : éviers, lavabos, douche, bain, WC.
- Pour un usage sanitaire eau-froide + eau chaude dans une collectivité :
Si vous utilisez l'eau de pluie pour un usage collectif (gite d'étape, ...), d'un point de vue "juridique", il sera préférable d'ajouter en aval des filtres 20 et 10 microns un appareil de traitement par UV pour détruire tous les organismes vivants de l'eau.
Cet appareil n'est pas nécessaire pour un usage familial car les bactéries de l'eau de pluie ne sont pas pathogènes.
- Filtration pour rendre l'eau de pluie potable :
En plus des filtres à 20 et 10 microns et le cas échéant du traitement UV, il suffit d'installer un filtre à eau pure fait de céramique et de charbon actif (filtre Doulton par exemple).
Le filtre "Doulton" élimine 97% des particules de taille supérieure à 0,1 microns et 100% des particules de taille supérieure à 0,9 microns.
Toutes les bactéries qui auraient pu se développer pendant le stockage sont ainsi filtrées. Le Charbon actif finira par éliminer la turbidité (eau trouble) ainsi qu'un éventuel goût ou odeur de l'eau du fait du stockage.
Remarque : En eau de pluie, la filtration par osmose (inverse) est chère et totalement inutile car l'eau de pluie est très faiblement minéralisée.
Comme la membrane d'osmose est extrêmement fine, elle doit être rincée en permanence pour éviter son colmatage. Pour un litre d'eau consommé, 4 à 5 litres doivent être rejetés.
Le chercheur Joseph Orszagh qui auparavant conseillait la filtration par osmose (vous pourrez voir cette information sur des sites internet non mis à jour) conseille maintenant les filtres céramique et charbon actif de type Doulton. Doulton : 2 systèmes existent, par cartouche et par gravité.
filtre céramique (type cartouche doulton Sterasyl ) :
fitlre doulton : à cartouche filtrante, et par gravité (on voit 2 cartouche céramique remplies de sable ;-) :
| > Epuration des eaux usées |
Le réacteur à eaux grises
On distingue:
>les eaux grises sortant du lave vaisselle, lave linge, douche, lavabo de cuisine,
>les eaux qui sortent des cabients de toilettes (auxquels on peut répondre grâce à des toilettes sèches).
On peut reprendre les eaux du bain pour la chasse du W-C ou pour laver la voiture, on peut meme réutiliser les eaux de lavage de machines à laver si on utilise des noix de lavage (très efficace en utilisation avec du sel de lavage, oxygénateur, vendu aussi en biocoop, l'arbre peut se planter si on commande des graines ) .
Une méthode simple pour les eaux grises, elle consiste à envoyer ces eaux savonneuses dans une fosse à eaux grises d’une capacité de 15 à 20 fois le volume quotidien d’eaux usées produites par le ménage et à infiltrer les eaux épurées dans le sol.
* Incohérence des techniques précédentes : dans un réacteur à eaux grises, la décomposition de la charge polluante se fait plus rapidement que dans une fosse septique classique. L’installation d’un bac dégraisseur (imposée par la loi) est non seulement inutile, mais franchement nuisible pour la suite de l’épuration sélective. Le bac dégraisseur n’aura d’autre effet que de refroidir l’eau avant de la soumettre aux bactéries du réacteur : inutile donc. De plus dans un réacteur à eaux grises, les graisses provenant des vaisselles forment dans le réacteur un « chapeau » bactérien très utile pour l’épuration des eaux.
Afin d’assurer une activité bactérienne intense pour dégrader la charge polluante, les eaux doivent être déversées aussi chaudes que possible dans le réacteur à eaux grises.
Il s’agit, en fait, d’une simple fosse septique du commerce comportant deux compartiments. Il faut veiller à ce que le trop-plein soit équipé d’une jupe ou d’un coude tourné vers le bas pour empêcher la sortie du « chapeau » (la croûte surnageant formée de bactéries. La communication entre les deux compartiments se fait par le bas.
Le trop-plein peut être infiltré dans le sol ou déversé dans un bon puits perdant (crevasse dans le sol, protégée d'un grillage et rempli de pierres).
Lorsque, après la suppression du W-C (par des toilettes sèches), le ménage récupère une ancienne fosse septique pour les eaux grises et disperse les eaux épurées dans une cavité de un à deux m³ remplie de gravier, les frais d’installation du système d’épuration sont moindres que le tuyau nécessaire au raccordement à l’égout. Un tel système élémentaire aura un impact nul sur la qualité des eaux souterraines.
La dispersion en puit perdu ne peut pas se faire si on rejette les matières fécales ou si le terrain est inondable ou sur roche fissurable. sinon on déverse dansune tranchée végétale filtrante :
(le bac d'aération est optionnel)
C'est donc le sol qui va finir de filtrer ces eaux grises. comme plantes on peut choisir des roseaux, iris d’eau, ... que l'on trouve dans les zones maraicageuses, on peut disposer plusieurs bassins en série.
Les eaux grises produites dans la maison sont rarement froides, mais tièdes ou chaudes. Cette élévation de température assure le développement spontané rapide d’une flore bactérienne qui dégrade les graisses, les détergents et les savons. Les eaux sortant du réacteur sont encore troubles, mais leur infiltration dans le sol ne présente plus de risque de colmatage du milieu récepteur.
Voici donc les avantages d'un réacteur à eaux grises en anaérobie (sans air) !
Grâce à l’état stationnaire de la quantité des boues dans un réacteur à eaux grises, il n’y a pas d’entretien à prévoir. Il s’agit d’un système d’épuration qu’on enterre et on peut oublier aussitôt. Il fonctionne sans consommation de courant et aussi sans risque dû à un mauvais usage.On pourrait meme récupérer du gaz méthane d'un tel ... "digesteur" ! mais ceci est une autre histoire ...
- L'étang de finissage avec poisson :
Ne pas voir trop grand pour les périodes de sécheresse, car seule l'eau de pluie convient. pour le gel de l'hiver, prévoir une pompe pour les poissons.
- Enfin ...
>La plupart des informations de cette page, se retrouvent sur ce site avec photos de tous les détails : Eau Tarcie
Ainsi, en utilisant des toilettes sèches ou toilettes à litière biomaîtrisée, on réduira sensiblement les pollutions à traiter, et donc le dimensionnement de l’installation. Le non-rejet des déjections dans l’eau, outre une économie d’eau de l’ordre de 30 à 40 %, permet une réduction très importante de la pollution organique de nos rivières. Mieux que cela, elles transforment des déchets en compost, permettant d’enrichir les sols.
Exemple d’un systeme de phyto-epuration pour une famille de quatre personnes utilisant des toilettes sèches
(le systeme ne reçoit que les eaux grises)
Description générale :
(Source: alter'énergies)
-Un bac de 200 litres, accessible par un regard pour le nettoyage, est disposé à la sortie des eaux usées de la maison afin de retenir les matières les plus grossières. A sa sortie est disposée une grille.
L’installation est constituée de quatre niveaux et de six bassins (la mare terminale étant facultative). Les deux premiers filtres sont verticaux. Ceux-ci reçoivent les eaux usées par alternance d’une quinzaine de jours.
-Les eaux usées sont dirigées vers l’un ou l’autre des filtres à l’aide de vannes. Les filtres sont étanchés grâce à une dalle de béton imperméable. La sortie des eaux du bassin terminal s’effectue dans un fossé.
- Descriptif détaillé des filtres :
Les bassins sont réalisés grâce à cinq buses d’un diamètre de un mètre et d’une profondeur de 0,5 mètre (0,8 m2 de surface). Les pentes d’amenée des eaux usées seront de minimum 2 % ainsi que les pentes de fond des bassins et de descente entre les bassins. Les diamètres des tubes reliant les bassins sont de 100mm. L’ensemble du système couvre donc une surface de 4,8 m2 et constitue un volume de 2,4m3.
Les trois premiers bassins sont des filtres dits verticaux. Ceux-ci sont disposés sur deux niveaux (niveaux I et II). Le fond de chaque bassin est recouvert de galets (40-60mm) sur 10 cm d’épaisseur. Sur cette couche de galets est disposée de la pouzzolane (7-15 mm) sur une vingtaine de centimètres.
L’arrivé de l’eau se fait en surface à une extrémité du filtre.
Un drain court au fond du bassin, pris dans une tranchée drainante de galets. Il remonte d’un côté à la surface afin d’assurer un parfaite oxygénation du filtre. La sortie des eaux se fait de l’autre côté du drain vers le filtre suivant.
Un collecteur maçonné dans le filtre permet de réaliser l’entretien du drain et de veiller au bon fonctionnement du filtre. Sur ce collecteur est placé, côté filtre, un tuyau de trop-plein, réglé à 5 cm sous la surface du filtre. Il est muni d’une crépine pour éviter qu’il ne se bouche.
Ainsi « L’effluent arrive en surface du bassin, est réparti sur toute la surface, percole doucement en profondeur à travers le gravier et ressort par le fond. Le premier filtre vertical est planté de phragmites communis (roseau commun), le second est également composé de phragmites communis, en association avec des scirpus lacustris (scirpe commun) ».
Les niveaux suivants (III, IV et V) sont des filtres horizontaux.
« L’effluent arrive en surface à l’une des extrémités du bassin, percole horizontalement à travers le sable et ressort par trop-plein, en surface, à l’autre extrémité du bassin. A l’entrée et à la sortie du bassin un tas de galets permet à l’effluent une distribution homogène et une collecte plus facile. Des végétaux aquatiques spécifiques sont plantés directement dans le substrat de pouzzolane ». Les trois premiers filtres horizontaux seront plantés de phragmites communis, de scirpus lacustris, d’iris pseudo-acorus (iris jaune des marais).
Le bassin terminal est laissé en eau libre.
- A faire soi meme :
fabriquer soi meme son préfiltre, un exemple :
on peut imaginer la meme chose remplie de sable, le sable faisant office de très bonne filtration.
son surpresseur :
http://www.ideesmaison.com/Un-groupe-surpresseur-pour-un-cuve.html#clapet_anti_retour
sa cuve :
http://www.ideesmaison.com/Installer-une-cuve-de-recuperation.html
qui peut se faire aussi avec une fosse septique (neuve bien sur ou bien nettoyée;-), que l'on modifie pour la transformer en récupération d'eau de pluie.
les moins chères sont en plastique, à voir les promos pour la mise en conformité assainissement 2012 ;-)
liens :
http://www.eautarcie.com/
http://eauvivante.free.fr/
VU ICI www.NRJrealiste.fr
- Etude et réalisation d’une pompe à eau fluidyne par François Lanzetta, Julien Boucher, Philippe Nika. Institut FEMTO-ST, CNRS UMR 6174, Département CREST. Parc technologique, 2 avenue Jean Moulin, 90000 Belfort
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