Téléchargez le document au format Acrobat

AQUALIE 2009
ER
ATELIER N°2 DU MARDI 1 DECEMBRE 2009
"MAINTENANCE DES EQUIPEMENTS ET MAITRISE DE LA CONSOMMATION A L'HEURE DU DEVELOPPEMENT DURABLE"
LES CONSOMMATIONS D'EAU OU LA GESTION DES EFFLUENTS EN PISCINES
R. KERVADEC - Ingénieur, Directeur du Bureau d'Etudes ETHIS
1. INTRODUCTION/OBJECTIF
Les chocs pétroliers des années 1970-80 entraînant la flambée des prix des énergies ont fait prendre conscience du caractère énergivore des piscines et
centres aquatiques. Cette prise de conscience a généré un travail d'amélioration des équipements thermiques (chaudière à condensation, pompe à chaleur
sur la ventilation, régulation automatique…) et de l'enveloppe du bâtiment (meilleure isolation, matériaux plus performants…) pour tendre vers une moindre
dépense énergétique. Toutefois, un poste générant directement et indirectement des dépenses substantielles dans le fonctionnement de la piscine a été peu
pris en considération : il s'agit des consommations et dépenses en eau.
Les usages de l'eau en piscine sont multiples :
-
Eau chaude sanitaire pour les douches,
Eau froide pour les sanitaires et l'entretien des sols,
Eau de remplissage et de renouvellement des bassins.
Une part importante de cette eau est donc chauffée, traitée et rejetée dans le réseau d'assainissement : au-delà du prix de la fourniture de l'eau de réseau, il
faut donc intégrer le coût du chauffage d'une partie de cette eau, de son traitement chimique (désinfectant, neutralisant), et de son assainissement.
L'objectif de cet exposé est de proposer des pistes tendant à une meilleure gestion de l'eau en piscines.
2. L'ETAT DES LIEUX
2.1
Rappel historique
La consommation en eau des piscines dans les années 1980 n'était pas un souci majeur. L'eau n'était pas encore un enjeu environnemental, elle n'apparaît
pas comme une ressource menacée, elle ne coûtait pas cher.
1
Sur une cinquantaine de diagnostics de piscines que nous avons conduits dans la période 1990-2000 on observait que :
-
2.2
La consommation en eau n'était pas identifiée sur la moitié des équipements (piscine alimentée depuis d'autres équipements, pas ou plus de
comptage…),
La consommation moyenne sur l'autre moitié des équipements était voisine de 320 litres par baigneur,
3
Le prix moyen de l'eau était de 0,95 € TTC le m (fourniture et assainissement),
La dépense en eau représentait 25% des dépenses eau/électricité/chauffage (gaz ou fioul).
La situation actuelle
Sur le suivi d'une cinquantaine de piscines sur la période 2000-2009 on observe que :
-
2.3
La consommation moyenne est voisine de 180 litres par baigneur,
3
Le prix moyen de l'eau est voisin de 2,20 € TTC le m (fourniture et assainissement),
La dépense en eau représente 25% des dépenses.
La répartition de consommations d'eau en piscine
9%
19%
72%
2.4
Bassin
ECS
Nettoyage, sanitaires
La définition d'un référentiel
Dans les approches de qualité environnementale sur les projets de piscines, il n'existe pas encore de référentiel, aussi pour juger de la qualité de la réponse
sur la problématique des consommations d'eau, nous avons élaboré notre "référentiel" qui est une base de travail permettant de se situer.
2
Tableau n°1 - Consommation d'eau par baigneur :
Douches (35°C)
Sanitaires, nettoyage
30 litres
10 litres
2.5
Bassins
120 litres
Total
160 litres
Application à un centre aquatique "type"
Nous avons caractérisé un établissement "type" correspondant à un standard souvent rencontré :
-
Surface de plan d'eau de 500 m² (bassins natation + loisirs-apprentissage + pataugeoire),
Fréquentation annuelle de 130 000 baigneurs.
Tableau n°2 - Les consommations annuelles dans le "référentiel" sont :
3
3
3
Sanitaires, nettoyage (m3)
Total (m )
Total (€ TTC)
Bassin (m )
Douches (m )
3 900
1 300
15 500
20 800
45 760 € TTC
19%
6%
75%
100%
L'observation des trois postes consommateurs d'eau en piscine montre que l'enjeu principal pour limiter la consommation d'eau est le poste "bassin" qui a lui
seul représente 75% de la consommation totale en eau.
2.6
Quels objectifs pour la piscine de demain
Si la moyenne de nos observations sur des équipements est une consommation d'eau de 180 litres par baigneur, il existe aujourd'hui quelques centres
aquatiques qui fonctionnent avec une consommation moyenne de 120 litres par baigneur, sans équipement ou investissement particulier. Cet objectif n°1 de
120 litres par baigneur est donc un objectif possible à court terme.
La réflexion sur des moyens et usages plus "évolués" doit permettre de viser un objectif n°2 de 60 litres par baigneur, objectif à viser à moyen terme.
320
l/baigneur
180
l/baigneur
120
l/baigneur
60
l/baigneur
3
3. LES SOLUTIONS
3.1
-
L'objectif 120 litres/baigneur
Eau des sanitaires :
Limiter les débits de soutirage :
Réducteurs de pression à 3 bars.
Réservoir d'eau à volume limité et à double commande.
Robinets à ouverture temporisée.
Urinoirs à faible débit ou sans eau.
Sous-tirage et suivi de la consommation sur la GTC.
Eau des douches :
Mieux utiliser l'eau :
Robinets à ouverture temporisée.
Mousseur et éclateur de jet sur les douchettes.
Réglage de la température par mitigeage juste avant usage.
Sous-tirage et suivi de la consommation sur la GTC.
NOTA :
Le passage d'une douche "traditionnelle" (14 l/mn) à une douche "économe" (7,5 l/mn) permet sur un centre fréquenté par 130 000 personnes une
3
économie annuelle de 3 800 m d'eau !
-
-
Eau des bassins :
Mieux gérer la qualité de l'eau des bassins :
Le fort renouvellement d'eau dans les bassins sert à maintenir une qualité d'eau "acceptable".
Lutter contre les apports de pollution dans l'eau des bassins par les baigneurs : une douche complète savonnée élimine 90% de la
pollution organique, un passage aux toilettes réduit de 60% la pollution introduite dans les bassins. Il faut informer, sensibiliser les
usagers.
Dimensionner correctement les installations de filtration : vitesse lente de filtration, bonne granulométrie du sable.
Economiser l'eau de lavage des filtres : prévoir des filtres à lavage air + eau (filtres à plancher crépiné) qui permettent d'économiser
l'eau de lavage.
Le lavage des filtres consomme environ 50% du poste bassins. Dans la piscine de 500 m² de plan d'eau définie dans le référentiel, un lavage
des filtres du bassin natation une fois par semaine et des filtres des bassins loisirs deux fois par semaine conduisent à une consommation
3
d'eau pour le lavage de 7 800 m par an.
3
Un lavage "air+eau" des filtres permet de réduire de 20 à 30% cette consommation soit un gain d'environ 2000 m par an.
Eliminer la pollution présente dans l'eau (chloramines) en réalisant du stripping sur les bacs tampons : brassage de l'eau de retour
des goulottes, ventilation mécanique forcée.
4
Eliminer la pollution présente dans l'eau (chloramines) en mettant en œuvre des destructeurs de chloramines à lampe UV (circulaire
du 22 février 2008).
Gérer correctement les pédiluves : surchloration permettant de limiter la pollution apportée par les baigneurs, arrêt de fonctionnement
des pédiluves hors fréquentation (gestion par horloge ou GTC).
3.2
L'objectif 60 litres/baigneur
Eau des sanitaires :
Récupération de l'eau de pluie pour l'usage sanitaire (arrêté du 21 août 2008).
Sur une majeure partie de la France, il est possible de couvrir la totalité des besoins sanitaires avec l'installation (investissement de l'ordre de 50
000 € HT pour la piscine "référence").
NOTA :
En cas de besoin d'arrosage d'espaces verts, l'installation peut être mutualisée.
-
-
Eau des douches :
Réutiliser l'eau après épuration (voir plus loin).
C'est le poste qu'on voudrait maintenir en piscine : l'importante de la douche avant baignade a été évoquée. Elle permet de faire des économies
d'eau de renouvellement.
-
Eau des bassins :
Envisager d'autres moyens de désinfection :
L'usage du chlore comme moyen de désinfection est généralisé. Ses sous-produits (chloramines) conduisent à un usage excessif de l'eau pour
maintenir l'eau à des caractéristiques autorisées (taux de chloramines inférieur à 0,6 ppm).
Le traitement de l'eau à l'ozone permet d'éviter cet écueil (bien qu'il faille toujours utiliser du chlore dans ce cas pour rendre l'eau désinfectante).
Une installation de traitement de l'eau à l'ozone sur notre piscine de référence induit un surcoût de l'ordre de 250 000 € HT.
Réutiliser l'eau après épuration :
Décantation-déchloration de l'eau de lavage des filtres :
En règle générale, l'eau de lavage des filtres (eau chargée) est envoyée vers le réseau d'assainissement des eaux usées. Ceci
pose de nombreuses contraintes, dont la nécessité d'un réseau important devant absorber un fort débit en peu de temps (environ
40 l/s).
Une solution est de créer un bassin de décantation-déchloration (succession de 3 bassins à l'air libre) permettant soit de rejeter
l'eau de sortie au réseau Eau Pluviale, soit d'infiltrer cette eau, soit de la réutiliser pour de l'arrosage.
Le coût d'une telle installation est de l'ordre de 20 000 € HT.
Filtrer l'eau de lavage des filtres : l'ultrafiltration.
Le poste renouvellement d'eau du bassin/lavage des filtres représente la part la plus importante de la consommation d'eau d'une
piscine. L'objectif est de pouvoir réutiliser cette eau après traitement au lieu de la rejeter. L'eau est récupérée dans le troisième
bassin de décantation, est préfiltrée, filtrée par ultrafiltration puis stockée pour les bassins journaliers.
5
Le coût d'une telle installation est de l'ordre de 210 000 € HT pour notre piscine de référence. Ce procédé n'est pas agréé et
nécessite une démarche auprès des autorisés sanitaires.
4. CONCLUSION
L'observation des solutions proposées montre que l'objectif n°1 de 120 l d'eau consommés par baigneur est tout à fait accessible. Ceci
représente une économie supérieure à 60% par rapport à la fin des années 1990.
Sans parler de "zéro rejet", nous voyons que l'objectif n°2 de 60 l d'eau consommés par baigneur est lui aussi accessible. Il nécessite
par contre une évolution réglementaire sur l'autorisation de réutilisation de l'eau en piscine.
6
CONSOMMATIONS D'EAU EN PISCINE
2008
Divers1990
15 l
Divers
25 l
Eau Chaude
Divers
15 l
Sanitaire
ECS
35
l
ECS
35 l
40 l
Bassins
130 l
Bassins
255 l
320 l/baigneur
0,95 € TTC/m3
Piscine 500 m² bassins/130 000 baigneurs-an
41 600 m3 d'eau/an
39 520 € TTC d'eau/an
Bassins
130 l
180 l/baigneur
2,20 € TTC/m3
Piscine 500 m² bassins/130 000 baigneurs-an
23 400 m3 d'eau/an
51 480 € TTC d'eau/an
7
CONSOMMATIONS D'EAU EN PISCINE
REFERENTIEL
OBJECTIF POSSIBLE ?
Divers
10 l
ECS
30 l
ECS
20 l
Bassins
120 l
160 l/baigneur
2,20 € TTC/m3
Piscine 500 m² bassins/130 000 baigneur-an
20 800 m3 d'eau/an
45 760 € TTC/an
Bassins
40 l
60 l/baigneur
2,20 € TTC/m3
Piscine 500 m² bassins/130 000 baigneur-an
7 800 m3/an
17 160 € TTC/an
8
9