Filtration: la puissance de la nature en action...
Une piscine ou baignade naturelle, un bassin ou même un jardin aquatique sont des milieux presque clos (étanche vis à vis de l’environnement) dans lesquels on va recréer un écosystème proche de celui d’un lac naturel afin d’obtenir une eau saine et claire qui permettent à la faune et à la flore d’évoluer normalement et bien sur de se baigner en toute sécurité.
Pour cela nous allons utiliser et optimiser des processus naturels complexes en utilisant la technique de la filtration biologique qui repose sur l’utilisation de bactéries pour transformer les déchets toxiques du bassin en matières inoffensives. Pour que cette transformation soit efficace, il faut qu’un certain nombre de conditions soient réunies.
Comme on l'a dit plus haut, nous créons un écosystème presque clos, d’un équilibre fragile, soumis à des cycles qui contrairement à l’idée reçue qui veut qu’un écosystème se stabilise en 2-3ans, n’y sont quasiment jamais équilibrés. Ainsi, la composition chimique de l’eau est constamment modifiée par l'écosystème lui même: la faune et la flore du bassin produisent des substances qui s’accumulent inexorablement et qui dégradent la qualité de l’eau. Des éléments extérieurs au biotope tels que le soleil (qui fait varier la température de l’eau ou l’activité photosynthétique de végétaux qui produisent de l’oxygène), ou les pollutions atmosphériques (pluies acides) ou issues de l’activité humaine influencent également en permanence cet équilibre et il est donc illusoire de penser qu’après un certains temps il se fige dans les conditions qui nous conviendrait le mieux.
La filtration bactériologique
Nous avons éliminé la «pollution» organique et obtenue une eau de très bonne qualité chimiquement parlant. Cependant, si nos bactéries se développent, le milieu est également potentiellement favorable aux bactéries, virus et autres microorganismes végétaux ou animaux dont certains indésirables.
La philosophie d’une baignade naturelle n’est pas d’avoir une eau désinfectée, mais nous sommes en milieu clos et il est donc important de contenir la pression bactérienne. (maintenir la concentration en microorganismes "indésirables" à des taux acceptables).
Pour cela il existe deux écoles:
-soit "occuper le terrain" en injectant régulièrement des bactéries bénéfiques et donc limiter la place disponible pour le développement d'éventuels pathogènes. Cette technique très naturelle, difficile à évaluer avec précision, donc plus ou moins aléatoire...mais très utilisée par d'autres procédés.
-soit soumettre l'eau au rayonnement UV d’un filtre bactéricide qui assurera la destruction des cellules des différents pathogènes. Dans la nature cette action se fait grâce aux UV solaires, mais pour être efficace les doses reçues doivent être relativement précise, or, l’action solaire étant difficilement quantifiable, nous préférons l’utilisation d'appareils spécifique.
Cela nous permet de contrôler que le temps d’exposition et la dose d’UV reçue par les pathogènes est suffisant pour assurer leur destruction à 99,90%.
Enfin pour éviter les zones d'eau stagnante l’ensemble du volume d’eau du bassin est brassé en permanence. L’eau est aspirée par des prises d’eau de fond et de surface (skimmer, débordement..) et rejetée en de multiples points du bassin par des buses de refoulement. Ce brassage apporte également l'oxygène dissous dont à besoin une grande partie de la filtration biologique.
Comment cela fonctionne?
Le maintient de la qualité de l’eau va donc être la première préoccupation de tout concepteur ou détenteur de bassins. Malheureusement, il faut bien reconnaître qu’il n’est pas toujours aisé de maintenir ce précieux liquide dans la "norme" permettant à la faune et à la flore d’évoluer normalement. Cela est d’autant plus difficile que contrairement à un lac ou l’eau se renouvelle généralement par les apports d’eau fraiche issus de ruisseaux, dans nos aménagements nous allons créer un milieux presque clos.
Si cela présente l’avantage de pouvoir contrôler en grande partie les «intrants» (éviter les eaux de ruissellement, végétaux ...), cela nous oblige à avoir toujours à l’esprit la première grande règle, qui veut que comme l’a dit Lavoisier, dans la nature « rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme » ; par conséquent tout ce qui va entrer dans notre bassin (feuilles, pollen, animaux, bactéries, métaux...) va y rester sous une forme ou une autre et s’y transformer.
Les feuilles, fleurs et autres matières végétales, ou animales (débris de peaux, cheveux humains, insectes ,etc ...) vont s’y décomposer ; les métaux lourds, pesticides, etc... provenant des eaux de remplissage ou des pluies (zinc ou cuivre issus des gouttières et canalisations ; plomb, soufre... issus de la pollution atmosphérique) vont s’y accumuler; les roches s’y dissoudre (calcaire..) et les algues, bactéries, virus et autres êtres vivants vont s’y développer plus ou moins vite ...
Nous allons donc devoir traiter toute cette "pollution" de l’eau qui est principalement due à la matière organique issue des déchets végétaux et animaux et de l’eau de remplissage. Cette matière organique est elle même essentiellement composée de Carbone, d’Azote et de Phosphore et notre filtration par lagunage va se charger de transformer ou de consommer ces produits et donc d'arriver à un état inoffensif pour la vie et compatible avec la baignade.
Cette dégradation est régis par des cycles naturels que nous allons favoriser et contrôler en installant un support de fixation à la fois pour les bactéries qui effectuent ces transformations et pour les plantes qui en consomme les produits.
La première étape consiste à débarrasser l'eau des matières en suspension (MES). Pour cela l'eau est aspirée en partie depuis le fond du bassin et en partie depuis la surface. Cette première phase va préparer la matière organique pour la filtration biologique en la solubilisant et en opérant une première dégradation de l’azote organique en Ammoniac/Ammonium.
A ce stade, l’eau est donc chargée d’azote sous forme ammoniacale.
L’eau débarrassée de ses MES est injectée via une pompe basse consommation dans la filtration biologique proprement dite. Là elle est forcée de passer à travers différentes couches de substrat et enfin par la couche de surface ou prolifèrent les racines des plantes épuratrices. Les différents substrats servent de support aux bactéries du cycle de l ‘azote qui vont dégrader la matière organique et notamment l’Azote ammoniacal et le transformer en nitrites (toxique pour les poissons) puis en nitrates assimilables par les plantes.
Celles ci vont s’en servir pour leur croissance et produire leur feuilles etc... consommant ainsi ces nitrates; Un faucardage régulier de leurs parties aériennes éliminera donc cette fraction de l’azote et de phosphore de l’eau du bassin achevant l’épuration.
L'eau contient maintenant de faibles quantités d'azote, de phosphore et de carbone. Comme le cycle de filtration traite le volume d'eau du bassin au minimum 2 x par jour, un nettoyage régulier pour limiter la décomposition de matière organique dans l'eau facilitera le travail de la filtration et garantira ainsi une qualité d'eau optimale
Un processus personnalisé.
Au dela de ce fonctionnement "général" on comprend bien que chaque projet est unique ne serait ce que par la "pollution" prévisible qu'il va falloir traiter : plantations à proximité, nombre de baigneurs potentiels...
La filtration que nous vous proposons est donc étudiée d’une part en fonction de la configuration propre de votre aménagement et d’autre part en fonction des contraintes de dimensionnement spécifiques à l’épuration biologique (les cycles évoqués plus haut).
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Gilles Zeugmann Paysagiste
Bureau d'étude
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