Phares et sémaphores : systèmes … intégrée pour la mise en valeur du patrimoine des phares, sémaphores et balises de la Méditerranée », financé par l’Union Européenne/Programme

Phares et sémaphores : systèmes d’approvisionnement de ressources en eau, énergétiques et gestion de déchet

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Citation du document :

Phares et sémaphores: systèmes d’approvisionnement de ressources en eau,

énergétiques et gestion de déchet. Société pour la Protection de la Nature du Liban,

2016.

Rédaction du document :

Ce document a été préparé dans le cadre du projet MED-PHARES « Stratégies de

gestion intégrée pour la mise en valeur du patrimoine des phares, sémaphores et

balises de la Méditerranée », financé par l’Union Européenne/Programme IEVP CT

Bassin Maritime Méditerranée.

L’édition de ce document « Phares et sémaphores: systèmes d’approvisionnement

de ressources en eau, énergétiques et gestion de déchet » a été coordonné par la

Société pour la Protection de la Nature du Liban et a été rédigé par le Dr. Mazen

Ghandour Ph.D ing. Université Libanaise, faculté de génie, e-mail :

[email protected] – [email protected].

Ce document ne peut en aucun cas être considéré comme reflétant la position de

l’Union européenne ou celles des structures de gestion du Programme.

Photo de couverture : Phare de Grand Rouveau @ Agence Conservatoire des Côtes

de Sardaigne

Editeur : Société pour la Protection de la Nature du Liban


3

Phares et

sémaphores :

systèmes

d’approvisionnement

de ressources en eau,

énergétiques et

gestion de déchet


4


5

Sommaire

PRESENTATION DU PROJET MED-PHARES 7

SYSTEMES D’APPROVISIONNEMENT DE RESSOURCES EN EAU 9

Gestion de l’eau et utilisation de l’eau pluviale 9

1. Description et caractéristiques 9

1.1 Diagnostic 9

1.2 Méthodologie 10

1.3 Recommandations 10

2. Raisons de la réserve des eaux pluviales 11

2.1 L'augmentation des besoins en eau / demandes 11

2.2 Les variations de la disponibilité en eau 11

2.3 Avantages de la réserve et du stockage à proximité du lieu

d'utilisation 11

2.4 Qualité de l'approvisionnement en eau 12

3. Gestion de l’eau sur les sites des phares 12

3.1 Plan de gestion 12

3.2 Rôles des dispositifs de gestion des eaux pluviales (DGE) 13

3.3 Avantages de la réserve de l'eau de pluie 14

3.4 Inconvénients de la réserve de l'eau de pluie 15

3.5 Composants d'un CEP 15

4. La conception d'un système CEP 20

4.1 Première étape : montant total de l'eau de pluie requis et

disponible 20

4.2 Deuxième étape : conception de votre zone de chalandise

(zone de captage) 21

4.3 Troisième étape : conception de votre système de livraison 22

4.4 Quatrième étape : dimensionnement de votre réservoir de

stockage 26

4.5 Cinquième étape : sélection d'un réservoir de stockage

adapté a la conception 27

4.6 Composants optionnels 28

SYSTEMES D’APPROVISIONNEMENT DE RESSOURCES ENERGETIQUES 31

Gestion de l’énergie 31

1. La conception d'un système d’approvisionnement énergétique 32

2. Gestion des énergies renouvelables 33

2.1 Energie solaire 34

2.2 Energie éolienne 41

2.3 Energie hydraulique 51

2.4 Génératrice au diesel 55

2.5 Système hybride 56


6

GESTION DE DECHET 59

Gestion et traitement des eaux usées dans un site isolé 59

1. Composition des eaux usées 59

1.1 Méthodes de traitement 60

1.2 Alternatives recommandées sur le site isolé 68

Gestion des déchets solides 72

2. Composition des déchets solides 72

2.1 Gestion des ordures solides 73

GESTION DES ZONES COTIERES 77 Plans écologiques 77


7

Présentation du Projet Med-Phares

Le projet MED-PHARES « Stratégies de gestion intégrée pour la mise en valeur du

patrimoine des phares, sémaphores et balises de la Méditerranée » est un projet

de coopération transfrontalière, soutenu par l’Union Européenne à travers

l’Instrument Européen de Voisinage et de Partenariat pour le Bassin Maritime

Méditerranée (IEVP-CT Med).

Il associe des pays du Nord, du Sud et de l’Est de la Méditerranée avec l’Agence

Conservatoire des côtes de Sardaigne (Italie), bénéficiaire du projet, et quatre

partenaires, le Conservatoire du littoral (France), l’Agence de Protection et

d’Aménagement du Littoral (Tunisie), la Société pour la Protection de la Nature au

Liban et la Municipalité de Tyr (Liban) autour de la thématique de la préservation et

de la valorisation du patrimoine bâti maritime.

Le projet MED-PHARES vise à développer un modèle, applicable dans tous les pays

de l’espace méditerranéen, voire au-delà, destiné à mettre en valeur la singularité

du patrimoine, matériel et immatériel, des sites côtiers dotés de signalisation

maritime, dans l’objectif plus général de promouvoir et de contribuer à valoriser

ces territoires uniques à travers le développement d’un tourisme durable.

Aujourd’hui, ce patrimoine se retrouve souvent abandonné et déconnecté du

territoire et de la vie urbaine ou rurale où il est implanté. Une mise en valeur de ces

sites permettra à la population locale de se réapproprier le patrimoine maritime

présent sur son territoire, à travers une participation active au projet et une

connaissance accrue de ce dernier. Au même titre, les visiteurs profiteront d’un

territoire valorisé et enrichi culturellement par un patrimoine unique, et dont

l’intégration et la mise en réseau avec d’autres sites méditerranéens contribueront

à renforcer le partage d’informations sur ces édifices emblématiques.

Dans le cadre du projet, les partenaires ont contribué à la réalisation de ce

document que a pour objectif de donner un cadre commun à tous les partenaires

pour la mise en place des cours des formations relatifs aux thématiques liées aux

Lignes directrices MED-PHARES. Ce document est conçue pour être utilisée par les

décideurs publics et les professionnels qui travaillent dans le domaine de la gestion

des sites côtiers. Consulter les sites web du projet pour plus d’informations

(http://www.medphares.eu et http://www.mediterraneanlighthouses.org).


8


9

Gestion de l’eau et utilisation de l’eau pluviale

L’eau couvre 70% de la surface du globe terrestre, mais seulement 2,8% de cette

eau est douce, dont 1,8% est contenue dans les glaciers et les carottes glaciaires.

L’eau est utilisée dans nos usages domestiques : alimentation, hygiène, irrigation

des jardins et cultures.

Le problème d’accès à l’eau potable est aujourd’hui une réalité quotidienne pour

de nombreuses populations à travers le monde, alors que la qualité de cette

ressource pourrait devenir préoccupante sous nos latitudes.

L’eau est un élément fondamental dans la conception de tout projet, et il est

urgent d’agir pour en économiser l’usage, ce qui permet de réaliser des économies

financières.

1. Description et caractéristiques

1.1 Diagnostic

La quantité et la qualité de l’eau peuvent être étudiées en répondant aux questions

suivantes :

SYSTEMES D’APPROVISIONNEMENT DE RESSOURCES EN EAU

L’eau douce

dans le

monde [1]


10

- Quelle est la quantité d’eau consommée sur un site ?

- Quels sont les moyens d’investissement de l’eau ?

- Quel est l’état du réseau ?

- Quel est le système d’assainissement ? Quel est son état ?

(De par leur situation géographique, les sites sont souvent indépendants

d’un point de vue système d’assainissement, ce point mérite donc d’être

étudié précisément).

- Les eaux de pluie sont-elles investies ?

1.2 Méthodologie

- Evaluer les consommations ;

- Etablir un bilan ;

- Vérifier les appareillages et décomposer les usages ;

- Apprécier la qualité en système d'assainissement ;

- Effectuer un bilan de l'existant (consommation, nombre de points d'eau,

usages, eau de pluie) ;

- Envisager des réductions des consommations d'eau potable, gestion des

eaux pluviales de la parcelle de terre ;

- Etudier le type et l'efficacité de l'assainissement ;

- Etudier la méthode de gestion hydraulique (gravitaire, type de pompe,

énergie...).

1.3 Recommandations

Pour réaliser une bonne gestion des eaux sur un certain site qui a une insuffisance

d’eau douce, on peut donner les recommandations suivantes :

- Il est envisageable de réutiliser l’eau de pluie ou des eaux grises pour un

certain nombre d’applications.

- Il est primordial d’être très vigilent par rapport à nos consommations

d’eau, au risque de tarir notre source.

- Il faut bien connaître la durée de saison de pluies.

- Il faut minimiser les surfaces imperméabilisées.

- Il faut récolter l'eau de pluie pour l'utiliser ou bien la restituer au milieu

naturel par infiltration ou la retenir et l'évacuer lentement vers le réseau

d'égouts ou les eaux de surface.

- Une analyse par une autorité reconnue devrait être entreprise une fois par

année au moins.

A défaut, une indication claire doit être apposée aux points de distribution, par

exemple «eau non contrôlée» ou dans de plus rares cas «eau non potable». En cas


11

de non signalement, le gardien et/ou le propriétaire peuvent être rendus

responsables en cas d’indisposition d’un randonneur ayant consommé de cette

eau.

Si l’eau est acheminée par gravité ou par pompage du captage à la place

d’utilisation, il est recommandé de prévoir une zone de décantation (alimentation

du réservoir au milieu, soutirage par le haut), permettant aux particules en

suspension (sable, etc.) de se déposer et de ne pas obstruer les conduites à

l’intérieur du bâtiment.

Les éléments déposés sur le fond doivent être évacués régulièrement pour ne pas

péjorer la capacité de retenue du réservoir et éviter les développements de

bactéries favorisés par la présence de particules organiques.

2. Raisons de la réserve des eaux pluviales

Les raisons de la réserve et l'utilisation de l'eau de pluie à usage domestique sont

nombreuses et variables:

2.1 L'augmentation des besoins en eau / demandes

Le besoin accru pour les résultats de l'eau dans les nappes phréatiques plus bas et

des réservoirs épuisés. L'utilisation des eaux de pluie est une alternative utile.

2.2 Les variations de la disponibilité en eau

La disponibilité de l'eau provenant de sources telles que les lacs, les rivières et les

eaux souterraines peu profondes peut fluctuer fortement. Le stockage de l'eau de

pluie peut fournir de l'eau à usage domestique dans les périodes de pénurie d'eau.

L'eau de pluie peut également fournir une solution lorsque la qualité de l'eau est

faible ou varie pendant la saison des pluies dans les rivières et dans les autres

ressources en eau de surface.

2.3 Avantages de la réserve et du stockage à proximité du lieu d'utilisation

Les sources traditionnelles sont situées à une certaine distance de la communauté.

La réserve et le stockage de l'eau à proximité des ménages améliorent

l'accessibilité et la commodité de l'approvisionnement en eau et ont un impact

positif sur la santé. Ils contribuent à également renforcer le sentiment

d'appartenance.


12

2.4 Qualité de l'approvisionnement en eau

L'approvisionnement en eau peut devenir pollué soit par des déchets industriels ou

humains ou par l'intrusion des minéraux tels que l'arsenic, le sel ou le fluorure.

L'eau de pluie est généralement de bonne qualité.

3. Gestion de l’eau sur les sites des phares

3.1 Plan de gestion

La plupart des sites des phares sont dépourvus de tout raccordement au réseau

d’eau potable. Actuellement, un dispositif de réserve et de stockage d’eau de pluie

équipe le phare et ce, depuis son origine, l’eau de la toiture collectée étant stockée

dans des cuves prévues à cet effet, enterrées dans la cour intérieure du phare.

Cette zone ne constitue pas une ressource en eau potable à proprement dit. De

plus, les quantités disponibles sont très largement inférieures aux besoins liés à

l’exploitation tels que définis dans le programme du Maître d’Ouvrage.

La mise en place d’une politique de meilleure gestion de l’eau passe par des efforts

économie d’eau, par un meilleur suivi et entretien du réseau, et la mise en place de

gestes et équipements économes. Cela passe aussi par une surveillance de la

qualité de l’assainissement et l’utilisation de l’eau de pluie.

Dans le cadre d’un projet de gestion d’eau, la collecte, le traitement, le stockage et

la distribution d’eau reprendront le principe de collecte des eaux de pluie des

toitures, mais disposeront de dispositifs de traitement d’eau, d’adaptation et

remise en état des cuves existantes dans la cour intérieure, avec réalisation d’un

stockage complémentaire qui, par pompe de refoulement, remplira des réservoirs

situés en amont du site afin de permettre une distribution gravitaire.

L’implantation de l’ensemble des éléments nécessaires à l’adduction d’eau devront

faire l’objet d’une étude spécifique.

Pour assurer une meilleure alimentation d’eau pour le site d’un phare, on devra

réaliser les étapes suivantes :

- Alimentation d’un réservoir de stockage et mise en charge d’un réseau de

distribution, situé au moins 3 m au dessus du point le plus haut

d’utilisation.

- Traitement de l’eau avant admission dans le réservoir haut.

- Distribution à très faible pression d’eau potable (si elle existe) vers tous les

points d’utilisation d’eau.


13

- Au niveau de la collecte, on conserve l’alimentation à partir de la toiture

du bâtiment du phare : vérification et reprise des collectes des eaux de

toiture.

- Changement des descentes de gouttière : le principe d’une vanne

permettant d’en court-circuiter les cuves est à conserver mise en place

d’un filtre accessible sur l’entrée dans la cuve (filtre pour eau de pluie).

C’est préférable de construire une cuve en béton, mais si le poids devient

rédhibitoire on peut examiner d’autres matériaux – qualité alimentaire.

- Prévoir une pompe dans chaque ensemble de cuves car cela parait plus

simple que de créer une liaison par la base.

- Coffret de commande des pompes installé soit à proximité, soit coffret de

commande unique installé près du réservoir. Liaisons à prévoir :

alimentation électrique et commande (arrêt du pompage réservoir plein).

Principe de l’alimentation électrique : le pompage et le traitement vont

fonctionner au maximum 1 heure par jour : alimentation directe sur la

source d’énergie sans passer par les batteries.

3.2 Rôles des dispositifs de gestion des eaux pluviales (DGE)

Les dispositifs de gestion des eaux pluviales ont une grande importance d’après

leurs nécessités pour bien préserver et distribuer l’eau. Ils vont jouer les rôles

suivants :

- La préservation : l'eau est préservée soit par l'intermédiaire de

canalisations ou rigoles dans le cas, par exemple, de récupération des eaux

de toiture et de chaussée, soit par le ruissellement direct vers le DGE via

les surfaces qui lui sont adjacentes.

- La rétention : la fonction essentielle des dispositifs extensifs de traitement

des eaux pluviales est de stocker un épisode pluvieux.

L’eau captée est destinée principalement à deux utilisations : l’eau de

consommation pour la boisson et la cuisine, et celle utilisée pour les

sanitaires et les douches. Dans le deuxième cas, elle n’a pas besoin d’être

potable.

- L'évacuation : l'eau est évacuée par infiltration dans le sol, par

évapotranspiration et/ou vers un exutoire.

- La dépollution : la majorité des DGE participent à dépolluer l'eau de

ruissellement.

Si on veut offrir une eau présentant un risque minime, la désinfection permet

l’élimination des micro-organismes pathogènes (bactéries et virus). On utilise pour

cela soit un désinfectant chimique comme le chlore ou l’ozone, soit des

rayonnements ultraviolets.


14

De nombreuses solutions peuvent être utilisées qui limitent le gaspillage d’eau et

en optimisent l’utilisation:

• fermer les robinets qui coulent inutilement,

• éviter les nettoyages à grands jets d’eau,

• installer des économiseurs d’eau sur les robinets,

• éliminer toutes sources de fuites (remplacer les joints défectueux des conduites,

des tuyaux, et des équipements),

• examiner et entretenir régulièrement la tuyauterie…

3.3 Avantages de la réserve de l'eau de pluie

Construction simple. La construction des systèmes CEP est simple, la population

locale peut facilement être formée pour les construire elle-même. Cela réduit les

coûts et encourage une plus grande coopération, l'appropriation et la durabilité au

niveau communautaire.

Bon entretien. Exploitation et entretien d'un système de captage des ménages sont

contrôlés uniquement par le gardien ou le responsable technique du site. En tant

que tel, cela est une bonne alternative à un mauvais entretien et à la surveillance

d'un approvisionnement en eau courante centralisée.

Bonne qualité de l'eau. L'eau de pluie est mieux que d'autres sources disponibles

ou traditionnelles (eaux souterraines peut être inutilisable en raison de fluorure, la

salinité ou de l'arsenic).

Faible impact environnemental. L'eau de pluie est une ressource renouvelable qui

ne produit pas de mauvais effets sur l'environnement.

Commodité au niveau des ménages. Le système fournit de l'eau au point de

consommation.

Non affecté par la géologie locale ou de la topographie. La réserve de l'eau de

pluie fournit toujours une alternative où la pluie tombe.

La flexibilité et l'adaptabilité des systèmes. La disponibilité accrue des réservoirs à

faible coût en tenant compte les budgets locaux (par exemple en Ferro ciment,

plastique ou pierre / briques).


15

3.4 Inconvénients de la réserve de l'eau de pluie

Les coûts élevés d'investissement. Le coût des systèmes de captage d'eau de pluie

est presque entièrement engagé au cours de la construction initiale. Les coûts

peuvent être réduits par une construction simple et l'utilisation des matériaux

locaux.

Utilisation et entretien. Le bon fonctionnement et l'entretien régulier est un

facteur très important qui est souvent négligé. Une inspection régulière, un

nettoyage et des réparations occasionnelles sont essentiels pour le succès d'un

système.

Qualité de l'eau est vulnérable. La qualité de l'eau de pluie peut être affectée par

la pollution de l'air, les excréments d'animaux ou d'oiseaux, d'insectes, de la saleté

et de la matière organique.

La source est sensible à la sécheresse. Les périodes sèches longues peuvent causer

des problèmes d'approvisionnement en eau.

Source limitée. L'offre est limitée par la quantité de pluie et la taille de la zone de

captage et du réservoir de stockage.

3.5 Composants d'un CEP

Chaque système de réserve de l'eau de pluie se compose de trois éléments de base :

- bassin versant ou surface de toit pour recueillir l'eau de pluie,

- système de livraison pour transporter l'eau provenant du toit pour le

réservoir de stockage (gouttières et descentes d'eau pluviale),

- réservoir de stockage : il est doté d'un dispositif d'extraction qui peut être,

selon l'emplacement du réservoir, un robinet, corde et godet, ou une

pompe.


16

Surface de captage. Le bassin versant d'un système de récupération de l'eau est la

surface qui reçoit directement les précipitations et draine l'eau pour le système.

L'eau de surface est, cependant, dans la plupart des cas, ne convient pas à des fins

de consommation depuis la qualité de l'eau n'est pas assez bon.

Constitution

d’un

système

CEP,

installation

de

récupération

d’eau de

pluie [2]

Trois

composants

de base d'un

système de

collecte des

eaux de

pluie [3] :

(1) Surface

du captage-

toit

(2) Système

de livraison

(3) Réservoir

de stockage

1

2

3

1

2

3


17

Tout le matériau de couverture est acceptable pour la collecte de l'eau. Cependant,

pour que l’eau sera potable, elle ne doit pas être recueillie à partir des toits de

chaume ou des toits couverts avec de l'asphalte, de même le plomb. Les feuilles de

tôle ondulées, galvanisées, ou bien du plastique ondulé font de bonnes surfaces de

captage de toit. Le Ciment plat ou toit recouvert de feutre peuvent également être

utilisés à condition qu'ils soient propres. Les Feuilles en amiante-ciment intacte

n'ont pas un effet négatif sur la qualité de l'eau. Petits dommages peut, toutefois,

causer des problèmes de santé.

Système de livraison. Le système de livraison du toit se compose généralement de

captage gouttières pendaison dans les côtés du toit inclinée vers un tube de

descente et réservoir. Ce système de livraison ou de gouttières est utilisé pour le

transport de l'eau de pluie du toit vers le réservoir de stockage. Pour le

fonctionnement efficace d'un système de collecte des eaux pluviales, il est

important d’avoir un système de gouttière bien conçu et soigneusement construit,

car cette partie est souvent le maillon le plus faible dans un système de collecte des

eaux pluviales. C’est possible d’évacuer 90% ou plus de l'eau de pluie recueillie sur

le toit vers le réservoir de stockage si la gouttière et le système de descente sont

correctement montés et entretenus. Les gouttières et les tuyaux de descente sont

de nature métallique et de polychlorure de vinyle.

Système de

livraison [4]


18

Réservoir de stockage. Le réservoir de stockage de l'eau représente habituellement

le plus grand investissement en capital d'un système CEP domestique. C'est

pourquoi il exige un soin particulier pour fournir la capacité du stockage optimal et

la résistance structurelle tout en gardant les coûts aussi bas que possible.

Il existe deux catégories de réservoirs de stockage : les réservoirs sur le sol et les

réservoirs sous-sol. Les réservoirs sur le sol sont les plus communes pour la collecte

de l’eau du toit. Les matériaux utilises pour leur fabrication sont : le métal, le bois,

le plastique, fibre de verre, la brique, les blocs de pierre, ferro ciment et béton

armé. Le choix du matériau dépend de la disponibilité locale et de l'abordabilité.

Les réservoirs de surface sont généralement plus coûteux que les réservoirs

souterrains, mais également plus durable.

Le matériel et la conception des murs réservoirs ou citernes de sous-sol doivent

être capables de résister à la pression de l'eau du sol et du sol à l'extérieur lorsque

le réservoir est vide. L’emplacement correct du réservoir est donc important. Un

réservoir de sous-sol ou citerne nécessite un dispositif de levage à l'eau, tel qu'une

pompe ou un godet-système de corde. Pour empêcher la contamination de l'eau

stockée, dispositif de levage de l'eau, un entretien et un nettoyage réguliers sont

importants.

Le choix du réservoir repose sur :

- la quantité d'eau qui doit être stockée,

- la taille du bassin versant,

- emplacement du réservoir (au-dessus du sol, en dessous du sol, à

l'intérieur de l'accueil/ garage),

- la destination de l'utilisation de l'eau (utilisation toute l'année ou de

l'utilisation saisonnière),

- les conditions météorologiques locales (par exemple, dans les zones avec

des températures sous le point de congélation pendant l'hiver, le réservoir

devra être protégé contre le gel ou vidé au cours de l'hiver),

- la disponibilité d'espace pour l'accès et l'installation,

- les normes et les règlements municipaux du code du bâtiment,

- esthétique,

- coûts.

Les matériaux du réservoir et de l'intégrité structurelle sont réglementés par des

normes et des codes du bâtiment.

Réservoirs en polypropylène ou en polyéthylène sont les plus communs. Résistants

et légers, ils sont disponibles dans différente taille et couleur. Selon le modèle, ces

conteneurs en plastique sont généralement adaptés pour être au-dessus ou au-

dessous de la masse de l'installation. Lors de l'achat d'un réservoir en plastique,


19

c’est recommandé choisir un réservoir pigmenté que la peinture n'adhère pas bien

sur les surfaces en polyéthylène ou en polypropylène.

Les réservoirs de béton sont généralement utilisés dans les systèmes de sous-sol.

Ils peuvent être une partie de la fondation du bâtiment. Bien qu'il existe un risque

potentiel de fissures ou de fuites, les réservoirs de béton sont réparables et

proposent généralement un coût moindre par litre que les réservoirs en matière

plastique à de plus grandes capacités de stockage de 10 000 L ou plus.

Des réservoirs en fibre de verre sont légers en comparaison avec ceux en plastique

ou en béton. Ils peuvent durer des décennies sans détérioration, peut être peint et

sont facilement réparable. Selon le modèle, les réservoirs en fibre de verre peuvent

être utilisé au-dessus ou au-dessous du sol.

Réservoirs en acier galvanisé sont peu coûteux, utilisés dans les installations au-

dessus du sol uniquement. Ils peuvent être doublés pour réduire les risques de

corrosion.

Les cuves en acier inoxydable offrent une bonne résistance à la corrosion. Elles sont

plus coûteuses et il serait possible de les installer au-dessus du sol uniquement.

Différents

types des

réservoirs de

stockage [5]

Plastique (a)

Béton de

10600 litres

(b)

Différents

types des

réservoirs de

stockage [5]

Acier de

45500 litres

(c)

Polyéthylène

(d)

a b

c d


20

4. La conception d'un système CEP

Le calcul correct du volume de la cuve de stockage est la principale condition qu’il

faut prendre en considération dans la conception d’un système CEP. Le réservoir

devrait donner une capacité suffisante de stockage avec le minimum des coûts de

construction. Il y a quelques étapes qui devraient être suivies au cours de la

conception système CEP.

4.1 Première étape : montant total de l'eau de pluie requis et disponible

Estimation de la demande en eau domestique. La première étape de conception

d'un système de collecte des eaux de pluie est de prendre en compte le bilan

annuel de la demande en eau des ménages. Pour estimer la demande en eau on va

utiliser l'équation suivante :

Demande = l'utilisation de l'eau × Les membres éléments du ménage × 365 jours

Les données des précipitations. La prochaine étape consiste à tenir compte du

montant total de l'eau disponible, qui est un produit de la précipitation annuelle

totale avec la surface du toit ou de la réserve. Ces derniers déterminent la valeur

potentielle pour la réserve des eaux de pluie. Il y a habituellement une perte

causée principalement par l'évaporation (soleil), la fuite (surface de toit),

débordement (l'eau de pluie qui éclabousse sur les gouttières) et transport

(gouttières et tuyaux). Les conditions climatiques locales sont le point de départ de

toute conception.

Système de

CEP complet

avec des

valves et un

tuyau de

débordement

[5]


21

Les conditions climatiques varient largement d’une région à l’autre. La pluviométrie

ou répartition mensuelle, ainsi que le total des précipitations annuelles, servent

souvent à déterminer la faisabilité de la construction d'un système CEP.

Potentiel d'approvisionnement en eau de pluie par l’estimation de ruissèlement.

La quantité de l'eau de pluie dépend de la quantité de précipitations, la zone du

bassin versant, et son coefficient de ruissellement. Pour un toit ou un bassin

versant en pente c'est la zone de plan horizontal qui devrait être mesuré. Le

coefficient de ruissellement (RC) prend en compte les pertes dues à l'évaporation,

de fuites, de dépassement et de transport. Pour un système de captage bien

construit il est de 0,9. Pour les toits imperméables on aura un rendement élevé de

ruissellement.

Une estimation de l'approximatif, le ruissellement annuel moyen d'un bassin

versant donné peut être obtenu par l'équation suivante :

S = R × A × Cr

Approvisionnement en eau = précipitations × endroit × coefficient de ruissellement

(Cr)

où :

S = alimentation d'eau de pluie annuelle moyenne (m3)

R = les précipitations annuelles moyennes (m)

A = zone de chalandise (m2)

Cr = coefficient de ruissellement.

4.2 Deuxième étape : conception de votre zone de chalandise (zone de

captage)

Les toits offrent une surface de captage idéale pour réserver l'eau, pourvu qu'ils

soient propres. La surface du toit peut être composée de différents matériaux. Des

Feuilles de tôle ondulées galvanisées, du plastique ondulé et carreaux font un bon

toit pour les surfaces de captage. Les toits de ciment plat peuvent aussi être

utilisés.

La taille du toit d'une maison détermine la zone de captage et le ruissellement des

eaux de pluie. La collecte de l'eau est habituellement représentée par un

coefficient de ruissellement (RC). Le coefficient de ruissellement pour n'importe

quel bassin versant est le ratio du volume d'eau qui s'écoule une surface au volume

des précipitations qui tombent sur la surface. Un coefficient de ruissellement de 0,9

signifie que 90% de l'eau de pluie seront recueillis.

Un toit imperméable aura un rendement élevé de ruissellement d'eau de bonne

qualité pouvant être utilisé pour tous les usages domestiques : cuisine, lavage, eau

potable, etc. Depuis les toits sont conçues pour répandre de l'eau, ils ont un haut


22

coefficient de ruissellement et ainsi ils permettent de provoquer rapidement le

ruissellement des eaux de pluie. Le matériau du toit n'est pas seulement de

déterminer le coefficient de ruissellement, il influe également sur la qualité de l'eau

de la pluie récupérée. Les toits peints peuvent être utilisé pour la collecte des eaux

de pluie mais il est important que la peinture soit non toxique pour qu’il ne pollue

pas l’eau. Pour la même raison, le plomb ne doit pas également être utilisé pour la

collecte des eaux de pluie. Il n'y a aucune preuve que l'utilisation de fibre

d'amiante-ciment toits pour la collecte des eaux de pluie ne pose aucun risque

pour la santé dus à la pollution de l'eau.

4.3 Troisième étape : conception de votre système de livraison

L'eau recueillie par le toit doit être transporté au réservoir de stockage à travers un

système de gouttières et tuyaux. Plusieurs autres types de vecteurs existent mais

les gouttières sont de loin les plus communs. Les matériaux couramment utilisés

pour les gouttières et les tuyaux de descente RWA sont en métal galvanisé et en

plastique (PVC), qui sont facilement disponibles dans le marché. Il y a une grande

variété des gouttières en plastique préfabriquées ou simples réalisés sur le site à

partir de feuilles de métal.

Les gouttières faites du plastique extrudé sont durables, mais coûteuses. Les

gouttières en aluminium ou en métaux galvanisés sont recommandées en raison de

leur rigidité, tandis que les gouttières en plastique peuvent suffire sous les petites

zones de toit. Presque tous les types en plastique, certainement en PVC, doit être

protégé de la lumière directe du soleil. En général, le coût des gouttières est faible

Zone du plan

horizontal du

toit pour

calculer la

surface de

captage


23

comparativement à celle des réservoirs de stockage, qui tend à être la plus grande

partie du coût total d'un système CEP.

Les gouttières sont facilement disponibles dans différentes formes; ils peuvent être

arrondis, carrés, en forme de V, ouverts ou fermés et se termine par un connecteur

incliné vers le bas.

Les gouttières réalisées sur place sont généralement en forme de V. Elles sont très

efficaces mais elles ont la tendance à être bloquées par des débris et des feuilles.

Les gouttières En forme de V sont habituellement attachées directement sous le

toit et continuent souvent leur chemin vers le réservoir sans ajout de la section

descente arrondie habituellement.

L'aluminium est naturellement résistant à la corrosion, ce qui prolonge sa durée.

Le coût d'une tôle d'aluminium de 1,5 fois plus le coût d'acier de même épaisseur

et le matériau est moins rigide. Pour une résistance semblable de caniveau une

plus grande épaisseur de matériau est requise, ce qui se traduit par des gouttières

trois fois plus cher. La production est relativement simple, et la forme semi-

circulaire est extrêmement efficace pour CEP. Le coût de ces gouttières dépend du

coût local de la tuyauterie, ce qui peut coûter plus cher que l'équivalent tôle

gouttière.

La bonne construction des gouttières est importante pour éviter les pertes d'eau.

Les gouttières doivent uniformément être en pente vers le réservoir pour assurer

un débit lent. Les gouttières sont souvent le maillon faible dans un CEP.

Différents

types de

gouttières :

square,

arrondie, en

forme de V


24

Les gouttières doivent être correctement dimensionnées et correctement branché

tout autour de la surface du toit. Lorsqu’on a une haute intensité de précipitation,

les gouttières ont besoin d'être équipé de ce qu’on appelle garde boue pour

empêcher toutes les pertes d'eau. Une gouttière correctement installée et

entretenue permet a la descente de diriger plus de 90% des de pluie les eaux de

pluie vers le réservoir de stockage. Bien que la taille de gouttière puisse réduire les

pertes de débordement, un garde-boue supplémentaire devrait être incorporé sur

les toits en fer ondulé.

Un garde-boue consiste en une longue bande de tôle de 30 cm de largeur, plié à un

angle et accroché au-dessus du bord du toit environ 2-3 cm pour garantir que

toutes les allures au pied du toit pénètrent dans la gouttière. La protection anti-

éclaboussure est reliée à la toiture et la moitié inférieure est suspendue

verticalement vers le bas à partir du bord du toit.

Lors de fortes précipitations, une grande quantité d’eau peut être perdue en raison

de débordement et du déversement de la petite gouttière. Pour éviter ce

débordement, il est judicieux de créer une plus grande capacité de gouttière. Une

règle empirique utile pour s'assurer qu’au moins 1 cm2 de section transversale de

gouttière correspond à chaque m2 de la surface du toit. Les gouttières arrondies de

10 cm de largeur ne sont pas généralement assez grand pour les toits de plus de 40

m2. Une gouttière de forme carrée de 10 cm

2 peut être utilisée pour des toitures

mesurant jusqu'à 100 m2 dans la plupart des régimes de précipitations. Pour les

grands toits, comme sur les bâtiments communautaires et les écoles, le 14 × 14 cm

design en forme de V avec une section transversale de 98 cm2 est adapté aux

sections de toit jusqu'à 50 m de longueur et 8 m de large (400 m2).

Les gouttières en forme de V peuvent être face à de fortes pluies sans des petites

pertes. Un gradient de 1:100 assure l'écoulement de l'eau stable et moins de

chance de blocage de gouttière de feuilles ou d'autres débris. Les Tuyaux de

descente RWA, qui relient les gouttières pour le réservoir de stockage, devraient

avoir les mêmes dimensions que les gouttières.

Considérations importantes pour la conception des systèmes de

descente/gouttière :

• la règle de base est de 1 cm2 de section transversale de gouttière par 1 m

2

de surface du toit ;

Une

construction

adéquate de

la gouttière

est

importante !


25

• l'aluminium ou le tôle galvanisée sont recommandés pour les gouttières

du fait de leur force et de leur résistance aux rayons du soleil ;

• les gouttières doivent être en pente inclinée vers les réservoirs de

stockage. L'augmentation de la pente de 1:100 à 3:100 augmente le

potentiel de l'écoulement de l'eau à 10 - 20% ;

• un système de gouttière bien conçu peut augmenter la longévité d'une

maison. Les fondations conserveront leur force et les murs restent au sec.

Gouttière

bien conçu


26

4.4 Quatrième étape : dimensionnement de votre réservoir de stockage

Il existe plusieurs méthodes pour le dimensionnement des réservoirs du stockage.

Ces méthodes varient en complexité et en sophistication. Deux méthodes seront

illustrées :

• approche du côté de la demande (la demande de saison sèche par rapport

à l'approvisionnement) ;

• approche du côté de l'offre (les méthodes graphiques).

La première méthode est la méthode la plus simple et la plus largement utilisée. La

deuxième méthode utilise des indicateurs statistiques de la pluviosité moyenne

pour un lieu donné. Si la chute de pluie est limitée et présente de grandes

fluctuations, alors une conception basée sur un seul indicateur statistique peut être

trompeuse.

Méthode 1 : approche du côté de la demande (demande en saison sèche). C'est la

méthode la plus simple pour calculer l'exigence de stockage basé sur le volume

d'eau requis (taux de consommation) et de l'occupation de l'immeuble. Cette

approche n'est pertinente que dans les zones avec une saison sèche distincte. Le

réservoir est conçu pour répondre à la demande en eau nécessaire tout au long de

la saison sèche. Pour obtenir le volume de stockage requis les équations suivantes

peuvent être utilisées :

Demande = l'utilisation de l'eau × Les membres du ménage × 365 jours

Cette équation fournit la demande en eau en litres par année. En divisant par 12

mois on obtiendra la quantité d’eau en litres/mois. La demande d'eau mensuelle

requise multipliée par la période sèche donnera la capacité de stockage requise.

Capacité de stockage requise = Demande × période sèche

Cette méthode simple peut être utilisée dans des situations où il y a des pluies

suffisantes et des surfaces de captage. Il s'agit d'une méthode de calcul des

estimations grossières de la taille du réservoir requis et il ne prend pas en compte

les variations entre différentes années, telles que la présence d'années de

sécheresse. La méthode est facile à comprendre et est suffisant dans de nombreux

cas. Il peut être utilisé en l'absence de toutes les données sur les précipitations.

Méthode 2 : approche du côté de l'offre (les méthodes graphiques). Une autre

méthode pour estimer la capacité du réservoir de stockage la plus appropriée pour

maximiser l'approvisionnement est de représenter le ruissellement de toit et la


27

consommation quotidienne graphiquement. Cette méthode donne une estimation

raisonnable des exigences en matière de stockage. Les données sur les

précipitations quotidiennes ou hebdomadaires est nécessaire pour une évaluation

plus précise. Dans les zones où la pluviosité est faible lorsque la pluviosité a une

distribution inégale il peut y avoir un excédent d'eau durant certains mois de

l'année, alors qu'à d'autres périodes, il y aura un déficit. S'il y a suffisamment d'eau

pour répondre à la demande tout au long de l'année, alors une espace de stockage

suffisante sera requise pour combler les périodes de pénurie. Comme le stockage

est coûteux, cela devrait être calculé avec soin pour éviter des dépenses inutiles.

Cette méthode donne une estimation de l'espace de stockage requis. Il existe trois

étapes de base à suivre :

• tracer un graphe à barres pour le ruissellement mensuel pour une maison

ou un immeuble spécifique dans un emplacement spécifique. Ajouter une ligne

pour la demande par mois ;

• tracer un graphe cumulatif du ruissellement de toit, en additionnant le

ruissellement total mensuel ;

• ajouter une ligne pointillée montrant l'utilisation de l'eau cumulée (de

l'eau retirée ou de la demande en eau).

4.5 Cinquième étape : sélection d'un réservoir de stockage adapté a la

conception

Les réservoirs de conception appropriée dépendent des conditions locales, les

documents disponibles et budget, etc. Le réservoir de stockage est généralement

l'élément le plus coûteux dans tout le système de captage du toit et c’est important

de choisir le type le plus approprié. Le choix de la cuve dépendra de l'éventail et le

prix des options commerciales disponibles localement et sur le coût et la

disponibilité des matériaux de construction. Ce qui suit résume toutes les étapes de

la construction d'un réservoir CEP.

Liste de contrôle générale pour la construction du réservoir

• choisir entre réservoir de stockage sur la surface ou sous – surface ;

• choisir les matériaux et la conception (fonds et matériel disponibles) ;

• le réservoir de stockage devrait être situé près de la source et les points de

demande pour réduire le transport à distance ;

• la fondation solide est essentielle pour les réservoirs d'eau de pluie sur la

terre, et d'un sol stable pour les réservoirs sous terrain ;

• si les inondations saisonnières sont susceptibles de se produire, c’est

recommandé de construire le réservoir sur un terrain plus élevé pour

prévenir les inondations (et donc la contamination) du réservoir ;


28

• protéger le système contre les rayons directs du soleil, les moustiques et

les débris ;

• l’entrée de réservoir doit être inférieure au point le plus bas du toit (zone

desservie) ;

• assurez-vous que le système est facilement accessible pour le nettoyage ;

• assurez-vous que le système a suffisamment de solidité structurale ;

• assurez-vous que le système n'est pas dangereux pour les passants et les

enfants ;

• le système doit comprendre des dispositifs de drainage et de

débordement pour éviter d'endommager la fondation et d'autres

structures avoisinantes ;

• les gouttières et les tuyaux doivent être correctement construits et en

pente uniformément au réservoir ;

• protéger la qualité de l'eau ;

• assurer la bonne utilisation et la maintenance.

4.6 Composants optionnels

Dispositifs de pré-filtration. Selon l'endroit où vous vivez, votre toit peut recueillir

une variété de contaminants comme :

• feuilles, brindilles ;

• poussières atmosphériques, pollens ;

• résidus de pesticides, d'insectes, de déchets d'animaux et d'oiseaux.

La contamination variera en fonction de l'agriculture ou des activités industrielles

dans la région, le nombre de jours secs entre les pluies, la localisation des

autoroutes, la présence d'arbres en surplomb et la saison.

Les dispositifs de pré-filtration (situé dans le système de transport avant le

réservoir) peuvent aider à éliminer ces contaminants recueillis sur le toit. Selon la

taille de votre toit, certains dispositifs de pré-filtration peuvent être plus

économiques que d'autres.

Les plus couramment utilisés en pré-filtration ses composants sont les suivants :

garde de gouttière fixé sur la partie supérieure de la gouttière pour empêcher les

débris d'entrer et de s’accumuler dedans, causant le blocage de la gouttière.


29

Les filtres de descente, installés en ligne avec chaque descente, sont connectes au

système de stockage des eaux pluviales. Ces filtres servent à recueillir les déchets

après son entrée dans des gouttières et l'empêchent d'entrer dans le réservoir.

Selon le modèle de filtre, ils peuvent être attachés à la partie élevée de la descente

(dans les gouttières), n'importe où que soit de la descente, ou dans le sol, au-

dessous de la descente.

Première chasse périphérique, installé en ligne avec chaque descente, est

connectée au système de récolte. Elle détourne ou rince les premières litres d'eau

de pluie contenant de la poussière, le pollen et les déchets d'origine animale lavés

du toit lors de la précipitation. Le plus simple est un dispositif de système de

dérivation qui s'appuie sur une rehausse qui se remplit avec les eaux pluviales

contaminées et ensuite, une fois qu'elle est pleine, permet le nettoyant de l'eau de

pluie qui s'ensuit de s'écouler dans le système de stockage.

Une simple première chasse périphérique : comme la chambre de dérivation se

remplit par l'eau contaminée, cette balle s'élève éventuellement pour sceller le

tuyau et laissez le nettoyant de l'eau de pluie s'écouler vers le système de stockage;

l'eau contaminée peut plus tard être évacuée.

Garde de

gouttière [6]

Dispositif de

système de

dérivation


30

Bibliographie

[1] FAO-Aquastat 2014

[2]http://www.bioaddict.fr/article/recuperation-des-eaux-de-pluie-mode-d-

emploi-a1449p1.html-

[3] www.wateraid.org/ technologies

[4] Rainwater harvesting for domestic use.

http://journeytoforever.org/farm_library/AD43.pdf

[5] Collecting and Using Rainwater at Home: A Guide for Homeowners.

https://www.cmhc-schl.gc.ca/odpub/pdf/67925.pdf

[6] www.mastermylist.com/gutters/


31

SYSTEMES D’APPROVISIONNEMENT DE RESSOURCES ENERGETIQUES

Gestion de l’énergie

Le phare peut être toujours en service et son fonctionnement relève du service des

Phares pour lequel une servitude reste d’actualité tant par la présence

d’installations techniques en fonctionnement que pour l’accès aux vérifications et

maintenance des dites installations.

De part sa localisation, l’accessibilité au site n’exploite pas les moyens de liaisons

conventionnels. En effet, seuls les accès piétons et maritime sont usuellement

pratiqués.

Il s’agit donc d’un site sans présence permanente pour lequel est envisagée une

exploitation saisonnière en complément des présences ponctuelles liées à la

gestion et à la maintenance du site. La fréquentation touristique des lieux peut être

considérée comme importante au regard de l’éloignement et des particularités de

ses accès.

La majorité des phares sont dépourvus de liaisons électriques raccordées au réseau

général, d’où la nécessité de la mise en place d’une production autonome

d’énergie électrique dimensionnée, afin de satisfaire aux besoins d’exploitation des

nouvelles installations.

Pour ce faire, le chef technique doit mener les études d’investigation et de

prospection de sorte à appréhender les solutions techniques, la compatibilité et

leur impact sur l’environnement.

La majorité des sites (phares) ne dispose pas de liaisons téléphoniques raccordées

au réseau général. Il faut contrôler si le site bénéficie d’une couverture de réseau

GSM et de la qualité du signal.

La fiabilisation d’un dispositif d’appel, notamment d’appel d’urgence, sera un point

à prendre en compte dans le cadre de la future exploitation du site, d’autant que

celle-ci prévoit en phase exploitation, l’accueil et l’hébergement du public.

Le phare avec le bâtiment technique nécessite de l’énergie pour son

fonctionnement. Sa consommation énergétique est principalement due à

l’éclairage, la cuisson, le froid, la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage

(cas d’un gardien permanent).

Il est important de maîtriser et d’économiser l’énergie dans ce site car les sources

d’énergie doivent être acheminées par des moyens lourds occasionnant des rejets

de CO2.


32

L’objectif prioritaire doit donc consister à concevoir des systèmes les plus sobres et

les plus simples possibles.

1. La conception d'un système d’approvisionnement énergétique

Après avoir optimisé l’isolation de l’enveloppe construite (toit, façades, sol,

fenêtres), la deuxième étape de l’approche énergétique est la définition des

besoins poste par poste : l’éclairage, la cuisson, la production d’eau chaude, le

chauffage, l’alimentation du téléphone, autres…

D’où c’est bien recommandé la production d’énergie électrique par des sources

d’énergie renouvelable : panneaux solaires avec dispositif par batterie à

accumulation, complété par une génératrice éolienne et une génératrice diesel

dont la puissance satisfait uniquement les besoins de signalisation des phares et du

service général.

Il comprendra l’ensemble des canalisations/câblages nécessaires au raccordement

et à l’amenée de l’énergie électrique sur le tableau électrique général. Celui-ci sera

implanté dans le local technique duquel partiront les alimentations de l’ensemble

des bâtiments.

Chaque bâtiment disposera d’un tableau divisionnaire de protection regroupant

l’ensemble des protections électriques et départ de chaque circuit de distribution.

Les installations électriques seront distribuées par un ensemble de

canalisations/câblages encastrés ou circulant dans les vides de construction.

Le projet d’agencement prévoira un ensemble d’équipements compatibles avec la

nature et la puissance du courant produit. En effet, il sera privilégié les luminaires à

faible consommation et les espaces communs disposeront de détecteurs de

présence. L’ensemble des installations seront conçues afin de permettre la prise en

compte de la particularité énergétique du site.

Un éclairage extérieur sera néanmoins prévu, limité à la seule enceinte du phare et

disposera d’un fonctionnement solaire à accumulation autonome.

L’ensemble des dispositions de régulation avec convertisseur et accumulation de

l’énergie électrique produite par les systèmes d’énergie renouvelable et l’ensemble

des canalisations/câblages nécessaires pour le raccordement de l’énergie

électrique sur le tableau électrique général seront implantés dans le local

technique duquel partiront les alimentations de l’ensemble des bâtiments.

Chaque bâtiment (le phare avec les bâtiments du service et du séjour) disposera

d’un tableau divisionnaire de protection regroupant l’ensemble des protections

électriques et départ de chaque circuit de distribution.

Il est à noter :


33

- l’ensemble des installations électriques créées prendront en compte les

installations techniques nécessaires à l’adduction, au stockage et à la

distribution de l’eau ;

- toutes les lampes de la zone doivent être à basse consommation ;

- programmer l’horaire de fonctionnement de quelques appareillages

électriques ;

- utilisation des appareils électriques peu énergivores.

Les installations électriques doivent être complétées par :

- protection contre les contacts indirects ;

- protection contre les contacts directs ;

- éclairage de sécurité.

Les locaux d’hébergement et accessibles au personnel disposeront d’une alarme

incendie réglementaire. Enfin, les installations électriques seront complétées par

un ensemble d’alarmes techniques de nature à renseigner l’exploitant sur l’état de

fonctionnement de l’installation, de production électrique et d’adduction d’eau.

2. Gestion des énergies renouvelables

Les énergies renouvelables représentent aujourd’hui la solution viable pour

répondre à la demande énergétique tout en respectant l’environnement. Les

énergies renouvelables sont durables, inépuisables à l’échelle humaine, gratuites et

locales.

Les énergies renouvelables à finalité électrique les plus utilisées en ce moment sont

l’hydro-électrique, le solaire thermique, le photovoltaïque et l’éolien.

Dans notre zone, il faut faire une étude environnementale concernant les énergies

renouvelables possibles à exploiter.

Leur exploitation génère un impact faible voire inexistant sur l’environnement. Bien

que les installations qui les utilisent soient souvent onéreuses à l’achat, elles sont

relativement économiques à l’usage. Elles permettent d’alimenter complètement

ou partiellement un site en énergie, avec une grande efficacité puisque l’énergie

produite ne subit pas de pertes liées au transport. De même leur intégration

paysagère et architecturale est à soigner. Plusieurs sources d’énergies

renouvelables sont mobilisables sur les bâtis et leur environnement immédiat en

fonction des caractéristiques du site.


34

2.1 Energie solaire

L’énergie solaire est l’énergie la plus répandue et la plus répartie dans le monde. En

une année, l’humanité entière consomme 10 milliards de Tonnes équivalent

pétrole. Cette quantité représente moins de 3% de ce que le Soleil nous envoie

gratuitement chaque jour. Cette énergie est renouvelable tant que le soleil brillera,

soit encore 4,5 milliards d’années. Et on cite un autre avantage : leur utilisation ne

rejette pas de gaz à effet de serre. Le rayonnement solaire est récupéré par les

panneaux solaires.

Le plan du travail a réaliser :

- faire une étude du besoin énergétique dans la zone : éclairage intérieur et

public, installation de l’appareillage électrique ;

Puissance

globale

installée des

ressources

renouvelables

(GW) [1]

Puissance

globale

installée des

ressources

renouvelables

(GW) [1]


35

- étude du rayonnement solaire (nombre de jours et d’heures) ;

- possibilité d’installer des systèmes PV de production de production

d’électricité pour alimenter la charge ;

- l’utilisation des lampes alimentées par des panneaux PV indépendantes ;

- intégration de l’énergie solaire thermique pour le réchauffement de l’eau ;

- contacter des entreprises et des experts en énergie solaire pour résoudre

la question d’installation et d’entretien des systèmes de production

d’énergie par les panneaux solaires.

Panneaux solaires. Il existe essentiellement deux types de panneaux solaires : les

panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques qui

convertissent la lumière en électricité, et les panneaux solaires thermiques, appelés

capteurs solaires, qui convertissent la lumière en chaleur.

Dans les deux cas, les panneaux sont habituellement plats, avec une longueur et

une largeur de quelques mètres, ils sont dimensionnés pour faciliter leur

installation et leur prix dépend des caractéristiques désirées et du type

d’application, soit domestique ou industrielle. Les panneaux solaires thermiques

sont actuellement plus viables économiquement que les modules photovoltaïques.

Les panneaux solaires sont les composants de base de la plupart des équipements

de production d'énergie solaire.

Panneaux

solaires

photovoltaïques


36

Puissance

solaire

thermique

mondiale

installée

Puissance

globale

photovoltaïque

installée (GW)

Panneaux

solaires

thermiques


37

Fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques. Les panneaux solaires

photovoltaïques transforment la lumière en électricité. Ces panneaux sont donc les

plus répandus, mais aussi les plus complexes.

Ils sont tout simplement un assemblage de cellules photovoltaïques, chacune

d'elles délivrant une tension. Elles sont assemblées pour créer des modules

photovoltaïques de tension normalisée comme 12V. La puissance produite dépend

de l’intensité de l’ensoleillement et des caractéristiques du panneau.

Un panneau solaire récupère le rayonnement solaire pour le convertir en énergie

électrique. Les cellules photovoltaïques exploitent l'effet photoélectrique pour

produire du courant continu par absorption du rayonnement solaire qui permet de

convertir directement l’énergie lumineuse des photons en électricité. Le matériau

semi- conducteur comporte deux parties, l’une présentant un excès d’électrons et

l’autre un déficit en électrons, dites dopées respectivement de type n et de type p

(1 m² de cellules photovoltaïques délivre une puissance d'environ 100 à 200 W).

Evolution du

prix d’un KWh

produit par un

système

photovoltaïque

[2]


38

Constitution

d’un panneau

solaire PV [3]


39

Formules à utiliser

Puissance maximale totale de l’installation (Pc)

Pc= Bj/(Rb*Ri*Ej)

où :

- Bj =Besoins Energetiques (Wh/jour)

- Rb =Efficacite energetique des batteries

- Ri =Efficacite energetique de la reste des installations

- Ej = Rayonnement solaire quotidien moyen du pire mois (Wh/m2/jour).

Nombre des panneaux photovoltaïques :

Np= Puissance totale de crete de l’installation/Puissance de crete du modele choisi

Capacité minimale de la batterie :

C = (Bj * autonomie)/(DOD * V batterie)

où :

- autonomie= auto-stockage pour des jours désirés, dépend du nombre maximal

des jours consécutifs sans soleil (moyen : 3 jours, mais ce n’est pas une règle).

- Bj = besoins énergétiques (Wh/jours)

- DOD = Décharge maximale autorisée

Système

solaire avec

stockage en

batterie [4]


40

- V batteries = 12 VDC, 24 VDC ou 48 VDC suivant la tension d’entrée de l’onduleur.

Fonctionnement des panneaux solaires thermiques. L’énergie solaire est

principalement utilisée pour le chauffage de l’eau sanitaire et le chauffage de

bâtiments.

Le rayonnement solaire est reçu par un absorbeur qui à son tour chauffe soit un

fluide caloporteur soit l’eau directement. Un vitrage est placé devant l’absorbeur,

ainsi le rayonnement est «capturé» : en d’autres termes, c’est l’effet de serre.

N.B. les apports solaires peuvent représenter entre 40 et 60% des besoins de

chauffage et d’eau chaude naturelle.

Système

solaire

thermique [5]


41

Avantages et inconvénients des panneaux solaires.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

- Énergie verte.

- Ressource renouvelable et

Inépuisable.

- Potentiel énergétique élevé.

- Rentable.

- Entretien relativement facile.

- Aucune émission de gaz à effet de

serre.

- Dépendance aux conditions

météorologiques.

- Stockage dans des batteries.

- Investissement considérable.

- Pollution visuelle.

- Rendement presque nul en hiver à

moins d’être continuellement

déneigés.

2.2 Energie éolienne

L'énergie éolienne est une source d'énergie qui dépend du vent. Le soleil chauffe

inégalement la Terre, ce qui crée des zones de températures et de pression

atmosphérique différentes tout autour du globe. De ces différences de pression

naissent des mouvements d'air, appelés vent.

Cette énergie permet de fabriquer de l'électricité dans des éoliennes, appelées

aussi aérogénérateurs, grâce à la force du vent.


- étude du potentiel éolien dans la zone (vitesse moyenne, direction, rose

du vent). La zone maritime est une zone ouverte ; il serait possible d’avoir

un bon potentiel éolien,

Système

solaire

thermique

complet [6]


42

- étudier l’infrastructure de la zone pour réaliser les installations électriques

nécessaires,

- possibilité d’installer des turbines éoliennes de petite puissance suivant la

géographie de la zone autour du phare,

- étudier l’influence environnementale et visuelle de l’éolienne sur le site,

- contacter des entreprises et des experts en énergie éolienne pour

résoudre et planifier l’installation et l’entretien d’une turbine éolienne.

Les éoliennes. Les éoliennes sont actuellement un mode de production d’énergie

en plein essor où la recherche et le développement ne cessent de croître. Les

principales composantes d’une éolienne sont présentées ci-dessous.

Ce sont des machines de petite ou moyenne puissance (0,1 à 36 kW) montées sur

des mâts de 10 à 35m. En site non raccordé au réseau, pour nos besoins (hors

chauffage), une éolienne de 3 à 5 kW convient généralement. On remarque Une

évolution très importante de l’énergie éolienne dans le monde, on atteint une

génération de 18% de l’électricité mondial par des systèmes éoliens en 2050, ce qui

va réduire l’émission de 4.8 gigatonnes dues émissions du CO2.

Schéma

d’une

éolienne


43

La turbine éolienne comporte en général une hélice à trois pales reliée à un rotor.

Les pales s’orientent en direction du vent. Le rotor est relié à un multiplicateur qui

est un système d’engrenages augmentant la vitesse de rotation. L’alternateur

demande en effet une vitesse de rotation élevée pour produire de l’électricité de

façon significative. Il existe 2 types d’éolienne soit à axe vertical ou à axe

horizontal.

Puissance

éolienne

globale

cumulative

installée

(Data:

GWEC) [7]


44

Constitution

d’une turbine

éolienne [8]

Comparaison

entre les

turbines a

axe

horizontal et

a axe vertical

[9]


45

Turbines à axe vertical.

Avantages :

- éoliennes lentes (faible bruit) ;

- machinerie et génératrices au sol ;

- pas de dispositifs d’orientation.

Inconvénients :

- profils symétriques et donc moins performants ;

- faible rendement aérodynamique ;

- manque de couple au démarrage ;

- effet important du sillage du rotor ;

- couple moteur cyclique et donc fatigue ;

- vitesse de rotation lente et donc couple important ;

- grande sensibilité de Cp avec la vitesse.

Turbines à axe horizontal (les dispositifs les plus fréquents).

Avantages :

- possibilité d’accéder des fortes vitesses du vent. Dans certains sites, tous

les dix mètres de hauteur fait augmenter la vitesse du vent de l’ordre de

20% ET ainsi la puissance extraite de 34% ;

- un rendement élevé. Le vent est toujours perpendiculaire aux pales du

rotor.

Inconvénients :

- construction massive de la tour pour soutenir la boite de vitesse, les pales

et la génératrice ;

- ils ont besoin d’un système de freinage pour protéger la turbine contre les

damages avec des grandes vitesses du vent.

Eolienne à

axe vertical

(a)

Eolienne à

axe

horizontal (b)

b a


46

La production d’une éolienne dépend de la vitesse du vent, du rendement du rotor

et de la surface balayée par les pales. Si on augmente leur longueur de 40%, la

puissance disponible double. Si la vitesse du vent double, la puissance disponible

est multipliée par 8.

L’alternateur génère ensuite une tension alternative sinusoïdale à sa sortie.

L’éolienne est raccordée à un redresseur et un hacheur, pour transformer la

tension produite à la tension nécessaire pour recharger les batteries. Ensuite, on

raccorde le banc de batteries à un onduleur qui va transformer la tension continue

en tension alternative désirée.

L’onduleur permet d’obtenir un courant aux qualités constantes malgré les

variations du vent. En site isolé, il est indispensable de disposer d’un générateur

d’appoint (installation photovoltaïque ou petit moteur Diesel) pour compenser une

longue période sans vent, au cours de laquelle les batteries servant au stockage du

courant excédentaire pourraient se décharger.

La durée de vie d’une éolienne est de l’ordre de vingt ans.

Fonctionnement d’une éolienne. Formules utilisées.

• Transformation de l’énergie par les pales.

• L’accélération du mouvement de rotation grâce à un multiplicateur.

• La production d’électricité par le générateur.

• Le traitement de l’électricité par le convertisseur et le transformateur.

Puissance disponible dans le vent P= 0,5·ρ·A·v3

où :

ρ (densité de l’air) = 1,23 Kg/m3,

A (surface balayée par le rotor) = π·D2/4,

D = diamètre de la turbine,

v = vitesse du vent en m/s.

Relation entre la vitesse du vent et la hauteur :

En U.S.A : (v/v0) = (H/H0)

En Europe : (v/v0) = ln(H/z)/ln(H0/z0)

où :

α = coefficient de friction pour différents terrains,

z = classe de rugosité,

v = vitesse du vent,


47

v0 = vitesse du vent initiale,

H = hauteur du vent,

H0 = hauteur du vent initiale.

Zones de fonctionnement d’une éolienne.

Zone I : v < v1. La vitesse du vent est trop faible. La turbine peut tourner mais

l’énergie à capter est trop faible.

Zone II : v1 < v < v2. Le maximum de puissance est capté dans cette zone pour

chaque vitesse de vent. Différentes méthodes existent pour optimiser l’énergie

extraite. Cette zone correspond au fonctionnement à charge partielle (CP).

Zone III : v2 < v < v3. La puissance disponible devient trop importante. La extraite

est donc limitée, tout en restant le plus proche possible de (P)n. Cette zone

correspond au fonctionnement à pleine charge (PC).

Zone IV : v > v3. La vitesse du vent devient trop forte. La turbine est arrêtée et la

puissance extraite est nulle.

Rapport des vitesses (Tip Speed Ratio) TSR = ω·D/v

où :

ω = π n/30 et n-vitesse de rotation du rotor en Tr/min.

Zones de

fonctionnem

ent d’une

turbine

éolienne


48

Cp = coefficient de puissance (de Betz) plus petit que 0.593. C’est le rendement

aérodynamique.

Puissance maximale extractible par une éolienne :

Pext_max = ½ ·ρair· Cp_max · (π·D2/4)·v

3

Puissance électrique produite par une éolienne :

Pelectric = ξturbine total · Pw

où :

ξ turbine total = ξ rotor ·ξ gear box · ξ generator

ξ rotor = rendement du rotor,

ξ gear box = rendement de la boite de vitesse,

ξ generator = rendement de la génératrice.

Relation

entre le

coefficient de

puissance Cp

et le TSR


49

Calcul de

l’energie

electrique

produite par

une turbine

eolienne

Evolution du

prix d’un

KWh produit

par un

système

éolien [10]


50

Avantages et inconvénients des éoliennes.


- Énergie verte.

- Ressource renouvelable.


- Rentable.

- Entretien relativement facile.

- Aucune émission de gaz à effet de

serre.

- Problème de régulation, constance de

production.

- Dépendance aux conditions

météorologiques.

- Stockage dans des batteries.

- Investissement considérable.

- Pollution visuelle et auditive.

- Durée de vie limitée.


51

2.3 Energie hydraulique

L'énergie hydraulique est directement obtenue par l'eau, que ce soit à partir des

marées et courants marins, des vagues, de la rencontre de l'eau douce et de l'eau

salée. L'énergie thermique des mers, qui provient de la différence de température

entre les eaux profondes et les eaux de surface, est aussi utilisée.

L'énergie hydraulique (hydrolienne) est l’énergie mise en jeu lors du déplacement

ou de l'accumulation d'un fluide incompressible telle que l'eau douce ou l'eau de

mer. Ce déplacement va produire un travail mécanique qui est utilisé directement

où converti sous forme d'électricité.


- étudier la possibilité et la faisabilité d’installation d’un microsystème

hydraulique ;

- stockage de l’eau dans un certain bassin (réservoir) ;

- créer une certaine chute d’eau pour faire tourner une turbine électrique

de petite puissance ;

- étudier la faisabilité d’installation d’une turbine hydrolienne surtout que le

site est une zone maritime et c’est possible d’avoir des courants marins

dans la zone.

- contacter des entreprises et des experts en énergie hydroélectrique pour

résoudre et planifier l’installation et l’entretien d’une turbine hydraulique

ou hydrolienne.

Energie

hydraulique


52

La microcentrale hydroélectrique. Si une chute d’eau se trouve à proximité du site

(avec un débit suffisant même en période d’étiage), l’installation d’une

microcentrale hydroélectrique permet de rendre la zone du phare autonome en

termes d’énergie électrique.

L’énergie hydrolienne et marémotrice. Les courants marins représentent une

énergie fabuleuse qui contrairement aux vents, sont constants et prévisibles. Dans

ces systèmes, l'énergie électrique produite à partir de la circulation de l'eau, les

rivières et le mouvement des vagues et des ruisseaux dans les mers.

Evolution de

l’énergie

hydroélectrique

(TWh)

Eléments d’une

microcentrale

hydroélectrique

[11]


53

Exploiter la puissance des marées peut être obtenue en plaçant des turbines

bidirectionnelles dans le chemin de l'écoulement de l'eau-de-marée dans les baies

et les estuaires des rivières. Pour être viable, on a besoin d'une large gamme de

marée, ce qui consiste à créer une barrière à travers la baie ou un estuaire pour

canaliser l'eau à travers les turbines.

L'énergie marémotrice est la plus proche de toutes les sources renouvelables

intermittentes qui peut être en mesure de fournir une puissance illimitée, continue

et prévisible. Mais malheureusement, les sites appropriés dans le monde ne sont

pas nombreux et les contraintes environnementales ont empêché leur large

propagation. Les turbines hydrauliques placées les courants de marée en eau

profonde montrent un meilleur potentiel pour l'exploitation, bien que les travaux

de génie civil associés soient plus complexes, et plusieurs projets sont en cours

d'élaboration.

A noter que, la puissance est disponible pour seulement six à douze heures par

jour, selon le flux et le reflux des marées.

Système

hydrolienne

Système

hydrolienne


54

Formules utilisées.

Pu=μt· ·Q·Hn

où :

Pu = puissance utile de la turbine de l'eau

μt = rendement de la turbine

= poids spécifique de l’eau (N/m3) ( = ρ·g)

Q = débit volumétrique de l'eau à travers la turbine (m3/s)

Hn = tête hydraulique nette (m) (Hn =v2/2g)

Pu = ½·μt·ρ·Q·v2

où :

ρ = densité de l’eau (Kg/m3)

Q = A·v

A = surface balayée par les aubes de la turbine

v = vitesse d’écoulement de l’eau (m/s)

P = ½·μt·ρ·A·v3

Fu_max= force hydrodynamique maximale = 2·ρ·Q·v

Pu = M·ω

où :

M = couple sur l’arbre de la génératrice

ω = vitesse angulaire ω =π·n/30 en rd/s et n en Tr/min.


55

Avantages et inconvénients d’une microcentrale hydraulique


- Indépendante des conditions

météorologiques.

- N’émet pas de fumée.

- Ne rejette pas de dioxyde de carbone,

ni de dioxyde de soufre.

- Ne consomme pas d’eau.

- S’intègre relativement facilement au

paysage.

- Peut être source de nuisances

sonores.

- Impact sur le tronçon de rivière

depuis la prise d’eau jusqu’à

l’installation de production et les

investissements à consentir peuvent

être importants.

- Les pico centrales (de moins de 1 kW

de puissance).

- Impactent très peu sur les rivières ou

les torrents tout en apportant un

confort accru dans l’exploitation de la

zone du phare.

2.4 Génératrice au diesel

Lorsque les demandes en énergie sont trop importantes, lorsque le système est en

maintenance ou en réparation, une génératrice devient très importante pour

répondre au besoin énergétique pendant ce temps. Cet équipement est donc un

élément important du système.

La génératrice est un élément sécuritaire et facile d’utilisation avec un rendement

élevé. De plus, il est possible de récupérer un maximum de puissance lors de son

fonctionnement en rechargeant les batteries ou en créant. Par contre, au point de

vue de l’environnement, le générateur diesel est à éviter. Il provoque de réelles

pollutions (production de gaz à effet de serre), surtout s’il est mal entretenu et s’il

est en voie de vieillissement. Il doit être utilisé comme énergie d’appoint. Il

nécessite un entretien régulier : vidange de l’huile lubrifiante, changement des

filtres et contrôle des niveaux tous les ans.

Génératrice

diesel


56

Fonctionnement. Le principe de fonctionnement d’une génératrice à combustion

est plutôt simple, il y a un moteur thermique fonctionnant au diesel qui fait tourner

un alternateur qui crée un courant électrique alternatif.

Il y a des disjoncteurs protégeant le système d’une surcharge ou de l’arrêt en

charge lors d’épuisement de carburant.

Les installations modernes sont conçues pour fonctionner sur de longues périodes.

Un groupe électrogène bien dimensionné consomme peu de carburant même si sa

durée de fonctionnement est relativement longue.

Avantages et inconvénients de la génératrice au diesel.



- Source d’énergie fiable et constant.

- Besoin d’entretien presque inexistant.

- Transportable.

- Polyvalent.

- Pollution visuelle et sonore.

- Émission de gaz à effet de serre.

- Approvisionnement en combustible

peut être difficile en région éloignée.

2.5 Système hybride

Le système hybride de production de l’énergie dans sa vue la plus générale est celui

qui combine et exploite plusieurs sources disponibles facilement mobilisables.

Le système qui nous intéresse regroupe deux ou trois sources renouvelables :

l’énergie solaire, l’énergie éolienne et l’énergie hydraulique avec stockage et un

groupe électrogène de secours en fonction des profils d’utilisation au niveau de la

charge. Le système hybride sert à compenser une longue période sans vent ou sans

soleil, au cours de laquelle les batteries servant au stockage du courant

excédentaire pourraient se décharger. De plus, le groupe électrogène doit être

toujours prêt pour fournir l’énergie électrique nécessaire en cas d’absence d’autres

alternatives.


57

Système

hybride

d’énergies

renouvelables

[12]


58

Bibliographie

[1] REN Global Status Report – REN21 Renewable Energy Policy Network for the

21st Ceentury-2014.

[2] http://www.futurepundit.com/archives/004418.html

[3] http://solarcellcentral.com/solar_page.html

[4] http://www.energiedouce.com/content/15-conseils-faq-panneaux-solaires-

photovoltaiques-faq

[5] http://www.gamco-energy.com/nos-solutions/energie-

solaire/thermique/systeme- force

[6] http://www.solar-is-future.com/solar-energy-source/how-solar-thermal-

energy-works/heat-from-light/

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_by_country

[8] http://www.gdiy.com/projects/producing-energy-from-wind/index.php?lang=fr

[9] Wind Energy Explained – Theory, Design and Application Authored by J.F.

Manwell, J.G. McGowan and A.L. Rogers Copyright © 2002 John Wiley & Sons Ltd-

ISBNs: 0-471-49972-2 (Hardback); 0-470-84612-7 (Electronic)

[10] http://rameznaam.com/blog/page/3/

[11] http://www.init-environnement.com/fiche-14-energie-hydraulique.html

[12] http://www.eolienne-particulier.info/eolienne-hybride/

[13] Renewable Energy,Technology,economics and environment. M.Kaltschmitt,

W.Streicher, A.Wiese, Springer 2007.


59

GESTION DE DECHET

Gestion et traitement des eaux usées dans un site isolé

Les eaux usées sont un mélange de déchets domestiques et industriels porteurs de

maladies et de toxines.

Elles sont constituées de plus de 99% d'eau, mais le reste contient des ions, des

solides en suspension et des bactéries nocives qui doivent être éliminés avant que

l'eau ne soit rejetée dans l'entourage environnant. Le traitement sécuritaire des

eaux usées est donc critique pour la santé de toute communauté.

Depuis 20 ans, la Méditerranée ne cesse d’être l’espace ou de maladies et de

troubles affectant non seulement le tractus gastro-intestinal (comme le choléra, la

typhoïde et les maladies entérovirus), mais aussi la peau, les yeux, les oreilles et les

voies respiratoires supérieures.

Les estimations montrent que les millions de tonnes d'eaux usées - 129 000 tonnes

d'huile minérale, 60 000 tonnes de mercure, 3 800 tonnes de plomb et 36 000

tonnes de phosphates - sont déversés dans la mer Méditerranée chaque année

selon le rapport du PNUE (Programme des Nations Unies pour

l'Environnement).Plus de 50% des eaux usées non traitées débouchent sur la mer

Méditerranée sachant que les lois européennes ont mis fin aux traitements des

eaux usées dans les pays de l’Union.

Le traitement des eaux usées est devenu une nécessité pour la consommation de

l'eau, et ce, pour des considérations écologiques et économiques. Le traitement

des eaux usées et la possibilité de leur réutilisation permettent de se procurer des

ressources en eau supplémentaires durables, ainsi que de protéger

l'environnement et de favoriser un renforcement économique.

Dans ce projet, nous sommes concernés par les sites isolés qui forment l’objet de

traitement des eaux usées et de gestion des déchets solides, c’est une manière de

sauver la Méditerranée d’autres pollutions et de sensibiliser aux technologies de

traitement des eaux usées et de leur importance.

1. Composition des eaux usées [1]

- Solides en suspension: lorsqu'elles sont rejetées dans le milieu aquatique,

elles conduisent à la formation de dépôts de boue et de conditions

anaérobies.

- Pathogènes: causer des maladies infectieuses.

- Métaux lourds: ajoutés par les activités commerciales et industrielles.


60

- Organiques biodégradables : composés de protéines, de glucides et de

graisses. Ils sont mesurés par les indicateurs "BOD" et "COD". Leur

stabilisation biologique dans les rivières et les cours d'eau conduisent à

l'épuisement des ressources naturelles de l'oxygène.

- Constituants inorganiques dissous: tels que le calcium, le sodium et le

sulfate d'abord ajouté à l'approvisionnement en eau domestique.

Le tableau ci-dessous présente les variations du débit des eaux usées au sein d'une

communauté [2].

Taille de la communauté

(population)

Ecoulement des eaux usées (% du taux

d'écoulement quotidien moyen)

1000 20-400

1000-10 000 50-300

10 000-100 000 Jusqu'à 200

1.1 Méthodes de traitement

Le traitement des eaux usées est le processus d'élimination des contaminants des

eaux usées, principalement des eaux usées domestiques.

L'objectif principal du traitement est de permettre aux effluents humains et

industriels à être éliminés sans danger pour la santé humaine ou dommages

inacceptables pour l’environnement.

Les technologies de traitement des eaux usées sont généralement classées dans les

processus biologiques comprenant chacun les opérations suivantes physiques,

chimiques et biologiques.

Opérations unitaires physiques Dépistage

Broyage

Sédimentation

Flottage

Filtration

Opérations unitaires chimiques Précipitation chimique

Désinfection

Déchloration

Opérations unitaires biologiques Procédé par boue activée

Lagon aéré

Filtres

Digestion anaérobique


61

Unité physique. Les opérations unitaires physiques sont celles dans lesquelles les

forces physiques sont appliquées pour éliminer les contaminants. Elles forment la

base de la plupart des systèmes de flux de processus pour le traitement des eaux

usées.

a) Dépistage. Il élimine les polluants bruts du flux de déchets pour protéger les

équipements en aval de dommages, éviter toute interférence avec les opérations

des plantes et empêcher les matières flottantes de pénétrer dans les bassins de

décantation primaire. Les dispositifs de dépistage peuvent consister en des barres

parallèles, barres ou fils, grille, treillis métallique, ou des plaques perforées.

Le matériau retenu à partir des écrans est appelé «projections», il est éliminé soit

par enfouissement ou incinération, ou renvoyé dans le flux des déchets après

broyage [3].

b) Broyage. Les dilacérateurs sont utilisés pour pulvériser les matières flottantes

dans l'utilisation des déchets. Ils réduisent les odeurs, les mouches et les choses

désagréables.

Sédimentation. La sédimentation se passe par gravité des particules lourdes en

suspension dans un mélange. Ce procédé est utilisé pour l'élimination des

gravillons et des matières particulaires dans le bassin de décantation primaire. Il

existe trois modèles principaux: écoulement horizontal, solide contact et surface

inclinée.

Dans la conception d'un bassin de sédimentation, il est important de noter que le

système doit produire à la fois un effluent clarifié et une boue concentrée.

Un système de sédimentation est montré dans la figure suivante [4].

Catégorie de filtres Taille de l’ouverture (mm) Applications

Grosfiltres ≥6 Supprimer gros solides, des

chiffons et les débris

Filtres fins 1.5-6 Réduire les matières en

suspension à des niveaux de

traitement primaire

Filtrestrès fins 0.2-1.5 Réduire les matières en

suspension à des niveaux de

traitement primaire

Micro-filtres 0.001-0.3 Effluent secondaire de mise

à niveau aux normes

tertiaires


62

d) Flottage. C’est une opération utilisée pour éliminer les particules solides ou

liquides en introduisant un gaz fin (bulles d'air) dans la phase liquide, et ainsi

éliminer les matières en suspension et en augmenter la concentration des boues

biologiques. Le flottage dispose d’un avantage concernant la sédimentation: des

particules très légères peuvent être complètement éliminées dans un laps de

temps court.

e) Filtration granulaire moyenne. C’est un retrait supplémentaire des solides en

suspension dans les eaux usées en plus de l'élimination du phosphore précipitée

par voie chimique. L'opération complète de filtration comprend deux phases: la

filtration et le nettoyage ou le rétrolavage. Dans la filtration, les eaux usées sont

passées à travers un milieu de filtration granulaire (sable ou grenat) lorsque les

Composition

d’un réservoir

fosse

septique

Unité de

flottation

typique-[5]


63

solides en suspension sont éliminés par des moyens de déformation,

d'interception, d’inclusion, de sédimentation, de floculation et d'absorption. Dans

le rétro lavage, la filtration peut être continue ou semi-continue.

Unité chimique. Les opérations chimiques sont utilisées pour modifier la forme de

l'eau en induisant des changements chimiques par l'ajout d'additifs chimiques.

Grâce à ce processus, une augmentation nette des constituants dissous se produit

en diminuant la possibilité de réutilisation des effluents. Parmi ces opérations, on

a:

a) Précipitation chimique. Elle implique la coagulation chimique des eaux usées

brutes avant la sédimentation favorisant la floculation des particules finement

divisées en flocs décantables améliorant par là l'efficacité du traitement.

Le traitement chimique implique trois opérations unitaires: un mélange rapide, une

floculation et une décantation. Tout d'abord, le produit chimique est ajouté et est

complètement dispersé par agitation rapide pendant 20-30 secondes avec un

mélangeur à turbine. Les particules coagulées sont ensuite réunies par floculation

qui dure de 15 à 30 minutes dans un bassin contenant de la turbine ou quelque

type mélangeur manuel. La dernière étape est la clarification par gravité.

b) Désinfection. Elle est la destruction sélective des micro-organismes pathogènes.

Les moyens couramment utilisés dans la désinfection sont:

- Les agents physiques tels que la chaleur et de la lumière.

- Les moyens mécaniques tels que le criblage, la sédimentation, la filtration...

- Le rayonnement, principalement les rayons gamma.

- Les agents chimiques, y compris le chlore et ses composés, tels que le brome,

l'iode, l'ozone ; le phénol et les composés phénoliques, tels que les alcools ; les

métaux lourds, les colorants, les savons et les détergents synthétiques ...

Système

chimique de

traitement-

[6]


64

En appliquant des agents désinfectants, plusieurs facteurs doivent être pris en

considération: le temps de contact, la concentration et le type d'agent chimique,

l'intensité et la nature de l'agent physique, la température, le nombre d'organismes

et la nature de la suspension liquide.

c) Déchloration. Il s’agit de l'élimination des résidus de chlore combiné libre et total

de chlorée effluents d'eaux usées avant leur réutilisation ou de rejet dans les eaux

réceptrices.

Il peut être réalisé par l'utilisation de charbon actif ou par l'addition d'un agent

réducteur tel que le dioxyde de soufre (SO2), le sulfite de sodium (Na2SO3) ou du

métabisulfite de sodium (Na2S2O5).

Unité biologique. Dans ces procédés, les organismes convertissent la matière

organique colloïdale, dissoute charbonneuse dans divers gaz et dans le tissu

cellulaire qui est ensuite éliminé dans les bassins de décantation. Les processus

biologiques sont généralement utilisés en conjonction avec des processus

physiques et chimiques, avec l'objectif principal de réduire la teneur en matières

organiques (mesurées en DBO, COT ou COD) et la teneur en éléments nutritifs

(azote et phosphore) des eaux usées.

L'unité biologique est constituée de plusieurs processus:

a) Procédé de boues activées. Le procédé consiste à délivrer des eaux usées

clarifiées après décantation primaire dans un bassin d'aération où elles sont

mélangées avec des micro-organismes, principalement des bactéries et des

protozoaires, qui se dégradent par voie aérobie des matières organiques en

dioxyde de carbone, d'eau, des nouvelles cellules et d'autres produits finis.

Un milieu aérobie est maintenu dans le bassin au moyen d'une aération diffuse ou

mécanique qui sert également à maintenir le contenu du réacteur (ou de la liqueur

mixte) complètement mélangé. Le processus recycle une partie des boues

décantées vers le bassin d'aération pour maintenir la concentration des boues

activées nécessaire. Les principaux facteurs de contrôle du processus de boues

activées sont les suivants:

- maintien des niveaux d'oxygène dissous dans les bassins d'aération,

- régulation de la quantité de boues de retour,

- contrôle des déchets de boues activée.


65

b) Lagons aérés. Un lagon aéré est un bassin entre 1 et 4 mètres de profondeur

dans lequel les eaux usées seront traitées. Des eaux usées sont oxygénées par la

surface, par la turbine ou par l'aération diffuse. La turbulence créée par l'aération

est utilisée pour maintenir le contenu du bassin en suspension.

Les bactéries aérobies ont besoin de deux ressources, l'air pour respirer et pour se

multiplier et ont besoin de matières organiques (alimentaires) à consommer.

Lorsque les ventilateurs d'aération fournissent l'air dans la chambre, le résultat est

présent sous forme d'augmentation d'oxygène dissous (DO) dans l'eau. La gamme

optimale de DO dans les bassins d'aération est décidée sur la base des

caractéristiques de l'effluent d'eaux usées, de la taille du bassin d'aération et du

débit des eaux usées.

Organigram

me typique

pour une

boue de

boues

activées

Organigram

me typique

pour un

lagon aéré


66

Le système montre dans la figure suivant est un système de traitement aérobie [8].

Effet des

conditions

atmosphériques

différentes sur le

processus

d'aération [7]

Composition

d’un system

de traitement

aérobie :

réservoir de

sédimentation

(a), chambre

d’ aération (b),

chambre de

décantation

(c)


67

c) Filtres ruisselant. Ils se composent d'un milieu à haute perméabilité à laquelle les

organismes sont fixés pour former une couche de boue biologique. Le milieu

filtrant est constitué de roche ou de matière plastique d'emballage. La matière

organique présente dans les eaux usées est dégradée par adsorption sur la couche

de boue biologique. Dans la partie externe de cette couche, elle est dégradée par

des micro-organismes aérobies. Comme les micro-organismes se développent,

l'épaisseur de la couche augmente et l'oxygène est épuisé avant qu'elle n’ait

pénétré la profondeur de la couche de boue. Un milieu anaérobie est ainsi établi à

proximité de la surface du milieu filtrant. Lorsque la couche de boue augmente en

épaisseur, la matière organique est dégradée avant d'atteindre les micro-

organismes près de la surface du support. Privés de leur source organique externe

de l'alimentation, ces micro-organismes meurent et sont éliminés par lavage par le

liquide en écoulement. Une nouvelle couche de boue se développe à leur place.

d) Digestion anaérobie complètement mixte. La digestion anaérobie implique la

conversion biologique de matière organique et inorganique, en l'absence

d'oxygène moléculaire à une variété de produits finaux, y compris du méthane et

du dioxyde de carbone.

Le processus se déroule dans un contenant hermétique réacteur. Les deux types de

digesteurs anaérobies les plus largement utilisés sont à taux standard et à haut

débit. Dans le processus de digestion des taux standard, les contenus du digesteur

sont généralement non chauffés et sans mélange, et sont conservés pendant une

période allant de 30 à 60 jours.

Dans le processus de digestion à haut débit, les contenus de l'autoclave sont

chauffés et mélangés complètement, et sont retenus, en général, pendant une

période de 15 jours ou moins.

Organigram

me typique

pour des

filtres

ruisselant


68

Pour les stations d'épuration des eaux usées, les opérations décrites ci-dessus sont

regroupées en différentes combinaisons pour produire des différents niveaux de

traitement.

Il existe de nombreuses formes de configurations qui peuvent être faites en

fonction des limitations et des exigences d'un site donné.

Ayant travaillé sur des sites isolés, il est préférable d'utiliser des systèmes qui ne

nécessitent pas beaucoup d'espace pour l'installation, et de ne pas avoir des

impacts environnementaux tels que les odeurs, les sons, les émissions...

Ce qui suivra formera des exemples de tels systèmes qui utilisent les opérations

décrites ci-dessus.

1.2 Alternatives recommandées sur le site isolé

1) Méthode de traitement de l’eau noire: toilettes sèches. Une toilette sèche est

une toilette qui fonctionne sans eau de rinçage. Il peut être un piédestal surélevé

sur lequel l'utilisateur peut s'asseoir, ou d'un pan squat sur lequel l'utilisateur se

met en position assise. Dans les deux cas, les excréta (urine et fèces) tombent à

travers un trou de chute.

Les toilettes sèches sont utiles dans tous les domaines et peuvent être

particulièrement appropriées dans des situations où les toilettes d'eau vidées ou

des systèmes d'assainissement à base d'égout et leur infrastructure requise ne sont

pas réalisables.

Elles sont utilisées pour trois raisons principales:

- pour économiser de l'eau quand il y a soit de la pénurie d'eau, de l'eau

coûteuse ou parce que l'utilisateur veut économiser l’usage de l'eau pour

des raisons environnementales.

- pour éviter la pollution de l'eau les toilettes sèches ne se mélangent pas

avec les excrément set ne polluent pas les eaux souterraines.

- pour permettre la réutilisation sûre des excréta dans le jardinage ou

l'agriculture, après avoir subi un traitement supplémentaire soit par

séchage ou par compostage.


69

2) Stations d'épuration biologiques [10].

Caractéristiques :

- non électriques ;

- opération silencieuse et inodore ;

- gèrent la charge intermittente ;

- gèrent les périodes d'absence ;

- gèrent les pannes de courant ;

- produisent la plupart des nettoyants ménagers ;

- pas besoin d'entretien intensif ;

- relativement petite production de boues ;

- faibles coûts opérationnels.

Mode de fonctionnement :

Initialement, les eaux usées brutes pénètrent dans un réservoir primaire pour

assurer la séparation et la répartition des solides organiques (traitement primaire).

Les eaux usées passent ensuite à travers un filtre d'effluent avant de décharger

dans l'unité de traitement qui intègre le processus de digestion aérobie bien

éprouvée (traitement secondaire) et le processus de filtration (traitement

tertiaire).

Opération

d’une toilette

sèche [9]


70

3) Stations d'épuration par aération [11].

Caractéristiques:

- pas d'odeurs : aucun règlement nécessaire, dans un réacteur aérobie

entièrement mélangé. Ventilation correcte exigée ;

- sous terre pour un faible impact visuel ;

- facile à installer avec un minimum de travail: conception compacte, ce qui

réduit les coûts d'excavation de maniement. Profondeurs d'entrée variables

disponibles choix avec des kits d'extension ;

- jusqu'à intervalles de-boues 3 ans sur la gamme DMS : efficace, continue, un

processus de digestion bactérienne ;

- faibles coûts de fonctionnement et d'entretien de l'utilisateur : aucune pièce

mécanique interne mobile, opérationsûre et entretien minimal.

Entrée

Diffuseur

d’air

Décantats

Arrivee d’air

Tube plongeur

sortie

Regard

Circulation du

fluide

Chambre d’aeration

Clarificateur

Tube de tirage

Démonstration

du

fonctionnement

du système

Système

d’épuration

par aération


71

b) Mode de fonctionnement:

- les eaux usées se déversent dans les principaux réservoirs, directement dans le

tuyau d'admission de la bio-chambre où le processus biologique commence ;

- la bio-chambre est une zone aérée où les solides circulent et sont traités

biologiquement. Une partie des solides se stabilise puis re-circule via le tube de

tirage et se retire ;

- le liquide clarifié passe à travers le tube plongeur et vers l'environnement.

4) Station compacte de traitement des eaux usées par aération [12].

Caractéristiques :

- elle génère beaucoup d'eau pour une utilisation non potable, comme

l'irrigation, le jardinage.

- la capacité varie de 800 à 6.000 l/j.

- l'élimination des boues a lieu une fois par an.

- une bonne isolation thermique et pas d'odeurs.Facile à installer/transport et

design compact sans sol en-dessous des pièces en mouvement.

Mode de fonctionnement :

- zone de la séparation des solides : dans cette zone, les solides influents sont

transformés en solides décantés en écume flottant à la surface. C’est une zone

septique dans laquelle la boue décantée est stabilisée par la digestion

anaérobie. L'efficacité de la chambre de traitement est dans la gamme de 30-

40% élimination de la DBO.

- zone d’aération : c’est la zone aérobie dans laquelle les bulles d'air passent et

retiennent les micro-organismes suffisamment longtemps pour digérer la

matière organique restée. L’air est fourni par des ventilateurs. L’élimination de

la DBO est d'environ 60 à 70%.

Station

compacte de

traitement

par aération


72

Gestion des déchets solides

La production mondiale actuelle de déchets solides est de 1,3 milliards de tonnes

par an et devrait devenir 2,2 milliards de tonnes en 2025. Cela représente une

augmentation significative des taux de production de déchets par habitant, de 1,2 à

1,42 kg par personne et par jour au cours des quinze prochaines années.

La production de déchets est influencée par le développement économique, le

degré d'industrialisation, les habitudes publiques, et le climat local. En général, plus

le développement économique et le taux d'urbanisation sont élevés, plus la

quantité de déchets solides est produite.

Production de déchets actuelle par habitant par région [13].

Région

Production de déchets (kg/habitant/jour)

Limite

minimale

Limite

maximale

Moyenne

Afrique 0.09 3.0 0.65

Asie de l’Est et les régions du

Pacifique 0.44 4.3 0.95

Asie central et oriental 0.29 2.1 1.1

Amérique latine et les Caraîbes 0.11 5.5 1.1

Moyen-Orient et Nord de

l’Afrique 0.16 5.7 1.1

OCDE (Organisation de

coopération et de

développement économique)

1.10 3.7 2.2

Asie du Sud 0.12 5.1 0.45

2. Composition des déchets solides

Les sources des déchets solides comprennent les déchets résidentiels,

commerciaux, institutionnels et les activités industrielles. Les déchets solides non

dangereux d'une communauté qui nécessitent la collecte et le transport vers un

site de traitement ou d'élimination sont appelés déchets solides municipaux

(MSW), et comprennent les ordures et les déchets. Les ordures sont les déchets

alimentaires principalement décomposable, alors que les déchets est un matériau

généralement sec tel que le verre, le papier, le tissu, ou de bois qui ne sont pas


73

décomposable. L’ordure est un déchet qui comprend des objets encombrants tels

que les vieux réfrigérateurs, des canapés, ou de grosses souches d'arbres qui

nécessite la collecte et un traitement spécial.

2.1 Gestion des ordures solides

L'élimination inadéquate des déchets solides municipaux conduit à la pollution de

l'environnement et à des épidémies de maladies transmises par les rongeurs et les

insectes. Les tâches de gestion des déchets solides présentent des défis techniques

complexes. Ils posent également une grande variété de problèmes administratifs,

économiques et sociaux qui doivent être gérés et résolus.

La gestion des déchets solides est une question vitale à discuter dans les régions

isolées en raison de l'augmentation des niveaux de déchets produits par ces sites

où le tourisme est un aspect principal. Voilà pourquoi il est important de traiter

cette question pour obtenir un environnement sain et durable.

Une fois collectés, les déchets solides peuvent être traités afin de réduire le volume

et le poids total du matériel qui nécessite l'élimination finale. Le traitement change

la forme des déchets et le rend plus facile à manipuler. Il peut également servir à

récupérer certains matériaux, ainsi que l'énergie thermique, pour le recyclage ou la

réutilisation.

Dans notre projet, nous essayons de présenter des conditions saines pour la vie.

Voilà pourquoi la gestion des déchets est une question vitale qui doit être traitée et

prise comme un exemple pour résoudre ce problème.

Dans l'île, nous avons les déchets provenant de gîtes, de maisons de gardien et des

touristes. Donc, la plupart du temps les déchets sont composés de papiers, de

plastiques, de verres, de canettes et de réservoirs, de l'herbe, de feuilles mortes

(déchets de jardin) et de la nourriture. Évidemment, l’utilisation des vieux

téléviseurs, des téléphones portables, des piles et d'autres appareils et dispositifs

est rare du fait que l’île n’est pas un lieu de résidence permanente, mais plutôt un

lieu touristique où les visiteurs séjournent à court terme. Le fait que l’île soit isolée

doit être envisagé pour chaque petit détail, y compris la gestion des déchets

solides.

Une façon habituelle pour se débarrasser des déchets de toutes sortes est de les

déverser dans des décharges. Mais l'analyse des sols a montré que la

décomposition des objets comme le tissu et l’aluminium nécessite environ entre

100 et 400 ans, alors que le verre a été trouvé en parfait état après 4000 ans dans

la terre. Il n'y a pas plus d'espace pour garder les déchets.


74

Il y a plusieurs façons de gérer les déchets solides, y compris l'incinération

(fonctionnement du four + récupération d'énergie), le compostage (tri et

déchiquetage + digestion et traitement de matières décomposables), les décharges

sanitaires bien construites et la méthode du 3 R.

Parmi ces méthodes, il est préférable dans des sites isolés à adopter la méthode du

3 R: Réduire, Réutiliser et Recycler comme un acte de sensibilisation à propagation.

Réduire. Réduire la quantité de déchets que vous produisez est le meilleur moyen

pour protéger l'environnement. Il y a beaucoup de façons de le faire. Par exemple:

- lancer un bac à compost. Réservez-lui une place dans leur jardin où il dispose de

certains produits alimentaires et de plantes. Au fil du temps, les matériaux se

décomposent par un processus naturel appelé décomposition (décompostage).

Le compost est bon pour le sol dans votre jardin : moins de déchets iront à la

décharge ;

- acheter des produits qui ne possèdent pas beaucoup d'emballage. Certains

produits sont enveloppés dans de nombreuses couches de plastique et de

carton, même si elles ne doivent pas l’être.

Réutilisation. Au lieu de vous débarrasser des objets, essayez de les réutiliser. Par

exemple:

- utilisez l'argenterie et la vaisselle au lieu des ustensiles jetables en plastique et

des assiettes. Stocker la nourriture dans des contenants en plastique

réutilisables ;

- les boîtes de café, les boîtes à chaussures, les contenants de margarine et

d'autres types de conteneurs que les gens jettent peuvent être utilisés pour

stocker plusieurs objets.

Système

trois R


75

Recyclage. Beaucoup d’objets que nous utilisons tous les jours, comme des sacs en

papier, des canettes de soda et des cartons de lait, sont fabriqués à partir de

matériaux qui peuvent être recyclés. Les articles à recycler sont soumis à un

processus qui permet de créer de nouveaux produits sur les matériaux des anciens.

Pour atteindre cela, les poubelles séparées sont utilisées avec des étiquettes

spéciales pour chaque groupe de chalets, et périodiquement un camion d'ordures

ramasse les déchets séparément vers les centres de recyclage ou d'élimination des

décharges.

Lorsque les déchets verts peuvent être réutilisés dans le jardin comme garniture du

sol en raison de leurs vertus après décomposition, les matières recyclables sont

envoyées dans des centres de recyclage spéciaux, et les déchets sont envoyés dans

la décharge.

Poubelles

séparées

Séparation

simple


76

Bibliographie

[1] Adapted from Metcalf and Eddy, Inc., Wastewater Engineering, 3rd edition

[2] Adapted from D.H.F. Liu and B.G. Lipták, Wastewater Treatment (Boca Raton:

Lewis, 1999)

[3] Adapted from Liu and Lipták, Wastewater Treatment, and Water Environment

Federation (WEF) and American Society of Civil Engineers (ASCE), Design of

Municipal Wastewater Treatment plants (Volume 1), WEF Manual of Practice No. 8

and ASCE Manual and Report on Engineering Practice No. 76 (Vermont: Book Press

Inc., 1992)

[4]https://www.gov.mb.ca/conservation/envprograms/wastewater/pdf/homeown

ers_dis_manual_hr.pdf

[5] Adapted from Liu and Lipták, Wastewater Treatment

[6] Adapted from Liu and Lipták, Wastewater Treatment

[7]http://www.controleng.com/single-article/vfd-application-in-wastewater-

treatment-aeration-control/5eb5cfd6e583c67a2da98141fd4b5ed9.html

[8]https://www.youtube.com/watch?v=gcHKCHKEB8o&index=12&list=LLGC1mDL8

bpIImt8JgrrHp8Q ( from 9:30->10:50)

[9]https://www.google.com.lb/search?q=composting+toilet&espv=2&biw=1366&bi

h=583&site=webhp&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjAoseG0O3NAh

WLDcAKHYYSBAsQ_AUIBigB&dpr=1#tbm=isch&q=composting+toilet+diagram&img

rc=Fsw8--00y8MNwM

[10]http://www.biorock.com/_files/file/biorock_brochure%20_professionals_en_%

E2%82%AC.pdf

[11]http://www.wplinternational.com/product/wpl-diamond-dms/

[12]http://www.navyaawatertechsolutions.com/sewage%20_treatment_plant.html

[13]http://siteresources.worldbank.org/INTURBANDEVELOPMENT/Resources/3363

87-1334852610766/Chap3.pdf


77

Gestion des zones côtières

Plans écologiques

L’écotourisme offre une combinaison de protection écologique et culturelle qui

augmente la prise de conscience locale sur la préservation des milieux naturels et

culturels et des aides dans le développement économique. Elle repose sur les

principes d'espaces naturels et de leur protection, les caractéristiques d'éducation

et d'interprétation et le tourisme en petits groupes.

En ce qui concerne les sites isolés, ce type de tourisme a une valeur spéciale. A

partir de plans d'accessibilité et de transport, puis l'aménagement paysager, la

distribution de l'activité, assurer les besoins de base sont tous organisés dans ces

sites en tenant compte des aspects écologiques et économiques.

Tout d'abord, le transport vers et à l'intérieur du site devrait être organisé. Selon

son emplacement, l'accessibilité du site pourrait être fait par les ferries de la mer,

des hélicoptères et des autobus de transport en commun selon que le site est sur

une île, ou un endroit sur les montagnes.

Ensuite, les moyens de transport et les routes sont organisées en veillant à assurer

la voie la plus appropriée pour tous les touristes si à mobilité réduite ou non, les

bébés, les adultes ou les personnes âgées.

Ensuite, les petits kiosques sont distribués à travers le site pour vendre les

principaux besoins pour les touristes.

Les bungalows sont construits, appropriés pour les touristes séjournant de nuit en

tenant compte des impacts écologiques de l'intégration des blocs sur le site.

Les espaces verts et les régions d'aménagement paysager doivent être appliqués

dans des projets d'éco-tourisme. De plus, avoir des régions déterminées pour les

activités et les sports doit être pris en compte dans la planification du site.

À ces fins, nous allons discuter de certains plans écologiques qui peuvent être

conçus pour les sites isolés touristiques.

A. Transport sur le site. Les sites isolés pourraient être atteints par des ferries (îles)

ou par des hélicoptères (île, montagnes ... ).

Considérant une île isolée, un départ et un point du voyage d'arrivée doivent être

travaillés. Ce qui suit montre un exemple d’un plan de transport compte tenu d’une

île dans la Méditerranée.


78

B. Transport sur le site.

Les piétons (pas de véhicules) : un sentier en bois léger sans béton de base ou

d'autres fondations. C’est un type d'espaces entre pièces en bois qui sont

suffisamment petites pour réduire l’effet de perturbation sur les fauteuils roulants

personne à mobilité réduite et bébés dans les voitures. Les pentes sont faites avec

un maximum de 7 à 8% de la longueur du chemin, pour lequel il reste confortable

pour le passage des fauteuils roulants.

Sentier des

points de

départ et

d’arrivée

Sentier en

bois adapté

pour

personnes à

mobilité

réduite


79

Les véhicules écologiques: bicyclettes et tricycles solaires. Les E-bike

fonctionnant à l'énergie solaire est l'un des moyens de transport qui

peuvent être utilisés dans des sites isolés mettant l'accent sur l'aspect

respectueux de l'environnement [1].

Ces vélos sont composés d'un petit moteur placé sur la roue avant ou arrière, une

batterie placée pour atteindre l'équilibre du système et le contrôle des outils

électroniques. L'énergie solaire est utilisée pour recharger les batteries du vélo.

Ils sont utilisés pour faire relativement de longs voyages et réduire l'effort humain

nécessaire pour la propulsion.

Il a le même concept que l’E-bike démontré ci-dessus, mais cela fonctionne sur

trois roues appropriées pour les personnes à mobilité réduite [2].

E-Bike

Tri-cycles

fonctionnant

sur l'énergie

solaire pour

personnes à

mobilité

réduite


80

C. Bungalows.

Les bungalows qui peuvent être construits sont des blocs légers sans fondations en

béton. Ils sont constitués de panneaux sandwich qui sont de bons isolants

thermiques.

D. Plantation.

Dans le but d'accroître les espaces verts et d'encourager la réserve naturelle, les

arbres peuvent être plantés dans tout le site. Ces arbres ont besoin d'être arrosées

régulièrement.

A cet effet, un bassin circulaire peut être fait pour recueillir l'eau de pluie. Aussi un

perméable léger caillou pavage est fait pour permettre à l'eau de pluie de passer à

travers. L'eau recueillie est acheminée dans un réservoir spécifique pour l'irrigation

des plantations.

Exemple

d’un

bungalow

Bassin

circulaire

avec

plantation


81

E. Tentes de plage.

Les tentes peuvent être fournies avec des panneaux solaires sur leur sommet,

comme indiqué ci-dessous.

Les bancs peuvent aussi être équipés de panneaux solaires appropriés pour les

didacticiels extérieurs éducatifs qui nécessitent des ordinateurs portables. Ils sont

également utilisés pour charger les téléphones cellulaires.

Galets de

pavage

perméable

Tentes de

plage avec

des

panneaux

solaires

Bancs avec

des tentes

solaires


82

F. Le terrain de jeu vert [3].

Le terrain de jeu vert traite de la relation entre l'énergie, l'interaction et le plaisir en

créant l'électricité à travers le jeu. Elle encouragerait les enfants à être plus

conscients de leur consommation d'énergie et les encourager à produire leur

propre électricité pour l'éclairage électrique de jeux.

Dans cette aire de jeux, des pneus de voiture indésirables peuvent être utilisés en

encourageant le principe de réutilisation et de recyclage.

Le terrain de jeu comprend des sièges de filature, des balançoires, des cordes à

sauter, ronds-points et une nouvelle prise sur une bascule.

Terrain des

jeux verts

Exemples

des jeux

verts


83

De nombreux terrains de jeux de récupération d'énergie reposent sur des plaques

piézoélectriques pour produire de l'énergie, mais ici, ils comptent sur des dynamos

pour produire de l'électricité. Comme ils tournent pendant la lecture, les unités

peuvent générer jusqu’à 31,5 watts d'énergie pour chaque heure de jeu.

Exemples

des jeux

verts


84

Bibliographie

[1]http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/200760/200760.pdf

[2]http://iosrjournals.org/iosr-jmce/papers/vol5-issue2/C0521124.pdf?id=2484

[3]http://www.energyharvestingjournal.com/articles/4393/playground-produces-

energy

Documents

Phares et sémaphores : systèmes … intégrée pour la mise en valeur du patrimoine des phares, sémaphores et balises de la Méditerranée », financé par l’Union Européenne/Programme