Infiltration des eaux traitées

Préambule

 

A ce jour il n'éxiste pas de norme ni de réglementation sur l'infiltration des eaux traitées d'un dispositif d'assainissement non collectif ni de protocole d'execution du test. De plus, les textes de loi sont inexistants pour le dimensionnement des infiltrations des eaux traitées.

C'est pour cette raison que Mon-Assainissement.fr se propose et vous propose un protocole de réalisation, une méthode de calcul simple et un exemple de réalisation. Sachez que si vous passez par un artisan l'infiltration sera couverte par sa garantie décennale. Lui seul sera en mesure de couvrir l'ouvrage réalisé. Le bureau d'étude vend un conseil, l'artisan vous vend sa réalisation, sa conception et son bon fonctionnement. La loi obilige l'évacuation des eaux assainies par le sol de la parcelle du propriétaire de l'habitation. Dans le cas où il lui est impossible de faire une infiltration, la loi dit ''... les eaux usées traitées sont ... rejetées ... vers le milieu hydraulique superficiel... , s’il est démontré, par une étude particulière à la charge du pétitionnaire, qu’aucune autre solution d’évacuation n’est envisageable.'' Dans cette phrase se pose la question de la signification du mot ''charge''. Nous interprétons ce terme comme étant de la responsabilité de réalisation du propriétaire. A notre avis, le mot ''charge'' n'impose en rien la participation d'une tiers personne rénumérée pour la réalisation d'un trou dans votre terrain ou vous dire que vous n'avez pas suffisamment de place.

A savoir que seule la responsabilité des utilisateurs des méthodes et calculs proposés sur ce site peut être engagés. 

Objectif d'un test d'infiltration

 

Le test de perméabilité (aussi appellé conductivité hydraulique du sol ou percolation) du sol permet :

 

Cas des solutions de traitement étanche (Micro-station, filtre compact, filtre à sable drainé, roseaux) :

Le test de perméabilité du sol permet de vérifier la capacité du sol à disperser les eaux traitées pour les solutions étanches (qui n'utilisent pas le sol en place pour traiter). Une fois les eaux traitées, seules l'infiltration et l'irrigation (non l'arrosage) sont autorisées par la loi pour évacuer les eaux assainies. Lorsqu'aucune solution autorisée n'est envisageable techniquement, comme dans les cas de sols imperméables ou trop perméables (la perméabilité doit être comprise entre 10 et 500 mm/h), il est possible d'envisager d'autres systèmes, où l'évacuation peut se faire en milieu hydraulique superficiel (cours d'eau permanents, fossé, ...). (Article 12 de l’arrêté du 7 septembre 2009 modifié par l'arrêté du 07 Mars 2012)

Un cours d'eau est permanent. Une déclaration à votre collectivité est nécessaire pour tous les rejets supérieurs à 5% du débit moyen interannuel du cours d'eau (R.214-6 et suivants du Code de l'environnement).

Le résultat du test de perméabilité permettra aussi de dimensionner la surface de d'infiltration nécessaire afin d'évacuer les eaux traitées. 

Pour ces solutions de traitement étanche (Micro-station, filtre compact, filtre à sable drainé, phytoepuration) seul un test de perméabilité est suffisant. En effet, le traitement se fait dans une zone étanche permettant d'éviter le traitement par le sol. Seul le rejet des eaux traitées demande un petit test et une petite étude. Le test de perméabilité que nous vous présenterons répondra à cette question.

Faire appel à un professionnel en demandant un devis.

 

Cas des solutions de traitement par le sol (filtre à sable non drainé, épandage, tertre):

Faire un test de perméablité n'est pas suffisant pour s'assurer que le traitement par le sol est réalisable et qu'il n'aura pas de conséquence sur le milieu receveur, votre jardin et son environnement. Une étude plus poussée et plus complexe sera nécessaire pour la réalisation d'un dispositif de traitement par le sol.

Voir étude d'assainissement.

- Le test de perméabilité du sol permet de vérifier de la faisabilité des solutions de traitement par le sol comme l'épandage ou le filtre à sable non drainé. Pour une installation avec traitement par le sol, la perméabilité doit être comprise entre 15 et 500 mm/h sur une profondeur supérieure ou égale à 0,70 m. (Article 6 de l’arrêté du 7 septembre 2009 modifié par l'arrêté du 07 Mars 2012)

Voir étude d'assainissement.

- de dimensionner la solution de traitement par le sol avec épandage si celle ci est envisageable.

Voir étude d'assainissement.

Faire appel à un professionnel en demandant un devis.

Principe d'un test d'infiltration par la méthode de Porcher

 

Le principe du test de Pocher (aussi appelé test à niveau constant) est de saturer en eau claire (3 à 4 heures) des trous creusés à faible profondeur (jusqu'à 70cm) en les remplissant constamment afin d'obtenir un niveau constant dans le trou. Une fois le sol saturé, il suffit de mesurer la quantité d'eau versée pour maintenir le niveau de l'eau constant en fonction du temps utile pour la mesure. Le nombre de trous sera fonction de l'homogénéité présumé du sol (minimum 2 trous à 5 pour les solutions par traitement par le sol). Ils devront être réalisés aux endroits propices (emplacement futur de l'infiltartion ou de la zone de traitement).

Pour l'emplacement d'un traitement par le sol cf. impératif de pose

Pour l'emplacement de l'infiltration, sans réglementation, le choix de se faire avec logique.

Evidemment, certains endroits sont à éviter :

- les creux favorisent la stagnation d'eau pluviale. Le sol sera plus facilement saturé à ces endroits.

- en partie inférieure d'une pente dû aux ruissellements  d'eau pluviale,

- une distance de 3m entre l'infiltration et toutes plantations,

- en partie supérieure d'un mur de soutènement. La présence d'eau permanente alourdit le sol.

- à proximité d'un puits

- ...

 

Une fois la mesure prise il vous faudra incorporer  vos valeurs dans un calcul qui prend en compte la quantité d'eau versée, la taille de la partie du trou innondé (surface de contact entre l'eau et le sol, ...). Le résultat vous donnera le coefficient de perméabilité du sol, K.

Pour simplifier le calcul, nous proposons un protocole présentée ci dessous avec un temps et des dimensions du trou prédéfinis. 

Un test de péméabilité ne permet pas de contrôler la présence d'une nappe d'eau temporaire. Il est préférable de faire le test après une période pluvieuse. Le sol sera déjà partiellement saturé et les nappes d'eau seront au niveau haut. 

Matériel nécessaire pour la réalisation d'un test d'infiltration

 

Afin d'éviter les frais dans du matériel onéreux avec une utilisation quasi unique, nous vous présentons la liste du matériel afin de réaliser les test en fonction du protocole si dessous.

L'avantage du matériel proffessionnel est qui évite la nécessitée d'être présent tout le long du test. N'oubliez pas qu'il dur entre 1h pour les zones très peu perméable et 4h pour les zones perméable) :

La liste du matériel :

- pelle, bêche ou pioche

- Binette, couteau, ...

- un mètre

- accés à l'eau ou quantité d'eau (50 à 200 litres)

- un tuyau semi rigide équipé d'une vanne ou robinet si vous utilise une réserve d'eau

Protocole de la réalisation d'un test d'infiltration

 

Réalisation du trou

1. Réaliser un trou de 45cm de diamètre sur 40cm de profondeur

2. Réaliser un deuxième trou de 25cm de diamètre sur 30cm de profondeur dans le premier trou

3. Scarifier la surface (coté et fond) du deuxième trou afin de faire disparaître le lissage provoqué par les outils lors de la réalisation des trous. (Faire des rainures à l'aide d'une binette ou couteau)

Attention aux crevasses ou trous de rongeur qui pourraient fosser vos valeurs.

 

Saturation du sol

1. Remplir entièrement le deuxième trou jusqu'à ses bords. 

2. Maintenir le débit de l'écoulement pour garder le niveau de l'eau sur le point de repère. Ne pas faire des remous pour éviter de faire éfondrer les parois. Il est très important de garder le 2ème trou constamment plein.

3. L'eau doit garder le niveau constant pendant 1 heure.

 

Réalisation des mesures

1. Tout en maintenant le niveau constant, mesurer la quantité d'eau introduite pendant 10 minutes et ce toutes les 20min.

2. Réalisez la mesure autant de fois jusqu'à ce que vous obtieniez la même quantité d'eau utilisée sur 3 mesures. 

Calcul de la perméabilité du sol

 

Voici la formule à appliquer si vous avez bien suivi les dimensions du second trou :

K (mm/h)= Votre mesure en mm3 x 0,000021

K (mm/h)= votre mesure en litre x 21

 

 

Explications :

La loi de Darcy permet d'établir :

K = Q / S x (L/H)

 

avec :

Q = Quantité d'eau introduite (mm3/h)

K = Coéfficient de preméabilité (mm/h)

S = Surface totale du trou (mm²). paroi et fond

H = Hauteur totale de l'eau (dans notre cas il est égal à L)

L = Hauteur du trou (dans notre cas il est égal à H)

 

Soit pour simplifier

K = Q / S

 

avec :

Q = votre mesure en mm3 prise sur 10min x 6 (pour faire une heure)

S =  S parois + S fond = (2 π x r x h) + (π x r²) = (2 π x 125 x 300) + (π x 125²) = 284562mm²

 

soit 

k = votre mesure mm3 x 6 / 284562 

soit k = votre mesure en mm3 x 0,000021

 

Pour rappel

1 litre = 1dm3 = 1000cm3 = 1000000mm3

1dm² = 100cm² = 10000mm²

Résultats

 

Une fois le K déterminé, il faut le comparer au tableau suivant :

Réalisation d'une tranchée drainante

 

Aucune réglementation à l'heure actuelle propose un protocole ou obige une méthode de réalisation d'une infiltration. 

Sans détournement nous utiliserons les dimensions préscrites pour les tranchées d'épandages. Pour rappel l'objectif d'une tranchée d'épandage a pour but théoriquement d'épandre (d'étaler) la pollution sur une grande surface afin d'éviter de saturer la capacité de traiement naturel du sol recevant l'eau de la fosse septique (toutes eaux).

 

Dimension d'une tranchée d'infiltration

Les tuyaux d'infiltration en matériaux rigides et résistants doivent avoir un diamètre égal ou supérieur à 100mm. Ils doivent être munis d'orifices dont la plus petite dimension doit être au moins égale à 5mm et espacés de 10 à 20mm.

Les tuyaux d'infiltration ne doivent pas avoir une pente supérieure à 1% dans le sens de l’écoulement.

Les tranchés doivent être parallèles avec un écartement de 1m entre elles. Les tuyaux d'infiltration devront donc avoir 1,5m d’écartement entre eux (d’axe en axe)

La largeur des tranchées ne doit pas être inférieure à 50cm

Le fond des tranchées doit être compris en 50 cm et 1 m sous la surface du sol.

Les parois et le fond des fouilles recevant le gravier doivent être scarifiés

Le fond des tranchées est garni d'une couche de graviers de 50cm minimum d'épaisseur dans laquelle sont installés les tuyaux d’épandage

L’épaisseur de graviers sous le tuyau doit au moins être de 30cm pour les tranchées de 50cm de largeur (20cm pour les tranchées de 70cm de largeur).

Le gravier doit être roulé et lavé, de diamètre de 10 à 40mm

Chaque tuyau d’épandage et le gravier doivent être recouverts d’un géotextile débordant de 10cm minimum de chaque coté, lui-même recouvert d’une épaisseur de terre végétale de 20cm maximum

Un épandage ne doit pas avoir de surverse dans un ruisseau.

 

Lorsque votre coefficient K est proche de 15mm/h mais supérieur, la réglementation vous demandera d'infiltrer sur votre parcelle. Petit conseil, placez et orientez votre infiltration vers un exutoire naturel. En effet, le test de permabilité peut être faussé. Si un jour votre infiltration colmate il vous sera toujours possible de faire un trop plein vers un exutoire en milieu superficiel (fossé, ...)  avec l'accord du gestionnaire ou du propriétaire et du Spanc.

 

Dimensionnement de l'infiltration (longueur)

Si vous avez bien suivi les dimensions de réalisation d'une infiltration, il vous suffit d'appliquer le cacul suivant pour connaître la longueur de votre infiltration :

 

L = 0,045 * nbre de pièces principales /  K mesuré

 

Prenons un exemple concret :

Une maison de 5 pièces principales avec un terrain à la limite de l'autorisation en milieu superficiel soit un K de 15 mm/h (0,015m/h).

 

Nous obtenons L = 0,045 x 5 / 0,015  = 15m15 linéaire.

 

Explications :

Reprenons la loi de Darcy simplifié :

K = Q / S soit S = Q / K

 

avec

S = Surface nécessaire de contact entre l'eau et le sol

Q = Quantité journalière utilisée par les habitants. Nous prendrons 150 litres/jour/habitant (soit 0,150m3). Cette valeur est surevaluée. Dans la réalité nous consommons 70 litres à 130 litres / jour / habitant. Nous partons sur la théroie que la consommation journalière des habitants est concentrée sur 3 heures soit 50 litres / h / habitant.

On a donc Q = 0,150/3 * capacité de la maison (soit le nombre de pièces principales selon l'article L 111 - 1 -1 du code de l'urbanisme).

K = perméabilité du sol. Votre résultat du test de perméabilité traduite à m/h (1mm = 0,001m)

 

dont,

S = S du fond de fouille + S des 2 bords de la fouille sous la canalisation

 

avec

S = Surface nécessaire de contact entre l'eau et le sol 

l = largeur de la fouille

L = longueur de la tranchée

h = hauteur de la fouille * longueur de la tranché

 

S = l * L + h * L * 2

soit, S = L (l + 2 h) = L x (0,5 + 2 x 0,3) = L x 1,1

 

On a donc 

S = L 1,1 = Q / K

soit L = Q / K (l+2h)

avec Q = 0,050 x nbre de pièce principale

L = 0,050 x nbre de pièce principale /  (K mesuré x 1,1)

soit  L = 0,045 x nbre de pièce principale /  K mesuré