Murs végétaux et toits verts: une solution innovante pour le recyclage des eaux grises ?

Le recyclage des eaux grises est une stratégie prometteuse pour la gestion durable de l’eau en milieu urbain. Les eaux grises des éviers, douches et machines à laver représentent 40 à 90% des eaux usées domestiques selon les estimations. Leur réutilisation après traitement adéquat dans des usages non-potables comme l’arrosage ou les chasses d’eau permettrait de réduire significativement la consommation d’eau potable.

Dans ce contexte, l’intégration de dispositifs de traitement des eaux grises aux bâtiments, via des murs végétaux ou des toitures végétalisées, suscite un intérêt croissant. Une étude publiée récemment dans la revue Science of the Total Environment a examiné la faisabilité et les défis de cette approche.

Murs et toitures végétalisés : un atout pour la nature en ville

Murs et toits végétalisés : définition

Les murs et toits végétalisés sont des systèmes qui permettent de végétaliser les surfaces verticales et horizontales.

Il existe différents types de murs et toits végétalisés, en fonction de l’espace disponible, du budget et des besoins. Les murs végétalisés peuvent être installés sur des murs existants ou sur des murs neufs.

Les systèmes de murs et toits végétalisés sont constitués de plusieurs éléments, dont :

  • Une structure de support : la structure de support est responsable de supporter le poids du substrat et des plantes. Elle peut être constituée de bois, de métal ou de béton.
  • Un substrat : le substrat est le milieu dans lequel les plantes vont se développer. Il doit être léger, drainant et riche en nutriments.
  • Les plantes : les plantes utilisées pour les murs et toits végétalisés doivent être adaptées aux conditions climatiques et à l’exposition du site. Elles doivent également être résistantes au vent, à la sécheresse et aux maladies.
  • Un système d’irrigation : le système d’irrigation permet d’alimenter les plantes en eau. Il peut être automatique ou manuel. L’eau alimentant le système peut provenir du réseau d’eau potable ou d’eaux recyclées sur place.
  • Un système de drainage : le système de drainage permet d’évacuer l’excès d’eau du substrat. Il est important pour éviter les problèmes de pourrissement des racines.

L'intérêt des murs et toitures végétalisées pour l'environnement

Les murs et toits végétalisés, participent au rafraîchissement des villes grâce à l’évapotranspiration des plantes. Cet effet permet de réduire les températures ambiantes de 1 à 5°C selon les estimations. Dans les zones urbaines denses, cela contribue à atténuer les phénomènes d’îlots de chaleur.

Ils améliorent également la qualité de l’air en filtrant divers polluants atmosphériques grâce à l’action épuratrice des plantes (phytoremédiation). 

Les murs végétalisés sont aussi une véritable atout opportunité pour la biodiversité. Les plantes mellifères qui y poussent attirent les insectes pollinisateurs, tels que les abeilles, les papillons et les bourdons. Ces insectes jouent un rôle essentiel dans la reproduction des plantes et la pollinisation des cultures. 

Les murs et toitures végétalisés offrent également un habitat à la faune. Les oiseaux y trouvent des endroits pour nicher et se percher. Ils peuvent également se nourrir des insectes et des fruits qui poussent sur les murs. Les murs végétalisés peuvent ainsi contribuer à recréer des écosystèmes urbains.

Enfin, les murs et toitures végétalisées peuvent jouer le rôle de système de traitement des eaux grises dans une optique de recyclage de ces eaux sur place.

Murs végétalisés réutilisation des eaux grises

Le traitement des eaux grises par phytoremédiation

La phytoremédiation désigne l’utilisation de plantes et de leurs substrats de culture pour éliminer des polluants. C’est cette propriété qui est mise à profit pour traiter les eaux grises au sein des dispositifs végétalisés.

Les plantes absorbent et accumulent divers nutriments présents dans les eaux grises comme l’azote ou le phosphore. Elles peuvent également absorber certains métaux lourds (non présents dans les eaux grises domestiques). Leurs racines fournissent aussi un support à l’activité microbienne qui dégrade la matière organique.

De leur côté, les substrats de culture filtrent physiquement les matières en suspension et adsorbent divers polluants sur leurs particules. Ils hébergent aussi des micro-organismes épurateurs.

L’association des plantes et des substrats permet donc d’éliminer de nombreux polluants par filtration, adsorption, précipitation et biodégradation.

C’est cette capacité qui est utilisée  depuis plusieurs décennies dans les stations d’épuration équipées de filtres plantés de roseaux  pour traiter les eaux usées des agglomérations.

Les nutriments des eaux grises peuvent favoriser la croissance des plantes

Les eaux grises sont les eaux usées domestiques qui proviennent des lavabos, des douches et des baignoires. Elles ne contiennent pas les eaux usées issues de nos toilettes.

Les eaux grises peuvent être utilisées pour l’irrigation des plantes car elles contiennent des nutriments et de la matière organique qui sont bénéfiques pour la croissance des plantes.

Les nutriments les plus importants pour la croissance des plantes sont l’azote, le phosphore et le potassium. Les eaux grises contiennent également des micronutriments, tels que le calcium, le magnésium, le fer et le zinc. Ces nutriments sont nécessaires pour la production de chlorophylle, la formation des racines, la croissance des tiges et des feuilles, la floraison et la fructification.

La matière organique contenue dans les eaux grises améliore également la structure du susbtrat (sol) et augmente la rétention d’eau pour les plantes.

Des systèmes complexes à dimensionner

Bien que très prometteuse, l’utilisation des murs et toitures végétalisés pour le traitement et le recyclage des eaux grises fait encore face à certaines limites techniques. 

En effet, il existe encore des interrogations concernant la survie à long terme des plantes utilisées pour traiter les eaux grises, ainsi que leurs capacités d’élimination de certains polluants (produits chimiques du quotidiens et pathogènes). Pour mitiger ce risque des systèmes de traitement complémentaires (désinfection UV) peuvent être installés à la suite des murs et toitures végétalisés.

Par ailleurs, il est nécessaire de trouver un équilibre entre la maximisation du rafraîchissement par évapotranspiration, (nécessitant beaucoup d’arrosage), et l’objectif de réutilisation d’un maximum d’eau après traitement.

L’intégration réussie de tels dispositifs dans l’environnement urbain nécessite aussi de prendre en compte les aspects esthétiques et sanitaires des murs végétaux arrosés avec de l’eau non potable.

Enfin, le passage de ces systèmes du stade pilote à plus grande échelle nécessite des recherches complémentaires sur les types de plantes, les substrats, les taux de charge hydraulique, ou encore l’optimisation des coûts d’entretien.

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Conclusion

En conclusion, le recyclage des eaux grises par des dispositifs végétalisés intégrés au bâti est une solution prometteuse pour les villes de demain.

Malgré les verrous scientifiques et techniques qui doivent encore être levés, le recyclage des eaux grises par des dispositifs végétalisés intégrés au bâti a le potentiel de réduire la consommation d’eau potable, de réduire la pollution des eaux usées, d’améliorer la qualité de l’air et de l’environnement urbain, et de créer des espaces plus agréables à vivre.

Questions fréquentes

Comment les murs et toitures végétalisés peuvent-ils être utilisés pour recycler les eaux grises ?

Les murs et toitures végétalisés peuvent être utilisés pour recycler les eaux grises en utilisant les plantes pour filtrer et traiter les eaux. Les plantes et leur substrat absorbent les nutriments, les contaminants et les micro-organismes présents dans les eaux grises.

Quel est l'avenir des murs et toitures végétalisés pour recycler les eaux grises ?

Les murs et toitures végétalisés sont une solution prometteuse pour le traitement et le recyclage des eaux grises. Ils présentent de nombreux avantages et sont de plus en plus utilisés dans le monde entier.  Ils ont le potentiel de réduire la consommation d'eau potable, de réduire la pollution des eaux usées et d'améliorer la qualité de l'environnement.

Quels sont les limites de l'utilisation de murs et toitures végétalisés pour recycler les eaux grises ?

Les murs et toitures végétalisés nécessitent un entretien régulier, peuvent être coûteux à installer et ne sont pas adaptés à tous les climats. Des verrous scientifiques et techniques doivent encore être levés concernant la durée de vie des plantes et leur capacité à éliminer certains polluants.

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