Rainwater harvest collect system

 

Rainwater Harvesting System – Collect System Project

What is Rainwater Harvesting?

Rainwater harvesting (RWH) is the collection of rain from a roof or a large flat surface and direct it to reservoirs, tanks or other storage means for later use. This water, when it has been pre-filtered, can be committed to long-term storage when necessary before treatment.

The rain runs off the roof and is collected by the vertical columns structured all around the buildings. These columns have been designed into the architectural aspect of the buildings as well as having the role of routing the collected water to be used on the campus after proper treatment. One inch of rain on a 1,000-sq.-ft. roof is 623 gallons of water.

Rainwater harvesting is one of the simplest and oldest methods of self-supply of water for households, residential and household-scale projects, usually financed by the user. However, because of the costs involved in city water supply, big projects such as schools, hospitals, and other big facilities, can afford to finance the installations through fundraising organizations.

Rainwater systems can be applied to institutional projects. When designing a system for new constructions, incorporating a rainwater harvesting system can reduce or eliminate the requirements for detention ponds. Civil and plumbing engineers should work together during this process to accomplish their goals and meet regulatory requirements.

What is the difference between Rainwater and Stormwater Harvesting?

The difference between rainwater harvesting and stormwater harvesting is in the way of collecting the rainwater. After the rainwater hit the ground, the runoff is collected by creeks, drains roads or any other land surfaces. When the landscape is designed to irrigate le rainwater easily to a retention pound, it may be used later, without much filtering, essentially for watering gardens, irrigation of crops, washing buildings and roads but will need a more profonde treatment before becoming a safe potable water. This topic is developed in another chapter.

Why harvest rainwater?

Scientists say that before 2030, half of the countries around the world will be importing potable water because of drought periods, pollutions, and overexploiting their groundwater for agriculture crops.

The acceptance of rainwater harvesting will expand rapidly as the climatic changes increase causing an unstable climate condition, for example, less seasonal rainfalls, more frequent floods, more periods of hot whether causing long droughts, preventing the aquifer to replenish.

The rainwater harvesting is becoming a viable alternative for supplying large communities with water at lower costs. It can contribute to the reduction of municipal drinking water use and has the potential to save a significant amount of water per year for large institutional buildings like the City College.

There are many countries such as Germany and Australia where rainwater harvesting is a norm. Due to the green building movement, you will be seeing rainwater harvesting systems become more popular all around the world.

To take advantage of this free and natural resource of water, it is only necessary to incorporate the catchment system into the building design which will reduce the installation costs. Today, the communities march for a greener world. The rainwater harvesting technologies offer an opportunity for architects and design engineers to incorporate this important step to reduce the burden of the groundwater to feed the populations.

By implementing a rainwater harvesting system in this City College project can help supplement the existing stormwater management plants and ease on the community water supplies.

Then, with the proper treatment system, it is easier to control the water supply needs and replace a substantial portion of the city water supply. By reducing dependence on municipal water supplies, a rainwater harvesting system can help lower the water bills.

By doing this, it is easier to take control of the water supply and replace all or at least a substantial portion of the water needs. Rainwater harvesting systems can be configured to supply the whole campus and the landscape needs.

During the rainy season, the water falls abundantly, and it is only the area of catchment and the storage capacity that limit the quantity of water available for future use. After full catchment and storage capacity, the surplus water collected can be channeled to a retention pound for future use. Then, this water would have the same treatment as the stormwater harvested.

Rainwater harvesting is also gaining popularity as a means of sustainable on-site stormwater management by reducing the amount of runoff and pollutants that drains to storm sewer.

What is the quality of rainwater?

The water being collected from the roof, after the first flush has been made to clean the collect area, meets the quality of rainwater specified in the Environmental Protection Agency standards, and the characteristics of its harvesting system has made it suitable for individual operation. For potable water, a chemical treatment such as chlorination can be used to purify the water.

The quality of harvested rainwater is important, since it could be used for many utilities from garden watering to drinking water for humans and animals. The quality of the collected water from the roof depends mostly on the surrounding environment conditions such as surrounding city activities including:

  • The roof top quality and cleanliness,
  • the rejection of manufacturing pollution in the atmosphere,
  • the burning of substances liberating small particles by the smoke into the atmosphere,
  • the transportation of debris of all kinds by the wind,
  • Etc.

When using the rainwater for potable usage, it is an obligation to perform tests to verify its viability and applicability before its distribution to drinking appliances. Many studies indicate that the water quality of rainwater, collected in good sanitary conditions did not always meet the standard potable quality but with local appropriate treatment, it could easily be transformed into purely potable drinking water.

To ensure the water is safe for these household purposes, it is vital to keep it away from light and contaminants and use a strong filter in the rainwater system.

To determine the average annual rainfall and calculate the amount of water that can be collected, it is necessary to look up the rainfall charts available for the region.

In cases other than drinking water supplies, the rainwater, once primary filtered, could be used safely where the quality is not of great concern. In the City College Project, we call it, the service water. The utilities of the service water have been described earlier.

What are the benefits of Rainwater Harvesting?

In countries where the population is very dense, the water distribution is a major problem, specially in the countryside where the mechanical conduits (piping) are inexistant, the water is delivered by mobile cisterns to replenish private water tanks. This method of supplying water becomes costly and unreliable.

Rainwater harvesting is a simple and primary technique of collecting water from natural rainfall. It is an environmentally friendly technique that includes efficient collection and storage that greatly helps relieving the capacity of the cities to supply large quantities of water such as the needs of a large college.

The most evident benefits are:

  • It reduces the burden on the public water supply already having difficulty in collecting water from the groundwater level that becomes lower and lower, specially in the drought periods.
  • The cost effective is solely due to the installation of the system’s equipment, which is a one-time expense effort. The system’s running expenses are much lower than a normal public water supply bill.
  • A reserve of water just primary filtered can be provided in case of fire emergency, which would greatly cut the delays of intervention.
  • Another water reserve, untreated, could be provided for maintaining the proper moisture level necessary in the soil for gardening.
  • The same is true for a number of water dependencies such as:
    • Flushing toilets
    • Laundry systems
    • Irrigating landscapes
    • Washing vehicles
    • Agriculture water needs
    • Onsite water storage for fire suppression (already mentioned)
    • Cooling systems feed
    • pool/pond filling
    • manufacturing processes
    • And other utilities
  • The most important benefit is not to have to rely on a public water supply in a drought period when the groundwater level is so low that it cannot supply all the clients adequately.
  • Another important issue is the use of rainwater, untreated, for the recycling of greywater (wastewater from showers, sinks, carwash, etc. – but not from toilets). This recycled water will be used only in gardening to be eventually filtered by the ground on its return to the groundwater or aquifers.

What is meant by roof top quality and cleanliness?

As it was mentioned before, the climate conditions and the atmosphere, through the wind, carry all types of pollution particles, small branches, dead leaves, and grease of all kinds. These undesired floating particles inevitably fall on the roofs of the buildings, making them collectors of different kinds of pollution. In order to prevent this pollution to enter the storage tank, it is necessary to prevent the first minutes of rainfall to enter the harvesting system.

The way to prevent this pollution to enter the system is to divert these first minutes of rainfall with the help of what is called: ‘’first flush’’ diverters.

Diverters

Diverting this ‘’first flush’’ away from the collecting conduits of the Rainwater Harvest System prevents this washed pollution to contaminate the whole system. There are different methods for diverting the first minutes of rainfall. The method chosen for the City College systems are shown on detailed drawings in another chapter.

Pre-filtration

Before the rainwater gets into the column collectors, the water has to pass through the screen filter blocking debris of all kinds, small branches, dead leaves, and other such pollution. A simple first step that keeps larger material out from getting into the collector system and making sure that no blockage will build up to slower the normal flow.

The filtration can be as simple as some form of mesh or strainer fixed across the inlet to collector system and cleaned regularly.

How can we store harvested rainwater?

The complexity of the storage system depends on the size of the project design and the cost of the installation versus the expected gains to the investment. There are many ways to store harvested rainwater depending on the quantity of water in demand, the length of time the water can be kept in storage, the final use of the water, the frequency of rainfalls, the quantity of water that can be collected during each rainfall and the dependence to other suppliers of water.

When a large volume of water is to be stored, the biggest problem is the availability of space to install the tanks.

Storage options include above-ground tanks that can be located inside or outside the buildings and subterranean tanks that can have unlimited storage capacity.

How do we choose the proper Storage tanks?

Storage tanks for rainwater come in many forms and sizes. These tanks are made of a variety of materials including polyethylene, fiberglass, concrete, steel and modular cells.

The selection of the appropriate tanks is essential for the quality of the Rainwater Harvesting system. It can make it cost effective, efficient and dependant. In large institutional and educative communities, a multi-tank storage system would be advantageous, specially in areas where most of the rainfalls are happening in a few months in the year.

The multi-tank storage system will permit to make large reserves for the whole year. In countries where the water is a precious commodity, it is even more appropriate to store more than the regular needs in the event of natural shortage or disaster.

Even if larger tanks are of less quality, they may still have an important role in stocking different usages of non potable water because the potable water is the smallest part of all the water needs.

Smaller tanks can be located inside the buildings for convenience, in proximity to the municipal water supply. The indoor smaller tanks can be fed by water pumped from larger storage tanks.

The size of the tanks will depend on the location land available. The sizing of the tanks will also depend on the detention calculation. The design of large storage systems will often become the responsibility of a civil engineer, in cooperation with a plumbing or mechanical engineer.

The calculations of the storage system are based essentially of the roof area collecting the rainwater, the average rainfall on a single event, the expected needs of the water, the percentage of service versus potable water and the future expansion of the user facility.

The plumbing design will be dependant of the analysis of occupancy made on the information given above.

Then, the material used for the fabrication of the tanks is next on the analysis of the storage system.

How do we maintain the quality of the water in the storage tank before use?

Rainwater is one the highest quality sources for drinking water if collected and stored properly. So, the type of material used to manufacture the water storage tank makes a big difference to the water quality.

Some of the considerations that can influence the rainwater drinking quality are:

  • Fittings and connecting pipes to the tanks should be lead free and considered safe for drinking purposes.
  • The tank longevity before it starts break down and taint the water. (ex: steel tank rusting and corroding)
  • The tank material can influence the taste of water (ex: steels tanks often provide metallic taste).
  • The sunlight should be blocked from penetrating the tank and hitting the water to prevent algae growth.
  • The access points should have tight seals and proper screening to prevent pests from getting in.

Rainwater is safe to drink when stored in a properly installed and maintained food-grade rainwater tank.

Maintaining a water tank is not a difficult task and normally involves:

  • Inspecting the outside of the tank for rust (if the tank is in steel), water leaks, deformations and deep dents every 6 months or less.
  • Inspecting inside the tank every 2 to 3 years and cleaning out sediment build-up (called “sludge”) that has accumulated at the bottom.

Note: the sludge is generally not harmful, but if it is disturbed, it can flow into the pump or the pipes and cause problems. It is suggested to hire a tank cleaning company or install an automated tank cleaning device.

  • If the tank is made of stainless steel, check for defects in the poly-liner to make sure there is no water leaks between the liner and the steel wall of the tank.

Filters and accessories that help maintain water quality.

If the water is stored for long periods before it is used, it is recommended to recirculate it through filters in regular periods to maintain the quality and this will also help to oxygen the water to prevent the growth of algae and bacteria clusters.

Algae and bacterial growth prevention

If the tanks are exposed to sunlight and warmth, when it is above ground, it is easier for bio-organisms to grow on any humid surface. If the pipe conduits are made of clear plastic, it is obvious that algae will grow inside the conduits. Therefore, it is important for above ground storage tanks to be constructed from an opaque material, and if possible, shielded from direct sunlight.

Even if the storage system is in a country that does not know frost, it would be a necessity to isolate them from the direct sunrays to prevent the temperature inside the tank to rise above outside temperature due to the sealed conditions. A good insulation will provide protection from the sun and keep the water cooler during hot summer periods.

Check rainwater harvesting laws for the city

When considering a rainwater harvesting system, local authorities should be consulted regarding regulations or codes pertaining to rainwater. Others may have codes and regulations in place.

In some cases, where the law allows, you can even treat rainwater and use it for drinking, but many areas do not allow this practice.

If the city doesn’t have laws regarding rainwater harvesting, it is a good practice to consult the local building code officials before making any plans in installing a system. There are sometimes instances where local areas have their own laws dating back many decades and never updated since.

 

 

What type of maintenance is required on a Rainwater Collection System?

Like anything else, the Rainwater Collection System needs some regular maintenance. Before the monsoon period, which is a seasonal event, it is necessary to make some verifications on the roof to make sure everything is functional:

  • Verify for a relatively clean roof top, free of debris of all kinds, free of dead animal bodies.
  • Check to see for any dry leaves, branches, or any other debris in front of the pre-filter screens just before the column inlets.
  • A particular attention should be taken to detect possible cracks in the sealing agents like tar seams or black plastic joints to detect possible leaks in the buildings.
  • Verify that all traps over the inlets of the columns are properly closed, if one or two are partially open, report them for repair.
  • Verify that the vases under those traps are free of debris because any additional wait in those vases could make the trap open too soon before the proper completion of the “first flush” operation.
  • It is also a good practice to inspect the system after an intense rainfall to ensure that filters are not clogged.

When the verifications on the roofs are completed, the next step is to verify the primary filters, just before the first tank. The first filter is made to backwash occasionally when it is in operation but, before monsoon, it is recommended to open de service cover on the top of the filter to make sure there is no debris trapped, debris that backwash cannot get rid of.

For further maintenance guidance, the procedure is in the Rainwater Treatments System information.

 

Système collecteur d’eau de pluie – Projet collection

Qu’est-ce que la collecte d’eau de pluie ?

La collecte d’eau de pluie est de capter l’eau qui tombe sur le toit ou sur une grande surface plane et la diriger vers des réservoirs, des citernes ou tout autre système de stockage pour être utilisée plus tard. Cette eau, lorsqu’elle est préfiltrée, peut être stockée pour de longue période lorsque c’est nécessaire avant un traitement adéquat.

La pluie coule du toit et ruisselle jusqu’à de grosses colonnes verticales aménagées dans la structure des bâtiments. Ces colonnes ont été incorporées dans l’aspect architectural des bâtiments tout en servant à canaliser l’eau de pluie vers le stockage pour être utilisée sur le Campus après un traitement adéquat. Un pouce de pluie sur une surface de 1,000 pieds carrés donne 623 gallons d’eau.

La collecte d’eau de pluie est l’une des méthodes les plus vieilles et des plus simples pour une alimentation indépendante des maisons, des résidences communautaires et des projets domiciliaires, habituellement financée par les usagers. Toutefois, due aux coûts impliqués concernant la source d’eau municipale, les projets d’envergure comme les écoles, les hôpitaux et d’autres grands bâtiments communautaires, il est envisageable de financer les installations avec l’aide des organisations philanthropiques.

Les systèmes de collecte d’eau de pluie peuvent être appliqués aux projets institutionnels. Dans la conception de nouvelles constructions, incorporer un système de collecte d’eau de pluie peut réduire ou même éliminer le besoin d’étang de rétention. Les ingénieurs civiles et mécanique (plomberie) devraient travailler ensemble durant ce processus pour accomplir leurs objectifs et suivre les règles établies.

Quelle est la différence entre la collecte d’eau de pluie et celle d’eau d’orage ?

La différence entre la collecte d’eau de pluie et celle d’eau d’orage est dans la façon de la capter. Après que l’eau de pluie a touché le sol, le ruissellement se dirige vers des étangs, des fossés de rue ou sur d’autres surfaces terreuses. Lorsque la surface est aménagée pour irriguer facilement l’eau de pluie vers des étangs de rétention, elle peut être utilisée plus tard, sans filtration importante, elle peut être utilisée pour arroser les jardins, les cultures, laver les bâtiments et les rues, mais cette eau aura besoin d’un traitement plus important avant d’être sécuritaire pour devenir de l’eau potable. Ce sujet sera développé dans un autre chapitre.

Pourquoi collecter l’eau de pluie ?

Les scientifiques prétendent que vers 2030, la moitié des pays dans le monde seront obligés d’importer leur eau potable à cause des périodes de sécheresse prolongées, de la pollution et de la surexploitation des nappes phréatiques par l’industrie agricole.

L’utilisation de la collecte d’eau de pluie va s’étendre rapidement due aux changements rapides du climat causant des conditions climatiques instables, par exemple, moins de pluie saisonnière, plus grande quantité de pluie dans un court laps de temps causant des inondations plus fréquentes, plus de périodes de temps chauds et même torrides causant de longues sécheresses, empêchant les nappes phréatiques de se renouveler.

La collecte d’eau de pluie devient une alternative viable pour alimenter en eau de grandes communautés à des coûts moindres. Elle peut contribuer à la réduction de l’utilisation de l’eau municipale et elle a aussi le potentiel d’épargner une quantité significative d’eau à chaque année afin d’alimenter de grandes installations institutionnelles comme la Cité Collégiale.

Dans plusieurs pays comme l’Allemagne et l’Australie, la collecte de l’eau de pluie est la norme. Suite aux mouvements verts sur les bâtiments, les systèmes de collecte d’eau de pluie deviendront plus populaires mondialement.

Pour prendre avantage de cette ressource d’eau naturelle, il est seulement nécessaire d’inclure un système de captation dans la conception du bâtiment, ce qui réduira substantiellement les coûts d’installation. Aujourd’hui, les communautés se mobilisent pour un monde plus vert. Les technologies de collecte d’eau de pluie offrent une occasion aux architectes et aux ingénieurs concepteurs d’incorporer cette phase importante pour réduire le fardeau d’exploitation des nappes phréatiques pour alimenter en eau la population.

En incorporant un système de collecte d’eau de pluie dans la conception du projet de la Cité Collégiale, il est normal de penser que les usines existantes de traitement d’eau d’orage seront soulagées dans leur gestion ce qui facilitera l’alimentation en eau pour les autres communautés.

Donc, avec un système de traitement de l’eau approprié, il sera plus facile de contrôler les besoins et de remplacer une quantité substantielle en alimentation d’eau venant de la municipalité. De plus, en réduisant la dépendance à l’alimentation municipale, le système de collecte d’eau de pluie aidera à réduire les comptes en fourniture d’eau.

De cette façon, il sera plus facile de contrôler l’alimentation en eau et ceci pourra remplir les besoins en eau d’une façon substantielle ou en partie. Les systèmes de collecte d’eau de pluie peuvent être prévus pour alimenter tous les besoins du campus et de l’aménagement extérieur.

Durant la saison des pluies, l’eau tombe en abondance et seules les surfaces de collecte et la capacité de stockage peuvent limiter la quantité d’eau disponible pour l’utilisation future. Au-delà de la capacité de stockage, le surplus d’eau collecté peut être acheminé à un étang de rétention pour utilisation future.

La collecte d’eau de pluie gagne en popularité aussi pour supporter la gestion d’eau d’orage en réduisant le ruissellement et la pollution se jetant dans les égouts drainant les eaux d’orage.

Quelle est la qualité de l’eau de pluie ?

L’eau capturée par la toiture, après le « rinçage » prévu pour le nettoyage de la surface, rencontre la qualité d’eau de pluie spécifiée dans les Normes de la Protection de l’Environnement et les caractéristiques des systèmes de collecte d’eau de pluie sont considérés convenables pour l’utilisation individuelle. Pour rendre l’eau potable, un traitement tel que la chloration peut être utilisée pour purifier l’eau davantage.

La qualité de la collecte d’eau de pluie est importante, considérant que l’eau peut être utilisée de multiples façons, du fait de l’arrosage du jardin à l’abreuvage de l’humain et de l’animal. La qualité de l’eau venant de la toiture dépend aussi, en grande partie, aux conditions environnementales des villes environnantes incluant :

  • La qualité de la toiture et sa propreté,
  • l’éjection de la pollution manufacturière dans l’atmosphère,
  • la combustion de substances libérant des particules fines dans l’atmosphère transportées par la fumée,
  • le transport de débris de toutes sortes par le vent,
  • etc.

Lorsque l’eau de pluie est utilisée comme eau potable, il est obligatoire de faire des tests pour vérifier sa viabilité et son applicabilité avant sa distribution vers les abreuvoirs ou les autres appareils appropriés. Plusieurs études indiquent que la qualité de l’eau de pluie, récoltée dans de bonnes conditions sanitaires ne rencontreraient pas nécessairement les normes de qualité d’eau potable, mais, avec des traitements locaux appropriés, cette eau peut facilement être transformée en eau pure propice à la consommation.

Pour s’assurer que l’eau est sécuritaire à la consommation, il est vital de la conserver loin de la lumière et des contaminants et, utiliser des filtres efficaces dans le système de traitement d’eau de pluie.

Pour déterminer la moyenne d’averses de pluie et pour calculer la quantité d’eau qui peut être collectée, il est nécessaire de consulter les tableaux d’averse de pluie pour la région.

Dans les cas autres que l’alimentation en eau potable, l’eau de pluie, après avoir passée dans le filtre primaire, peut être utilisée sécuritairement là où la qualité n’est pas une préoccupation. À la Cité Collégiale, nous appelons cette eau, « eau de service ». Les utilisations de l’eau de service ont été décrites plus avant.

Quels sont les bénéfices de la collecte d’eau de pluie ?

Dans les pays où la population est très dense, l’alimentation en eau est un problème majeur, surtout dans les zones paysannes où les conduites d’eau sont inexistantes, la livraison de l’eau est assurée par des camions citernes pour remplir les réservoirs privés. Cette méthode est coûteuse et devient peu fiable.

La collecte de l’eau de pluie est une technique simple et ancestrale de collecter l’eau de pluie naturellement. C’est une technique environnementale prévoyante qui concerne la captation et le stockage qui allège fortement la capacité des villes à alimenter de grandes quantités d’eau telles que les besoins quotidiens d’une grande institution.

Les bénéfices les plus évidents sont :

  • La réduction du fardeau d’alimentation d’eau publique déjà en difficulté de s’approvisionner à des nappes phréatiques dont le niveau d’eau baisse continuellement, surtout durant les périodes de sécheresse.
  • Les coûts réels sont dus simplement à l’installation des équipements du système, qui est l’effort d’une dépense unique. Les coûts de l’opération du système sont plus bas que la facturation de l’alimentation municipale normale.
  • Une réserve d’eau, avec une simple filtration primaire, peut être stockée en cas d’alerte incendie, ce qui réduirait grandement les délais d’intervention.
  • Une autre réserve d’eau, non traitée, peut être stockée pour maintenir l’humidité des sols de culture où c’est nécessaire pour le jardinage.
  • La même chose s’applique pour un grand nombre de dépendance à l’eau telles que :
    • La chasse d’eau des toilettes
    • Les machines à laver
    • L’irrigation des aménagements extérieurs
    • Le lavage des véhicules
    • Les besoins d’eau pour l’agriculture
    • La réserve d’eau sur place pour les urgences incendies
    • L’alimentation pour les systèmes de refroidissement
    • Le remplissage de la piscine
    • Les besoins de manufacture
    • Et une foule d’autres besoins
  • Le bénéfice le plus important est de ne pas avoir à se fier sur l’alimentation publique en eau, surtout durant les périodes de sécheresse lorsque l’eau des nappes phréatiques est à son plus bas niveau au point à ne pas être en mesure de fournir adéquatement les citoyens.
  • Un autre constat important est l’utilisation de l’eau de pluie, non traitée, pour le recyclage de l’eau usée (l’eau des douches, des éviers et lavabos, des lavages d’autos ou de pavés etc. – sauf l’eau usée des toilettes). Cette eau usée et recyclée, pourra servir seulement pour l’agriculture qui permettra à cette eau de retourner éventuellement, filtrée naturellement par le sol vers les nappes phréatiques ou les aquifères.

Que veut dire qualité et propreté de la toiture ?

Comme il a été mentionné précédemment, selon les conditions climatiques et atmosphériques, le vent transporte toutes sortes de particules de pollution, de petites brindilles, des feuilles mortes, et des corps graisseux de toutes sortes. Ces particules aériennes tombent inévitablement sur les toitures des bâtiments, les transformant en collecteurs de pollution de différentes sortes. Pour prévenir cette pollution d’entrer dans les citernes de stockage, il est nécessaire de dévier l’eau dès les premières minutes de pluie afin de l’empêcher d’entrer dans le système de collecte d’eau de pluie.

La façon de prévenir cette pollution d’entrer dans le système est de dévier le ruissellement des premières minutes de pluie à l’aide de ce qu’on appelle « déviateurs du premier ruissellement » ou rinçage.

Les déviateurs de ruissellement

Dévier ce premier ruissellement pour l’empêcher d’entrer dans les collecteurs du système prévient ce lavage de pollution de contaminer tout le système. Il existe différentes méthodes pour dévier ces premières minutes de pluie. La méthode qui a été choisie pour le système de la Cité Collégiale est démontrée dans les dessins détaillés présentés dans un autre chapitre.

Préfiltration

Avant que l’eau de pluie n’atteigne les colonnes de captation, l’eau doit passer à travers un filtre grillagé très fin pour bloquer les débris de toutes sortes, petites brindilles, feuilles mortes et d’autres polluants semblables. Une première étape très simple qui empêche les matériaux grossiers d’entrer dans le système de collecte et assure de ne pas faire d’obstruction au ruissellement normal.

Le filtrage peut être aussi simple qu’un simple grillage ou une simple passoire fixé devant l’entrée du collecteur et qui doit être nettoyé régulièrement.

Comment pouvons-nous emmagasiner l’eau de pluie ?

La complexité d’un système de stockage dépend de l’envergure de la conception du projet et des coûts d’installation par rapport aux gains espérés sur l’investissement. Il existe plusieurs façons d’emmagasiner l’eau de pluie dépendamment de la quantité d’eau en demande, la longueur de temps que l’eau sera gardée en stockage, l’utilisation finale de l’eau, la fréquence des averses de pluie, la quantité d’eau pouvant être collectée durant chaque averse et la dépendance face à un autre fournisseur d’eau.

Lorsqu’une grande quantité d’eau doit être stockée, le plus gros problème est l’espace disponible pour l’installation des réservoirs.

Les options de stockage incluent les réservoirs sur le sol ou qui peuvent être installés à l’intérieur ou à l’extérieur des bâtiments et les réservoirs sous terre qui peuvent permettre une capacité quasi illimitée de stockage.

Comment choisir les bons réservoirs de stockage ?

Les réservoirs de stockage pour l’eau de pluie varient en formes et en grosseurs. Ces réservoirs sont fabriqués à partir d’une grande variété de matériaux incluant le polyéthylène, la fibre de verre, le béton, l’acier galvanisé et les cellules modulaires.

Le choix des réservoirs appropriés est essentiel pour la qualité du système de collecte d’eau de pluie. Ce choix peut déterminer le rapport qualité-prix, l’efficacité et la fiabilité. Dans les communautés institutionnelles et éducatives, un stockage multi-réservoirs serait avantageux, surtout dans des endroits où la plupart des averses se manifestent seulement quelques mois par année.

Un système de stockage multi-réservoirs permettra de faire de grandes réserves pour toute l’année. Dans les pays où l’eau est une commodité précieuse, il est encore plus approprié de stocker plus que les besoins réguliers au cas où un manque serait causé par un événement naturel ou un désastre.

Même si les réservoirs plus volumineux sont de moindre qualité, ils peuvent quand même avoir un rôle important dans le stockage d’eau non potable pour différents usages parce que l’eau potable n’est qu’une petite partie de tous les besoins en eau.

Des réservoirs plus petits peuvent être localisés à l’intérieur des bâtiments, à proximité de l’entrée de l’alimentation en eau municipale. Les réservoirs intérieurs peuvent être alimentés par l’eau pompée des réservoirs de stockage extérieurs.

La grosseur des réservoirs dépendra de l’espace de localisation disponible. Elle va aussi dépendre du calcul de la rétention ou de la consignation. La conception de systèmes à grand stockage deviendra souvent la responsabilité d’un ingénieur civil, en coopération avec un ingénieur mécanique ou en plomberie.

Les calculs d’un système de stockage sont basés essentiellement sur la grandeur de la surface collectrice de l’eau de pluie de la toiture, de la moyenne d’eau d’une seule averse, de la demande d’eau, du pourcentage de l’eau de service comparativement à la demande d’eau potable et de l’expansion future de l’installation.

La conception mécanique, en plomberie, dépendra des analyses de l’occupation des bâtiments calculé sur l’information donnée plus avant. Un autre chapitre est prévu à cet effet.

Puis, le matériau utilisé pour la fabrication des réservoirs est la prochaine analyse à faire sur le système de stockage.

Comment maintenir la qualité de l’eau dans les réservoirs avant l’utilisation ?

L’eau de pluie est l’une des sources d’eau de la plus haute qualité pour consommation, si elle a été collectée et stockée de la bonne façon. Alors, le type de matériau utilisé pour fabriquer les réservoirs de stockage d’eau fait une grosse différence sur la qualité de l’eau.

Voici quelques considérations qui peuvent influencer la qualité de l’eau de pluie rendue potable :

  • Les raccords et les tuyaux reliant les réservoirs doivent être libres de plomb concernant l’eau sécuritaire pour la consommation.
  • La durée du réservoir avant qu’il commence à s’endommager et affecter l’eau. (Ex : les réservoirs en acier rouillés et corrodés).
  • Le matériau de construction des réservoirs peut influencer le goût de l’eau. (Ex : les réservoirs en acier peuvent parfois donner un goût métallique).
  • Les rayons du soleil doivent être bloqués pour ne pas pénétrer dans le réservoir et atteindre l’eau afin de prévenir la formation d’algue.
  • Les points d’accès doivent être étanches et soigneusement grillagés pour empêcher les insectes d’y pénétrer.

L’eau de pluie est sécuritaire à la consommation lorsqu’elle est stockée convenablement dans des réservoirs d’eau de pluie de qualité alimentaire.

Entretenir un réservoir d’eau n’est pas une tâche difficile et demande normalement :

  • D’inspecter l’extérieur du réservoir pour détecter la rouille (dans le cas de réservoir en acier), pour les fuites d’eau, les déformations et les bosses profondes, tous les 6 mois ou moins.
  • D’inspecter l’intérieur du réservoir tous les 2 à 3 ans et nettoyer l’accumulation de sédiment (appelé « boue ») qui s’est accumulée au fond. Note : La boue est habituellement inoffensive, mais si elle est brassée, elle peut circuler dans la pompe et les tuyaux et causer des problèmes de blocage. Il est recommandé d’engager une entreprise en nettoyage de réservoir ou d’installer un appareil de nettoyage automatique.
  • Si le réservoir est fabriqué en acier galvanisé, vérifier les possibles défectuosités de la membrane au polymère sur la paroi intérieure pour s’assurer de l’absence de déchirure permettant à l’eau de s’infiltrer entre la paroi en acier et la membrane.

Les filtres et accessoires aidant à maintenir la qualité de l’eau

Si l’eau est stockée pour de longues périodes avant d’être utilisée, il est recommandé de la faire circuler périodiquement à travers des filtres pour maintenir la qualité et pour l’oxygéner afin de prévenir la croissance d’amas d’algue et de bactérie.

Prévention de croissance d’algue et de bactérie

Si le réservoir est exposé au soleil et à la chaleur lorsqu’il est au-dessus du sol, les bio-organismes se développeront plus facilement sur toute surface humide. Si les conduits sont en plastique transparent, il est évident que la croissance de l’algue dans les conduits sera favorisée. Alors, il est important, pour les réservoirs au-dessus du sol d’être construits d’un matériau opaque, et si possible, qu’ils soient préservés du soleil.

Même si le système de stockage est dans un pays qui ne connaît pas le gel, il est nécessaire d’isoler ces réservoirs contre les rayons directs du soleil pour empêcher la température intérieure de s’élever due à la condition hermétique des réservoirs. Une bonne isolation procurera, non seulement une protection du soleil, mais aidera à maintenir l’eau à l’intérieur à une température plus fraîche pendant les périodes d’été.

Vérifier les lois de la ville sur la collecte d’eau de pluie

Lorsqu’il est question de considérer un système de collecte d’eau de pluie, il serait préférable, au préalable, de vérifier avec les autorités les règlements et les codes sur la collecte d’eau de pluie. Certaines municipalités peuvent avoir des codes et des règlements déjà en place qui autorisent l’utilisation de l’eau de pluie pour la consommation, mais d’autres ne le permettent pas.

Si la municipalité n’a pas de lois concernant la collecte d’eau de pluie, il est suggéré de consulter le code officiel de construction avant de prévoir installer un tel système. Dans certains cas, une municipalité peut avoir des lois qui datent de plusieurs décennies et n’ont jamais été amandées.

Quel type d’entretien est-il requis pour un système de collecte d’eau de pluie ?

Comme tout autre chose, le système de collecte d’eau de pluie nécessite un entretien régulier. Avant la période de mousson, qui est un événement saisonnier, il est nécessaire de faire des vérifications sur la toiture afin de s’assurer que tout fonctionne normalement.

  • Vérifier la toiture pour sa propreté, libre de débris de toutes sortes, libre de carcasse d’animaux.
  • Vérifier pour les feuilles mortes, les brindilles ou tout autre débris devant les préfiltres grillagés face à l’entrée des colonnes.
  • Porter une attention particulière pour déceler de possibles fissures dans les joints d’étanchéité comme les joints de goudron ou de plastique noir pour de possibles fuites d’eau à l’intérieur des bâtiments.
  • Vérifier que toutes les trappes couvrant les entrées des colonnes soient bien fermées, si une ou plusieurs trappes sont partiellement ouvertes, aviser le service de réparation.
  • Vérifier que tous les vases sous les trappes soient libres de débris ; tout poids additionnel dans les vases peut ouvrir les trappes prématurément avant que le « rinçage » soit terminé.
  • Il est aussi une bonne pratique d’inspecter le système de collecte après une averse intense pour s’assurer que les filtres primaires ne soient pas bouchés.

Lorsque les vérifications sur la toiture sont complétées, la prochaine étape est de vérifier les filtres primaires, installés avant le premier réservoir. Ce premier filtre primaire est muni d’un système de « rétro nettoyage » occasionnel automatique lorsque le système est en fonction mais, avant la période de pluie, il est recommandé d’ouvrir le couvercle de service sur le dessus du filtre pour s’assurer qu’il n’y a pas de débris coincés que le « rétro nettoyage » ne peut enlever.

Pour plus d’information sur la procédure d’entretien, voir la suite dans le « Système de traitement de l’eau de pluie »