Les ménages américains réutilisent-ils les eaux usées ? Comment sont-elles recyclées ?
Face à la pression croissante de l’eau dans le monde,recyclage et réutilisation des eaux uséesLa réutilisation des eaux usées est devenue un enjeu majeur dans de nombreux pays, dont les États-Unis. En tant que grand consommateur de ressources, les États-Unis ont connu un développement rapide en matière de gestion des ressources en eau et de technologies de traitement des eaux usées, en particulier au niveau des ménages, où de plus en plus de ménages commencent à explorer et à adopter la réutilisation des eaux usées pour économiser les ressources en eau et réduire les coûts de l'eau.
Alors, les ménages américains réutilisent-ils les eaux usées ? Quel est le processus de recyclage des eaux usées ? Quel équipement de traitement de l'eau est nécessaire ? Cet article examinera ces questions en détail.
Les ménages américains réutilisent-ils les eaux usées ?
Aux États-Unis, bien que la réutilisation des eaux usées domestiques ne soit pas encore très répandue, cette tendance émerge progressivement, en particulier dans certains États où les ressources en eau sont relativement rares, comme la Californie, l'Arizona et le Nevada. La réutilisation des eaux usées domestiques comprend généralement deux aspects : le traitement et la réutilisation des eaux grises et des eaux noires.
Qu’est-ce que la réutilisation des eaux grises ?
Les eaux grises désignent les eaux usées relativement propres des ménages, provenant principalement des douches, des baignoires, des lavabos et des machines à laver. Les eaux grises ne contiennent pas de matières fécales, elles sont donc relativement faciles à traiter et à réutiliser. De nombreux ménages aux États-Unis ont commencé à réutiliser les eaux grises à des fins non potables, comme l'irrigation des jardins et la chasse d'eau des toilettes, réduisant ainsi la demande en eau du robinet.
● Réglementation en vigueur : dans certains États, les autorités locales ont publié des réglementations et des directives pertinentes pour le recyclage des eaux grises et encouragent les résidents à installer des systèmes de recyclage des eaux grises. Ces réglementations stipulent les normes de traitement et le champ d'utilisation des eaux grises pour garantir qu'elles ne constituent pas une menace pour l'environnement et la santé publique.
● Popularité d'utilisation : Bien quesystèmes de recyclage des eaux grisesLes systèmes de recyclage des eaux grises sont de plus en plus répandus dans certaines régions, mais seuls quelques ménages utilisent encore des systèmes de recyclage des eaux grises à l'échelle nationale. Cela est principalement lié à la sensibilisation du public, à l'investissement initial et à la popularité des technologies associées.
Qu'est-ce que le recyclage des eaux usées ?
Les eaux noires sont des eaux usées contenant des matières fécales, de l'urine et des eaux usées de cuisine. En raison de leur composition complexe et de leur nocivité potentielle, le traitement et la réutilisation des eaux noires nécessitent des exigences techniques plus élevées. À l'heure actuelle, le recyclage des eaux noires par les ménages est relativement rare aux États-Unis et se concentre généralement dans des stations d'épuration des eaux usées à l'échelle industrielle pour un traitement centralisé. Cependant, avec les progrès technologiques et l'augmentation de la pression sur les ressources en eau, le traitement et la réutilisation des eaux noires par les ménages pourraient être progressivement encouragés à l'avenir.
Comment les eaux usées sont-elles recyclées?
Le processus de recyclage des eaux usées est généralement divisé en plusieurs étapes clés : collecte des eaux usées, prétraitement, traitement primaire, réutilisation et élimination finale. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée de chaque étape.
Collecte des eaux usées
Le recyclage des eaux usées nécessite d'abord la collecte des eaux usées provenant de diverses sources du ménage. Cela nécessite généralement que le ménage installe un système spécial de canalisations de collecte des eaux usées pour collecter séparément les eaux grises et les eaux noires. Les eaux grises peuvent être directement acheminées vers l'unité de traitement via un système de canalisations de séparation simple, tandis que les eaux noires nécessitent un système de canalisations plus complexe pour éviter toute contamination croisée.
Prétraitement
Avant d'entrer dans le système de traitement primaire, les eaux usées doivent généralement être prétraitées pour éliminer les grosses particules, les graisses et les matières en suspension. Les équipements de prétraitement comprennent généralement des filtres, des bassins de sédimentation et des séparateurs huile-eau. L'objectif principal de cette étape est de réduire les impuretés dans les eaux usées et de réduire la difficulté et la charge matérielle du traitement ultérieur.
● Filtres : utilisés pour éliminer les grosses particules présentes dans les eaux usées, telles que les cheveux, les chutes de papier et les résidus alimentaires.
● Bassins de sédimentation : épurent les eaux usées en décantant les matières en suspension par gravité.
● Séparateur huile-eau : En particulier lors du traitement des eaux usées de cuisine, le séparateur huile-eau peut éliminer efficacement la graisse des eaux usées pour empêcher la graisse de pénétrer dans l'équipement de traitement ultérieur et de provoquer un blocage ou des dommages à l'équipement.
Traitement principal
Le traitement principal des eaux usées est au cœur de l'ensemble du processus de recyclage et comprend généralement des méthodes de traitement physiques, chimiques et biologiques. Selon le type d'eaux usées (eaux grises ou eaux noires), la méthode de traitement varie.
● Traitement physique : comprenant la filtration, la séparation centrifuge et d’autres méthodes, principalement utilisées pour éliminer les solides en suspension et les particules fines dans les eaux usées.
● Traitement chimique : En ajoutant des agents chimiques tels que le chlore, l'ozone, etc., un traitement de désinfection et d'oxydation est effectué pour tuer les micro-organismes pathogènes et dégrader les polluants organiques.
● Traitement biologique : l'utilisation de micro-organismes pour dégrader la matière organique des eaux usées est une étape clé du traitement des eaux usées. Les méthodes de traitement biologique courantes comprennent la méthode des boues activées, la digestion anaérobie et les zones humides artificielles.
Dans les systèmes de traitement des eaux grises domestiques, les équipements de traitement couramment utilisés comprennent des filtres à plusieurs étages, des désinfecteurs ultraviolets et des bioréacteurs. Pour le traitement des eaux noires, en raison de sa complexité, des systèmes de traitement biologique plus avancés sont généralement nécessaires, tels que les bioréacteurs à membrane (MBR), les réacteurs anaérobies, etc.
Réutilisation
Après le traitement primaire, les eaux usées peuvent être réutilisées, généralement à des fins non potables telles que l'irrigation du jardin, la chasse d'eau des toilettes, le lavage de voiture, etc. Pour garantir la sécurité de l'eau réutilisée, les ménages installent généralement des réservoirs de stockage d'eau et des pompes d'approvisionnement en eau pour distribuer l'eau traitée à divers usages en fonction de la demande.
● Réservoirs de stockage d’eau : utilisés pour stocker l’eau traitée réutilisée afin de garantir une qualité d’eau stable et d’équilibrer la demande d’approvisionnement en eau.
● Pompes d’adduction d’eau : transportent l’eau réutilisée vers différents points d’utilisation du ménage, tels que les systèmes d’irrigation, les toilettes, etc.
Élimination finale
Bien que les eaux usées traitées puissent être réutilisées, il reste une partie des matières résiduelles qui doivent être éliminées, comme les sédiments, les boues et autres matières non dégradables. En général, ces matières sont régulièrement retirées du système et traitées et éliminées par des systèmes d'élimination des déchets ou des stations d'épuration centralisées.
De quel équipement de traitement de l’eau avons-nous besoin ?
La mise en œuvre réussie d'un système de recyclage des eaux usées domestiques dépend de plusieurs équipements clés, chacun ayant des fonctions différentes, de la collecte des eaux usées au traitement en passant par la réutilisation, pour assurer le fonctionnement efficace de l'ensemble du système. Voici les types d'équipements courants dans le recyclage des eaux usées et leurs fonctions.
Filtres
Les filtres sont des équipements de base dans les systèmes de traitement des eaux usées, principalement utilisés pour éliminer les solides en suspension et les particules dans les eaux usées. Selon le stade et les exigences du traitement des eaux usées, les filtres peuvent être divisés en filtres grossiers, filtres fins et ultrafiltres, etc.
● Filtres grossiers : généralement utilisés dans l’étape de prétraitement pour éliminer les grosses particules et les impuretés.
● Filtres fins : utilisés dans l’étape de traitement principale pour éliminer davantage les particules fines et les matières en suspension.
● Ultrafiltre : un filtre à haute efficacité utilisé pour éliminer les minuscules particules et bactéries afin de garantir la propreté de la qualité de l'eau.
Equipements de traitement biologique
L'équipement de traitement biologique est au cœur desystèmes de traitement des eaux usées, notamment dans le traitement des eaux noires. Les équipements de traitement biologique courants comprennent les réacteurs à boues activées, les bioréacteurs à membrane et les digesteurs anaérobies, etc.
● Réacteur à boues activées : l’utilisation de l’action métabolique des micro-organismes pour dégrader la matière organique des eaux usées est une méthode courante de traitement biologique des eaux usées.
● Bioréacteur à membrane (MBR) : combinant le traitement biologique avec la technologie de filtration membranaire, il peut éliminer efficacement la matière organique et les micro-organismes des eaux usées.
● Digesteur anaérobie : utilisé pour traiter les eaux usées à forte concentration organique et convertir la matière organique en biogaz et en boues grâce à l'action de micro-organismes anaérobies.
Matériel de désinfection
Afin de garantir la sécurité des eaux réutilisées, les équipements de désinfection sont essentiels dans le système de traitement des eaux usées. Les équipements de désinfection courants comprennent les équipements de désinfection aux ultraviolets, les générateurs d'ozone et les appareils de chloration.
● Équipement de désinfection ultraviolette : utiliser le rayonnement ultraviolet pour détruire la structure de l'ADN des micro-organismes afin d'atteindre l'objectif de désinfection.
● Générateur d'ozone : Tue les micro-organismes pathogènes grâce à la forte propriété oxydante de l'ozone et élimine les odeurs et les polluants organiques de l'eau.
● Appareil de chloration : Désinfectez l’eau en ajoutant du chlorure, qui est l’une des méthodes de désinfection traditionnelles.
Equipement de stockage d'eau
Les eaux usées traitées doivent généralement être stockées pour être réutilisées. Les équipements de stockage de l'eau comprennent des réservoirs de stockage d'eau et des systèmes de distribution d'eau pour assurer un approvisionnement stable et une utilisation pratique de l'eau réutilisée.
● Réservoirs de stockage d'eau : utilisés pour stocker l'eau traitée réutilisée, choisissez généralement des réservoirs de stockage d'eau de différentes capacités en fonction de la demande en eau du ménage.
● Système de distribution d’eau : Comprend des pompes d’approvisionnement en eau et des conduites de distribution d’eau pour transporter l’eau traitée vers divers points d’utilisation domestique.
