Phytoépuration

Définition

La phytoépuration est une méthode naturelle pour le traitement des eaux usées domestiques, agricoles et parfois industrielles. Cette bioépuration utilise des plantes macrophytes et hélophytes, et des substrats recueillis dans des étangs artificiels peu profonds.

La phytoépuration va plus loin que la phytoremédiation :

La phytoépuration est une spécialisation de la phytoremédiation et de dépollution des zones humides. Cette méthode écologique s'utilise surtout en lagunage avec des filtres à macrophytes pour une piscine naturelle par exemple.

Explications

La phytoépuration est une méthode naturelle de stabilisation des paramètres physico-chimiques de l'eau douce d'un bassin par épuration du milieu grâce à des plantes épuratrices. La phytoépuration consiste en un traitement des eaux usées de milieux aquatiques en utilisant des plantes macrophytes et des substrats macrophytiques, accueillant des microorganismes de phytostabilisation, recueillis dans des bassins peu profonds et artificiels.

🚩 Par rapport à une phytoextraction, la phytoépuration ne s'arrête pas à l'élimination des polluants mais élimine aussi les agents pathogènes, souvent par une technique de lagunage d'une zone humide.

La phytoépuration reproduit le principe d'auto-épuration typique (naturel) des milieux aquatiques et des zones humides.

L'eau

De nombreuses plantes aquatiques, essentiellement des hydrophytes et hélophytes, sont exploitées en phytoépuration : ce sont les plantes épuratrices. En plus de leur statut de plantes dépolluantes, elles sont persistantes (vivaces) et émergentes, elles vivent autour des berges, typiquement de marais ou plans d'eau avec des berges en pente douce.

Les plantes épuratrices, fortement insolées, améliorent l'action des bactéries et de l'oxygène, l'oxydation biologique intervient et la matière organique régresse.

On trouve ainsi des scirpes, dont le scirpe des marais, des laîches et carex, des papyracés, des joncs, des roseaux, des massettes, et même des iris jaunes dans les régions tempérées. Certains arbres, notamment les saules, peuvent convenir pour participer à la phytostabilisation et phytostimulation des abords du bassin artificiel. Pour des bassins de petit volume d'eau à traiter, des cératophylles et élodées conviennent très bien.

L'air

La phytoépuration de l'air atmosphérique est un concept plus délicat, il s'agit souvent d'une bioépuration de polluants de l'air avec les feuilles de plantes vertes à croissance rapide.

Origine

L'étymologie du mot (phyto = plante) pourrait suggérer que les plantes sont les principaux acteurs du processus de purification, en réalité les plantes ont le rôle fondamental de créer un habitat propice à la croissance de la flore bactérienne, adhérente ou dispersée, qui est alors le véritable protagoniste de la purification biologique.

Au niveau international, les stations de phytodépuration sont appelées zones humides construites et peuvent être utilisées ou comme traitement secondaire, c'est-à-dire comme un véritable processus de purification, en aval du traitement primaire ou comme traitements tertiaires en aval de stations d'épuration traditionnelles dont les effluents n'atteignent pas les limites imposées par la législation.

Types

Les techniques de phytoépuration peuvent être classées en fonction de la forme de vie répandue des plantes aquatiques utilisées :

• systèmes avec microphytes (algues unicellulaires);
• systèmes aquatiques flottants avec macrophytes (plantes supérieures);
• systèmes avec des macrophytes enracinés immergés;
• systèmes avec des macrophytes enracinés émergents.

Ces derniers systèmes peuvent subir une classification supplémentaire en fonction du trajet hydraulique des eaux usées :

• systèmes de surface ou à écoulement libre (Free Water Surface en anglais -FWS-);
• systèmes d'écoulement souterrains ou submergés (Subsurface Flow System en anglais, SFS) sont à leur tour divisés en :
  • systèmes d'écoulement submergé horizontal (SFS-H);
  • système d'écoulement immergé vertical (SFS-V).

Les systèmes de phytoépuration les plus couramment utilisés pour le traitement des eaux usées domestiques sont ceux avec des macrophytes enracinés émergents et parmi ceux qui ont un flux submergé sont ceux qui ont eu le plus grand développement car ils sont plus efficaces car :

1. le milieu de croissance, dans les systèmes à flux immergé, offre une plus grande surface de contact pour les micro-organismes, responsables des processus de purification, par rapport aux systèmes à flux de surface. Par conséquent, la réponse au traitement est plus rapide et la surface requise pour l'implant est plus petite que celle requise pour les systèmes FWS conçus pour le traitement du même type d'eaux usées.
2. Dans les systèmes à flux immergés, le niveau d'eau et l'accumulation de débris végétaux à la surface de la centrale offrent une meilleure protection thermique que dans les systèmes FWS.
3. Dans les systèmes à flux immergés, le risque d'apparition d'odeurs ou de développement d'insectes est très limité et, par conséquent, la zone utilisée pour la plante peut être utilisée par le public et il est possible de prévoir l'emplacement même à proximité des centres urbains, avec une insertion optimale dans le milieu environnant.

Les systèmes à écoulement libre sont utiles pour les grands utilisateurs et avec des fonctions de traitement tertiaire.

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