Use of woodchips: a sustainable solution for the treatment of grey water?
L’emploi du broyat de bois, une solution durable pour traiter les eaux ménagères ?
Résumé
The use of woodchips for greywater treatment has been on the increase in France for the past decade in a context that favors source separation and the development of circular economy processes.
Woodchips is a generic term that encompasses different types of wood fragments of industrial origin or produced by craftsmen, farmers or private individuals. Woodchips can be used for insulation (mulch) or be burned to provide heating.
This article focuses on the potential efficiency of woodchip filters for the treatment of grey water. The study focusses physical and chemical analysis of woodchips, whose nature is evolutionary over time (contrary to classical media like the sand, which is inert). Therefore, a cross-analysis of (i) physical measurements (granulometry, density, porosity and absorption capacity), (ii) chemical measurements (Carbon, Nitrogen, Phosphorus and contents of: ash, extractables organic matter, lignins, cellulose and hemicelluloses) and (iii) observations of filters in operation has been conducted. The measurements were conducted on four types of woodchips whose changes, following an input of grey wastewater over the course of several years, are compared against unused samples.
This study shows that there is no need to set limits to the particle size distribution of the woodchips to be used in woodchip filters for greywater treatment. Depending on the initial granulometry, the four woodchips evolve towards a single granulometry. The study also concludes that the hydraulic conditions favourable to flow are maintained over time because the initial absorption capacity of the filter stay stable. Moreover, even if the initial porosity of the woodchip layer decreases, the proportions are sufficiently low not to impact the flow of greywater through the filter.
L’emploi de broyat de bois pour le traitement des eaux ménagères tend à s’amplifier en France depuis une décennie dans un contexte favorable à la séparation à la source des effluents liquides et au développement de filières issues de l’économie circulaire.
Le broyat de bois est un terme générique qui englobe différents types de fragments de bois d’origine industrielle ou produit par des artisans, des agriculteurs ou des particuliers. Il se décline en bois énergie, bois broyés ou particules du bois avec des usages aussi très variés comme le paillage ou le chauffage.
Cet article se focalise sur l’efficacité potentielle du broyat de bois pour le traitement des eaux ménagères par filtration. Il est proposé d’apporter une analyse physique et chimique de ce matériau dont la nature est évolutive contrairement au sable habituellement employé qui est inerte. Dès lors, une analyse croisée (i) de mesures physiques (granulométrie, densité, porosité et capacité d’absorption), (ii) de mesures chimiques (carbone, azote, phosphore et teneurs en : cendres, extractibles, lignine, cellulose et hémicelluloses) et (iii) d’observations de filtres en fonctionnement est réalisée. Les mesures portent essentiellement sur quatre broyats de bois dont les évolutions, à la suite d’un apport d’eaux ménagères, sont comparables deux à deux en échantillons frais ou utilisés pendant plusieurs années.
À partir de l’ensemble de ces éléments, l’étude montre l’absence de la nécessité de fixer des bornes aux courbes granulométriques du broyat de bois à utiliser. Selon leur granulométrie initiale, les quatre broyats de bois évoluent, soit vers un matériau plus fin, soit vers un matériau plus grossier, pour tendre vers une granulométrie unique. L’étude conclut également à la conservation dans le temps de conditions hydrauliques favorables aux écoulements par un maintien de la capacité d’absorption initiale du massif filtrant. De plus, même si la porosité initiale diminue, les proportions sont suffisamment faibles pour ne pas avoir d’impact sur les écoulements.
Domaines
Sciences de l'ingénieur [physics]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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