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Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE Leau douce est rare (3%), et une grande partie de cette eau douce est renfermée dans.

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1 Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE Leau douce est rare (3%), et une grande partie de cette eau douce est renfermée dans les glaces. De plus, sa répartition sur Terre est très inégale… leau douce est précieuse !! Dans le futur nous risquons de manquer deau propre. Comment agit-on sur leau aujourdhui ? Quelles sont les pistes damélioration ? 1/Situation déclenchante, problématique Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE

2 Insister au lancement sur la problématique du manque futur deau (diaporama puis débat, ou inviter un spécialiste, ou lecture dun article (lien en dernière page), …) Profiter de ce moment de dialogue pour faire adhérer les élèves à ce problème, pour quils se sentent concernés; une rapide estimation de son empreinte en eau (calquée sur lempreinte environnementale) pour être avantageusement proposée. Réaliser un brainstorming avec tout le groupe pour trouver ensemble les thèmes étudiés (les premières bulles)

3 2/Appropriation du problème Lors de la construction dune carte mentale sur la gestion de leau potable domestique, lenseignant pourra vérifier que l'appropriation de la question est bonne en repérant si, dans les propos des élèves, il y a les mots clés et les justifications qui les accompagnent. Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE

4 3/Recherche de solutions/produits Chaque branche peut être envisagée, pour préparer linventaire de ce qui existe. Tous les groupes recherchent sur tous les thèmes Mise en commun rapide des résultats des recherches.

5 Autres pistes concernant le domaine de léconomie deau à la maison (au niveau du robinet (cran à louverture), douche au lieu de bain, lave vaisselle, …) 3/Recherche de solutions/produits Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE

6 Thèmes possibles à partir de la première carte mentale: -Rendre leau potable -Distribuer leau (logiciel de simulation) -Economiser de leau potable (petits systèmes du quotidien) -Collecter les eaux usées (logiciel de simulation plus complexe) -Traiter les eaux usées (organiser une visite). Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE Pour pratiquer les expérimentations, il est possible de ->Faire analyser leau: - bactériologique (environ 150 en laboratoire) -dureté: très facile avec des bandelettes, ou encore les gouttes ->Récupérer les feuilles danalyse des communes, voir doù leau provient, et comparer le résultat et les différentes étapes de traitement (eaux potable et assainissement) ->Penser aux équipements des aquariums pour les simulations, pour les mesures de pH par exemple 4/Vérification des hypothèses Pistes dinvestigation communes à aborder: -Expérimentations, validations des performances -Comment cela fonctionne-t-il? -Eco-conception?

7 Rendre leau potable ->Pourquoi leau ne serait-elle pas potable au départ? -> Faire bouillir? Est-ce que ça marche pour tout? Et leau que lon obtient après évaporation puis condensation est-elle bonne? -> Eau potable? Mais cest quoi? Comparer les étiquettes de bouteilles deau, comparer les goûts? -> Eau trouble? Est-ce potable? Pastilles ou filtres? Seuils limites à découvrir (internet), et moyens de traitement Comparer plusieurs filtres contre la turbidité de leau (filtre papier café, sable et charbon de bois, filtre tout monté avec porcelaine poreuse (chercher avec Katadyn), …?) -> Analyses disponibles sur santé.gouv.fr, résultats de tous les réservoirs. -> Site de lagence de leau, la rubrique « Pédageau », et « le site des juniors » -> Dessaler leau de mer (osmose, évaporation), quelles sont les solutions? -> Adoucir leau (comparer de leau provenant dun pot à eau, dun équipement de camping car, effet sur lutilisation dun savon (test)). Performances dun adoucisseur magnétique? -> pH de leau (avec équipement daquarium) Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE Produits: carafe filtrante, distributeur deau filtrant, filtre céramique, osmoseur, filtre purificateur à pompe Katadyn, adoucisseur magnétique, avec équipement daquarium

8 Distribuer leau ->Logiciel de simulation Epanet A partir dune image de cadastre (portail ign ou cadastre.gouv.fr) dun quartier (pour un réseau non maillé type campagne) ou pour une partie de ville (réseau maillé pour toujours avoir de leau même si travaux) Installer le réseau Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE Le réseau est-il satisfaisant? Sinon sur quels paramètres intervenir pour avoir minimum 1 Bar partout? Cas le plus défavorable: 1m3/h pour tous Cas correspondant à une statistique 60L/h pour tous Satisfaire le réseau dincendie: 60m3/h avec 1bar pour une borne Quels sont les problèmes? Lister les paramètres sur lesquels on peut intervenir. Simuler le refoulement (pompe vers réservoir en hauteur) Changer les caractéristiques des pompes, des conduites et voir les influences -> Identifier les contraintes et confronter logiciel et expériences avec équipement de camping car par exemple, ou plus simple si possible.

9 Distribuer leau -> Les types de pompes (volumétrique seulement en camping car ou en dosage de produit pour traiter leau, centrifuge) (logiciel type « chimie » pour voir les caractéristiques, les fonctionnements, cavitation, … Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE -> Étude dun compteur domestique (volumétrique ou à turbine) à eau (principe de la mesure dun débit) (vérification de la précision à un débit donné avec la technique de lempotage) Aborder les notions de classe de compteur (pour facturer ou non). Système ClipFlow qui coupe leau sil détecte une fuite ou une rupture. -> Remplissage automatisé dun réservoir: (thème de projet? ) Identifier les grandeurs physiques (volume, débit, vitesse de rotation de la pompe, U et I au niveau du moteur de la pompe) abordées dans une gestion de niveau deau (aquarium, automate TSX) (pour léquipement, penser au circulateur de chauffage) Branchement, réflexions, mise en œuvre, … -> Caractéristiques hauteur deau (hmt hauteur manométrique totale) débit, pression -> Les types de vannes (de sectionnement (papillon, à guillotine, à boisseau) ou de régulation (robinet à soupape) -> Matière des tuyaux (polyéthylène haute densité, parfois acier ou fonte avec béton)

10 Economiser leau potable Etude des équipements pour économiser leau chez soi: expérimentations sur les systèmes, analyse du fonctionnement ->Chasse deau bi-volume, mousseur, robinet à cran, détecteur de mains (robinet infra rouge), ouverture depuis genou ou pédale, lave mains au dessus de chasse deau. ->Récupérateur deau et ne pas utiliser leau propre pour le jardin, et autre circuit dans maison (WC, lave linge)? Que dit la législation par rapport à la récupération deau pour le jardin? Pour la maison? Pourquoi? ->Essayer de montrer un amortissement des équipements. Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE

11 Collecter les eaux usées ->Logiciel de simulation (EPA SWMM mais difficile en seconde) ->Implantation géographique, et impact sur le système (relevage?) ->Recherche documentaire. Mis à part létude dune station de relevage, les aspects du programme (« identifier les principes physiques, des grandeurs entrantes et sortantes, procéder à des mesures ») sont difficilement applicables; même le logiciel nest pas dun abord simple, et proposer une guidance détaillée napporterait pas de sens ni dappropriation. Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE

12 Traiter les eaux usées. ->Les différents types de STEP -> Mini exposés sur comment fonctionne une STEP (liste des différentes étapes et des équipements nécessaire pour chacune) -> Préparation, suivie dune visite dune STEP Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE -> Etude dun des équipements électromécanique (un dégrilleur). -> Les différents métiers qui gravitent autour dune STEP.

13 6/ Structuration des acquis A définir Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE 5/ Léchange argumenté Les équipes peuvent terminer leur restitution qui est réalisée comme une présentation des recherches et expérimentations amenant une réponse au problème technique posé. Chaque équipe alors présentera devant les autres équipes.

14 Liens 1/2 1/ Situation déclenchante Débat à laide dun article: et en-eau-cghttp://www.consoglobe.com/eau-donnees-cles-1660-cghttp://www.consoglobe.com/calculez-votre-empreinte- en-eau-cg Calculateur pour empreinte en eau 2/ Appropriation du problème 3/Les Produits Image: 4/Vérification des hypothèses Images: Rendre leau potable: Analyses : puis Agence de leau: Carafe filtrante, distributeur deau filtrant: Filtre céramique, osmoseur: Filtre purificateur à pompe Katadyn: Adoucisseur magnétique: Distribuer leau Images: issues du logiciel « Chimie » et Compteur deau: Système ClipFlow: Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE

15 Liens 2/2 Economiser leau potable Douchette Ecoxygen : Robinet infrarouge: Images: de Dschwenhttp://users.skynet.be/bd/pedagogimage/http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dripping_faucet_1.jpg?uselang=frDschwen Collecter les eaux usées Recherche documentaire: durable.gouv.fr/donnees-essentielles/eau/gestion-de-l-eau-potable-et-des-eaux-usees/assainissement-la-collecte-des-eaux- usees-et-pluviales.htmlhttp://www.epa.gov/athens/wwqtsc/html/swmm.html durable.gouv.fr/donnees-essentielles/eau/gestion-de-l-eau-potable-et-des-eaux-usees/assainissement-la-collecte-des-eaux- usees-et-pluviales.html Image: EPA SWMM: Traiter les eaux usées passage-pietons_5 Image: 6/Structuration des acquis Image: Liens: Images: de PamputtPamputt Equipe de CHAMBERY : ETUDE DE CAS GESTION DE LEAU POTABLE DOMESTIQUE


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