Des biofiltres pour eaux pluviales sans entretien supplémentaire : depuis les essais en laboratoire jusqu’à l’application sur le terrain

Zero additional maintenance stormwater biofilters: from laboratory testing to field implementation

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Authors
Veljko Prodanovic, Belinda Hatt, Harsha Fowdar, Mohammed Al-Ameri, Ana Deletic

Short abstract (FR)
Les biofiltres pour eaux de ruissellement sont l'une des solutions naturelles les plus utilisées pour la gestion des eaux urbaines. Au cours des 20 dernières années, leur capacité à éliminer les polluants a été largement étudiée. Cependant, leur application sur le terrain est limitée par le niveau élevé de maintenance qu’ils exigent. Dans la présente communication, nous avançons l’idée de biofiltres sans entretien supplémentaire. Un programme de recherche en trois étapes a été réalisé pour i) examiner les configurations de matériaux filtrants pouvant éviter l’encrassement de surface, ii) tester la qualité d'élimination des polluants de différentes herbes à gazon, iii) valider les résultats obtenus en laboratoire par un suivi sur le terrain. Les résultats ont montré qu'une couche protectrice de matériau filtrant retardait l'apparition de l’encrassement. Cinq herbes à gazon se sont révélées capables de réduire efficacement les concentrations d'azote et de répondre à d'autres critères locaux de réduction des polluants. Le suivi de trois biofiltres sans entretien supplémentaire en essai grandeur nature a confirmé leur haut degré d'élimination des nutriments et des métaux lourds. Globalement, les résultats de ces trois études confirment le potentiel de ces biofiltres conçus pour répondre aux critères de gestion des eaux de ruissellement, sans exiger d’entretien supplémentaire par rapport aux travaux habituels en matière d’aménagement paysager urbain.

Short abstract (EN)
Stormwater biofilters are one of the most widely used nature-based solutions for urban water management. In the last 20 years, biofilters have been extensively studied for their pollutant removal performance, however, their application in the field is limited by high maintenance requirements. In this work, we propose the concept of Zero Additional Maintenance (ZAM) biofilters. A three-stage research program was conducted to i) examine filter media configurations that could protect against surface clogging, ii) test the pollutant removal performance of a variety of lawn grasses, iii) validate the laboratory findings through field monitoring. The results showed that a protective filter media layer delayed the onset of clogging. Five lawn grasses were found to effectively reduce nitrogen concentrations and meet other local pollution reduction requirements. Monitoring of three field-scale ZAM biofilters confirmed their high nutrient and heavy metal removal performance. Overall, the findings of these three studies confirm the potential for well-designed ZAM biofilters to achieve stormwater management requirements with no additional maintenance compared to standard street landscaping.

Keywords
métaux lourds, solution basée sur la nature, nutriments, jardins pluviaux, conception urbaine sensible à l'eau