L'adaptation innovante de Pikes Peak à la crise de l'eau en Occident

Photo de John M. Chase/iStock

Par Juliette Grable

4 juin 2023

Le Pikes Peak du Colorado ne ressemble à aucun autre "quatorze" du pays. Le sommet, qui surplombe la ville de Colorado Springs, est une attraction touristique de renommée mondiale, avec un centre d'accueil entièrement accessible au sommet de la montagne. Vous pouvez marcher jusqu'au sommet ou conduire; vous pouvez même voyager en train à bord du Broadmoor Manitou and Pikes Peak Cog Railway, en service depuis 1891.

Les passagers du "Cog", avertis des effets de "l'air raréfié" sur le sommet, sont invités à s'hydrater. Il n'y a cependant pas de toilettes à bord, donc lorsque les 300 passagers débarquent, beaucoup d'entre eux se dirigent directement vers les toilettes.

Compte tenu de son emplacement éloigné, les installations au sommet de Pikes Peak ne sont pas connectées aux services publics d'eau et d'eaux usées de la ville. Il n'y a pas non plus de puits ni de champs d'épuration. Aussi longtemps qu'il y a eu une demande, toute l'eau potable a été amenée au maximum et toutes les eaux usées ont été ramenées à la baisse. Au fur et à mesure que les visites ont augmenté - Pikes Peak a accueilli près d'un million de visiteurs en 2022 - la demande en eau et le fardeau des déchets ont également augmenté.

"Pendant les mois d'été, nos gars apportaient deux à trois camions d'eau douce par jour jusqu'au sommet", explique Sandy Elliott, responsable de Pikes Peak—America's Mountain, l'entité qui possède et exploite l'autoroute Pikes Peak et le centre d'accueil des visiteurs du sommet. Chaque année, en moyenne, les camions transportaient 530 000 gallons d'eau douce vers le haut de la montagne et 670 000 gallons d'eaux usées. Les jours de grande affluence, le trajet dure deux heures. Les coûts associés (main-d'œuvre, carburant et émissions de carbone) étaient importants.

En juin 2021, cependant, Pikes Peak—America's Mountain a dévoilé un nouveau Summit Visitor Center, doté d'un hall spacieux et d'un mur de fenêtres encadrant la vue magnifique sur les montagnes lointaines. Lorsqu'est venu le temps de concevoir ce centre et de consolider d'autres structures sur le pic, la Ville a vu une opportunité de réduire considérablement son empreinte hydrique. Désormais, grâce à une suite de toilettes à chasse d'eau super efficaces et à un système localisé qui traite les eaux noires selon les normes de l'eau récupérée, ces trajets coûteux devraient être réduits de plus de moitié.

La ville exploite des installations sur le sommet en vertu d'un permis spécial du US Forest Service. D'un point de vue esthétique, presque n'importe quel nouveau bâtiment aurait été une amélioration. L'ancien centre d'accueil, construit en 1964, était sous-dimensionné et sombre à l'intérieur, comme un bunker ; pendant des décennies, des vérins installés sous le bâtiment l'ont empêché de s'enfoncer dans le pergélisol. Pire que tout, les installations sanitaires étaient terriblement insuffisantes. Lorsque le Cog a livré son afflux de passagers, de nombreuses personnes ont passé tout leur temps au sommet à faire la queue. En revanche, le nouveau Summit Visitor Center comprend de nombreux stands dans chaque salle de bain.

Ce ne sont pas des commodes banales, mais des toilettes à chasse d'eau sous vide, du genre que l'on trouve dans les camping-cars et les bateaux de croisière. Parce qu'ils s'appuient sur une puissante pression négative pour aspirer le contenu de la cuvette vers le tuyau d'évacuation, ils nécessitent à peine un tiers de gallon d'eau par chasse, bien moins que les toilettes à chasse d'eau les plus efficaces.

Pendant que les visiteurs parcourent les expositions d'interprétation et admirent les vues inspirantes depuis les deux étages supérieurs du centre d'accueil, les eaux usées des toilettes, des urinoirs sans eau et des bacs à graisse de cuisine sont collectées et acheminées vers le sous-sol en dessous. Le système de traitement est composé d'un labyrinthe imposant mais impeccablement organisé de réservoirs et de plomberie. Certains des tuyaux arborent des rayures violet vif et les mots Reclaimed Water: Do Not Drink et des flèches suggérant la direction de l'écoulement.

"L'une des premières discussions était que ce bâtiment devait être durable et facile à entretenir", explique Elliott. En plus de réduire la demande en installant des toilettes super-efficaces, les planificateurs voulaient explorer la possibilité de capter l'eau de pluie et la fonte des neiges et de traiter et réutiliser les eaux usées.

L'équipe de conception du projet, qui comprenait des architectes de RTA Architects de Colorado Springs et de la société GWWO Architects de Baltimore, s'est rendu compte que les objectifs de la ville étaient bien alignés sur le Living Building Challenge, une norme de construction écologique ambitieuse hébergée par l'International Living Future Institute. Le Living Building Challenge exige que les projets de construction produisent plus d'énergie qu'ils n'en consomment, captent toute l'eau nécessaire au fonctionnement du bâtiment et traitent toutes les eaux grises et noires sur place. Le défi comprend également des stipulations en matière d'équité, de beauté et d'approvisionnement responsable en matériaux, entre autres facteurs.

Le système est autorisé en vertu des règlements sur le traitement des eaux récupérées du Colorado.

"Nous traitons les eaux noires", explique Simon Farrell, chef de projet senior chez JVA, Inc, qui a conçu le système de traitement. "Nous prenons les eaux usées à des concentrations fondamentalement inouïes et les traitons selon une norme d'eau récupérée et les réutilisons."

Une fois que les eaux usées sont physiquement filtrées, elles entrent dans des réservoirs de "bioréacteur à membrane", où plusieurs processus se déroulent en même temps. Une membrane d'ultrafiltration immergée élimine les particules solides, tandis que les bactéries décomposent les composés organiques. Pour garder les bactéries heureuses, les réservoirs doivent être aérés. Ici, l'élévation extrême présente un défi : l'air est moins dense, contenant moins d'oxygène par unité de volume. Pour compenser, le système d'aération est plus grand.

L'eau qui sort des réservoirs semble claire mais doit tout de même être désinfectée. Il traverse une série de cuves UV et, à l'étape finale, est dosé en chlore. De là, l'eau est acheminée vers un réservoir de rétention.

L'eau traitée n'atteint pas systématiquement le seuil de transmission des UV, une mesure importante exigée par le département de la santé. Pour aider à résoudre ce problème, Farrell et son équipe ont fait appel à un expert tiers. Une fois le problème résolu, le système peut terminer la validation sur le terrain, qui est nécessaire avant que l'eau récupérée puisse être utilisée pour la chasse d'eau des toilettes.

Pour cette raison, toute l'eau traitée est pour l'instant transportée vers le bas de la montagne.

Derrière le bâtiment se trouve une zone de chargement où les camions peuvent décharger des citernes d'eau potable et charger des citernes d'eaux usées traitées. « Des camions différents ! Elliott s'empresse de le souligner. Les toilettes à chasse d'eau sous vide ont à elles seules considérablement réduit la consommation globale d'eau.

"Nous sommes loin de trois chargements par jour depuis l'ouverture de la nouvelle installation", explique Elliott. "Nous livrons peut-être de l'eau tous les trois jours maintenant."

La plupart des grandes villes et villages du Colorado récupèrent et traitent les eaux usées et les utilisent pour irriguer les terrains de golf, les parcs, etc. Plus récemment, l'État a établi des lignes directrices pour la réutilisation directe de l'eau potable, un euphémisme pour transformer les eaux usées en eau potable.

"Nous assistons à une adoption massive [de la réutilisation de l'eau] dans l'État, par nécessité", déclare Farrell. "C'est une équation assez simple : il n'y a pas assez d'eau pour répondre à la demande."

Pour la même raison, les États se tournent vers la réutilisation à petite échelle, les municipalités progressistes des deux côtes menant la charge. La ville de San Francisco, par exemple, exige que tous les nouveaux grands bâtiments soient « à double canalisation » et que l'eau récupérée soit utilisée pour la chasse d'eau des toilettes.

Avant 2018, le Colorado n'autorisait pas l'utilisation de l'eau récupérée pour la chasse d'eau des toilettes. L'équipe de Pikes Peak a aidé à faire pression sur la Commission de contrôle de la qualité de l'eau de l'État pour modifier ses règlements; à l'heure actuelle, il n'y a qu'un seul autre projet dans l'État qui dispose d'un tel système localisé de traitement des eaux récupérées.

"C'est vraiment difficile quand vous avez un système d'approvisionnement en eau municipal en parfait état juste à l'extérieur de votre bâtiment dans lequel vous pouvez simplement puiser", déclare Pete Jefferson, ingénieur chez BranchPattern, qui a conçu le système de transport pour le projet Pikes Peak. "Lorsque l'eau et les eaux usées coûtent 12 ou 13 fois plus cher, comme c'est le cas à Pikes Peak, les calculs fonctionnent beaucoup mieux."

Si vous allez à Pikes Peak et que vous remplissez votre Hydroflask à la fontaine, sachez que vous boirez de l'eau provenant de l'usine municipale de Colorado Springs. Dans le Colorado, la collecte de l'eau de pluie n'est pas légale à une échelle significative, bien que les propriétaires aient droit à deux barils de 55 gallons pour capter l'eau de pluie de leurs toits et l'utiliser dans leurs jardins et aménagements paysagers. L'équipe de Pikes Peak, qui est toujours en quête de certification dans le cadre du rigoureux Living Building Challenge, a pris certaines dispositions pour un futur système de collecte des eaux de pluie.

"Nous ne pouvons pas le faire maintenant, mais pouvons-nous le faire à l'avenir, et nous préparons-nous à le faire à l'avenir?" dit Elliott. "Pour nous, la réponse a été un oui écrasant."

Au Colorado, où la tendance à l'assèchement devrait se poursuivre, le centre d'accueil des visiteurs de Pikes Peak Summit est positionné pour la résilience.

Juliet Grable est une rédactrice indépendante basée dans le sud de l'Oregon.