Le Québec est vaste et, de ce fait, plusieurs résidences sur son territoire ne sont pas connectées à une station de traitement des eaux usées (STEU). Bien que les traitements décentralisés évoluent, le traitement des eaux usées de résidences isolées passe encore par l’utilisation de fosses septiques.
Provenance des BFS
En résumé, la fosse septique est un digesteur anaérobie qui capte la majorité des solides et des gras présents dans les eaux usées domestiques d’un bâtiment. Cette digestion permet de dégrader une partie des solides facilement biodégradables. En fonction du site, l’effluent de la fosse septique est par la suite traité par un élément épurateur (média filtrant, garnissage, fibre organique, etc., en fonction de la technologie).
Idéalement, avant qu’elle ne déborde, la fosse septique doit être vidée de sa matière. Un camion vacuum est alors utilisé pour vider la fosse et transporter la boue au site de traitement. La boue présente alors une siccité de 1 % à 6 %, contient une quantité de sable variable, et elle peut parfois être contaminée par d’autres matériaux (déchets, produits chimiques, etc.).
Différentes approches de traitement sont possibles en fonction des sites, des filières existantes et de l’utilisation des boues. Je m’attarderai sur certains points importants du traitement.
Prétraitement des BFS
Une attention doit être portée à différents contaminants en fonction de l’utilisation finale des boues. Afin de pouvoir faire une valorisation des BFS, ces dernières doivent être de qualité acceptable pour l’épandage. Dans tous les cas, un dégrillage à 12 mm est absolument requis par le ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MELCC) pour considérer la valorisation des boues.
Pour ce faire, la solution la plus simple consiste à mettre en place un procédé de prétraitement directement sur les BFS déchargées du camion de vidange. Ce traitement inclut idéalement :
- une trappe à roches pour retirer les roches et les solides facilement décantables (ex : cannettes) ;
- un dégrillage fin (12 mm ou moins) ;
- un compacteur-laveur pour compacter la matière dégrillée.
Pour la trappe à roches, différentes approches sont possibles, mais un système automatique (ex. : avec convoyeur incliné) est favorisé, surtout avec les risques de variabilité de l’affluent. Il n’est pas rare qu’un seul camion contienne énormément de gravier. La trappe à roches automatique peut alors être un allié très utile pour l’opérateur.
Afin d’éviter la présence visuelle de contaminants (ex. : plastique) dans les boues, il peut être tentant d’utiliser un broyeur pour réduire les contaminants solides en fins morceaux impossibles à identifier. Cette approche doit être évitée le plus possible, particulièrement en amont du dégrillage. Il faut absolument retirer ces éléments des BFS avec les autres solides inorganiques afin d’éviter une contamination des sols et des plantes qui y pousseront. La réduction des ouvertures du dégrilleur est une approche grandement préférable. Les dégrilleurs escaliers avec espacement de 6 mm s’avèrent une solution très intéressante pour cette application. Ils ont l’avantage de nécessiter une quantité minimale d’eau, de présenter une conception parfaitement adaptée aux lingettes et aux filasses, et d’avoir une capacité d’enlèvement qui surpasse les besoins réglementaires relativement au retrait des solides indésirables.
En aval du dégrillage, un bassin équipé d’aérateurs ou de mélangeurs peut être installé pour recueillir les boues et permettre une séparation du sable et une mise en suspension des boues.
Traitement des BFS
La boue peut ensuite être traitée sur un site spécialisé ou envoyée directement dans la filière de traitement d’une STEU existante. Cette dernière option a l’avantage de simplifier les installations. Cependant, elle présente plusieurs désavantages :
- Dans tous les cas, la boue « prédigérée » des fosses septiques ne se traitera pas aussi facilement qu’un affluent municipal typique. Cette situation risque d’entraîner une perte énergétique si le traitement n’est pas adapté. La présence d’un décanteur primaire peut aider à régler cette situation.
- Il existe un risque de « choc » ou d’intoxication à la biomasse existante d’une filière de boues activées. Une augmentation subite de la charge en contaminants (DBO, pH, azote, etc.) peut devenir un défi majeur pour le fonctionnement de la STEU.
- La variation de la qualité des boues peut également complexifier les procédés subséquents (digestion, épaississement, déshydratation).
Le traitement sur un site spécialisé peut inclure divers traitements biologiques (étangs aérés, digestion aérobie/anaérobie ou compostage à la suite de la déshydratation). Le traitement sera conçu spécifiquement en fonction de la quantité de boues, de leurs caractéristiques (ex. : contaminants) et de leur valorisation subséquente. Les objectifs du procédé devront être validés par un agronome afin de s’assurer de respecter les exigences requises pour la valorisation. En présence de résidences à proximité, il est aussi sage de considérer un traitement des odeurs.
Dans tous les cas, pour qu’elles soient acceptables à la valorisation, les boues doivent être déshydratées à une siccité minimale de 15 % (non liquide). Les équipements de déshydratation basés sur le cisaillement (pressoir rotatif, presse à vis) sont parfaitement adaptés à cette application et permettent d’obtenir des siccités de l’ordre de 30 %. Les pressoirs rotatifs ont l’avantage d’avoir plusieurs éléments de déshydratation par unité. Dans le cas des installations de BFS, qui sont habituellement de petite taille, c’est un avantage qui permet d’avoir une modularité utile pour la maintenance ou l’augmentation de la capacité. Il faut noter qu’une déshydratation par centrifugation n’est pas acceptée pour des boues digérées de manière anaérobie, à moins qu’elles aient subi des traitements de compostage, de chaulage ou de séchage.
La valorisation des BFS est un élément clé de la politique québécoise de valorisation de la matière organique. Il est essentiel de favoriser l’utilisation de la matière organique disponible plutôt que de la rejeter aux sites d’enfouissement, ce qui entraîne la génération de gaz à effet de serre et une perte de ressource précieuse.
