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Gestion de l’eau

Station d’épuration

OBJECTIFS

Le programme d'assainissement des eaux du Québec était lancé en 1978 pour faire en sorte que chaque municipalité de la province traite ses eaux usées. La station d'épuration de la ville de Saint-Hyacinthe a été mise en service en 1987. Elle dessert une population d'environ 50 000 personnes répartie sur le territoire maskoutain.

Le débit moyen d'eau usée à traiter est de 49 500 mètres cubes par jour (1 mètre cube = 1000 litres), composé de 60 % d'eaux usées domestiques, de 25 % de rejet industriel, et de 15 % d'infiltration (pluie, nappe phréatique, etc.). La pollution à traiter, exprimée en terme de demande biochimique en oxygène (DBO5), varie de 6 000 kg à 11 000 kg par jour en moyenne mensuelle et elle est à 50 % d'origine industrielle. En effet, les institutions et les centres de recherches prestigieux implantés à Saint-Hyacinthe lui méritent bien sa renommée de technopole agroalimentaire du Québec. Cette renommée a également attiré sur son territoire un éventail important d'industries du même type.

La charge de matière en suspension (MES) à enlever est de 8 000 kg par jour et la charge de phosphore de 160 kg par jour.

Depuis 1988, la station d'épuration de Saint-Hyacinthe a maintenu un pourcentage d'enlèvement de la DBO5 et des MES supérieur à 90 %.

TRAITEMENT

La station est de type boue activée conventionnel. Il s'agit d'un traitement biologique où la plus grande part du travail d'épuration est fait par des bactéries. Le traitement est en continu, c'est-à-dire que l'eau circule sans interruption à travers les bassins. La durée de traitement représente le temps moyen que prendra l'eau pour parcourir le chemin entre l'entrée et la sortie d'un bassin.

Durée totale du traitement : 16 heures

Pendant ce temps, l'eau usée sera transformée en deux choses : de l'eau propre et de la boue. La station produit environ 12,000 tonnes de boue par année.

PRÉTRAITEMENT

Dégrilleur: 15 minutes

Le prétraitement se fait en deux étapes : le dégrillage et le dessablage.

Un dégrilleur enlève les détritus (chiffons, morceaux de plastique, etc.). Ensuite, deux dessableurs retirent le sable et le gravier qui ont été entraînés dans le réseau d'égout par l'eau de pluie. Ces déchets sont acheminés dans une benne par un convoyeur.

Le prétraitement est important pour protéger les équipements de la station contre le colmatage des conduites ou l'usure prématurée des pompes à cause du sable.

TRAITEMENT PRIMAIRE

Décanteur primaire: 4 heures

Le traitement primaire enlève les matières solides en suspension dans les eaux usées. Quatre décanteurs primaires circulaires alimentés par le centre parviennent à enlever 70 % des matières en suspension. Cette matière s'accumule au fond des décanteurs où elle est entraînée vers une trémie centrale par un système de raclage. Le gras et autres matières flottantes sont collectés en surface et acheminés dans un puits d'écume. Les boues primaires et les écumes sont pompées vers les digesteurs anaérobiques.

TRAITEMENT SECONDAIRE

Bassin d'aération : 5 heures

À ce stade, la pollution est principalement sous forme liquide. Environ 75 % de la DBO5 reste encore à traiter; 25 % a été enlevé par le traitement primaire. Maintenant, l'eau usée pénètre dans les bassins d'aération pour être mélangée à une culture de microorganismes en suspension aussi appelée liqueur mixte. L'air diffusé en grande quantité dans la liqueur mixte y maintient une bonne concentration d'oxygène dissous. L'oxygène est une source d'énergie pour les microorganismes qui dépolluent l'eau usée en utilisant cette pollution pour se nourrir et faire de nouvelles cellules.

Décanteur secondaire : 7 heures

Ensuite le traitement secondaire se poursuit dans quatre décanteurs circulaires secondaires qui ont la tâche de séparer les microorganismes de l'eau épurée. La boue de microorganismes est recueillie au fond des décanteurs secondaires et l'eau épurée se déverse à la périphérie pour être acheminée à l'émissaire dans la rivière Yamaska. Durée de la décantation secondaire : 7 heures.

La boue secondaire est recirculée à l'entrée des bassins d'aération pour retourner au travail en aération. Chaque microorganisme peut faire 4 à 5 fois par jour le tour du traitement secondaire. Étant donné que ces microorganismes se multiplient et qu'il faut garder leur nombre à un niveau constant, il faut prélever une certaine quantité de boue à chaque jour. Ce sont les boues en excès lesquelles sont épaissies par centrifugation avant d’être pompées vers les digesteurs anaérobiques.

BIO-MÉTHANISATION DES BOUES

Les boues primaires et les boues secondaires épaissies sont pompées dans les digesteurs anaérobiques où le processus naturel de bio-méthanisation transforme la matière organique des boues en biogaz. Chaque kilogramme de matière organique digéré produit environ un mètre cube de biogaz composé à 62 % de méthane. Cela a pour effet de réduire de 40% les boues produites par la station. Le biogaz est acheminé vers un séchoir pour être brûlé pour ensuite chauffer les digesteurs.

Primaires

DÉSHYDRATATION

Les boues digérées (digestat) sont ensuite déshydratées par centrifugation de manière à en retirer le plus possible l’eau et en faire une pâte solide appelé gâteau. L'eau retirée du digestat est retournée en tête de traitement pour être dépolluée. Les gâteaux de digestat déshydraté sont convoyés soit dans une remorque pour être transportés vers un site de maturation, soit dans le séchoir pour être transformés en granules avant d’être évacués.

Primaires Primaires Primaires

CONTRÔLE

La station est équipée d'un système de contrôle pour assister les opérateurs. Six automates locaux sont reliés entre-eux et avec un interface opérateur situé dans la salle de contrôle principale. Le système a pour fonction: l'automatisation des tâches répétitives, la surveillance du procédé, l'enregistrement des tendances et l'édition des rapports d'exploitation.

QUELQUES DÉFINITIONS

DBO5 : La demande biologique en oxygène est la quantité d'oxygène consommée par des microorganismes dans une bouteille d'échantillon d'eau sur une période de cinq jours à température contrôlée. Cette analyse de laboratoire donne un ordre de grandeur quant à la pollution contenue dans l'échantillon.

MES : Les matières en suspension sont les fines particules (fibres, limon, etc.) recueillies par filtration d'un volume d'échantillon. Cette mesure renseigne sur la quantité de matière solide contenue dans un échantillon d'eau, mais sert aussi à évaluer la quantité de microorganismes dans les boues activées.

En plus de la DBO5 et des MES, douze autres paramètres sont mesurés en laboratoire à chaque jour et pour chacune des étapes du traitement. Les données ainsi obtenues servent à ajuster le procédé et mesurer l'efficacité de la station.

PARTICULARITÉS

  • La conception du canal d'amenée des eaux d'égout permet, en temps de pluie, de traiter en priorité les eaux plus polluées provenant du parc industriel.
  • La présence marquée de l'industrie agroalimentaire à Saint-Hyacinthe influence la nature des eaux usées. Le traitement doit être ajusté en fonction d'une pollution soluble facilement biodégradable.
  • C'est à la station d'épuration de Saint-Hyacinthe que l'on a, pour la première fois au Québec, utilisé des filtres-presses pour déshydrater des boues urbaines. Cette technologie permet d'obtenir des boues d'une siccité de 25 à 30 %.
  • Un système de traitement des odeurs par diffusion dans les bassins d'aération a été mis en fonction en 2004 pour remplacer les tours de lavage au chlore.
  • La bio-méthanisation des boues et le recyclage du biogaz par un séchoir pour transformer une partie du digestat en granule.
  • Le principe de tarification des eaux usées "utilisateur/payeur" se veut un mode de répartition des coûts équitable pour l'ensemble des usagers.

COMMENT LES CITOYENS PEUVENT-ILS CONTRIBUER AU BON FONCTIONNEMENT DE LA STATION?

  • En récupérant leurs solvants, peintures et autres matières dangereuses pour en disposer avec la collecte des résidus domestiques dangereux.
  • En évitant le gaspillage de l'eau.
  • En récupérant les gras de cuisson pour en disposer dans les ordures.
  • En évitant l'utilisation de broyeur à déchets. Il est beaucoup plus écologique et plus économique d'utiliser le bac de récupération des matières organiques (bac brun).
  • En évitant de jeter dans la cuvette de toilette les matières plastiques et articles d'hygiène (exemples : enveloppes de serviettes sanitaire, tampons, cure-oreilles, condom, etc.).