L’importance de choisir une installation septique performante Présenté par Marc A. Poulin et Naider P. Fanfan Trois-Rivi

1. L’importance de choisir une installation septique performante Présenté par Marc A. Poulin et Naider P. Fanfan Trois-Rivières, le 9 avril 2008

2. INTRODUCTION Lacs et cours d’eau du Québec touchés par les cyanobactéries

3. INTRODUCTION Ces problèmes ont entraîné une prise de conscience brutale pour les riverains de l’importance de protéger ce fragile écosystème (lacs et cours d’eau) La protection de l’environnement est dans ce contexte associée à un investissement permettant de protéger la valeur des propriétés comparativement à une dépense imposée que l’on essaie de reporter ou d’éviter Protection de l’environnement = maintien de la valeur des propriétés

4. INSTALLATION SEPTIQUE Comment choisir une installation septique performante qui va contribuer à la protection du lac ou du cours d’eau à proximité et au maintien de la valeur des propriétés? Quels sont les facteurs les plus importants?

5. INSTALLATION SEPTIQUE Regardons de plus près en quoi consiste une installation septique / les types de système Fosse septique Champ d’épuration Utilisation du sol pour le traitement Accumulation des résidus dans le sol = colmatage progressif Système temporaire (10 à 15 ans)

6. INSTALLATION SEPTIQUE Système aéré à culture fixée ou non Fosse septique Traitement biologique Polissage par le sol Réduction des charges appliquées sur le sol Variation des performances (Q intermittents, surcharges) Durée limitée du polissage par le sol

7. INSTALLATION SEPTIQUE Biofiltration BIOFILTRE Polissage par le sol Fosse septique Traitement biologique Filtre Faibles charges appliquées sur le sol Filtre = stabilité des performances (Q intermittents, surcharges) Longue durée du polissage par le sol

8. INSTALLATION SEPTIQUE Dans quelles conditions une installation septique pourra-t-elle protéger le mieux le lac ou le cours d’eau localisé à proximité? C’est en utilisant le sol dans les meilleures conditions possibles Comment?

9. INSTALLATION SEPTIQUE En évitant son colmatage pour une utilisation à long terme =présence d’un filtre BIOFILTRE Polissage dans le sol Fosse septique Traitement biologique Filtre Pourquoi ?

10. IMPORTANCE DU SOL • Il est reconnu dans la littérature que le sol naturel • peut contribuer de façon positive à la rétention du • phosphore • Une étude réalisée à l’Université Laval (Pellerin et al., • 2006) a démontré que les sols du Québec peuvent • être catégorisés en 3 classes • - faible capacité: 1,46 gP/kg de sol • - moyenne capacité: 3,04 gP/kg de sol • - haute capacité: 5,66 gP/kg de sol Le sol permet la rétention du phosphore

11. INSTALLATION SEPTIQUE • Étude réalisée par Premier Tech à 25 sites d’installations • septiques dans les régions de la Beauce, de Québec et • du Bas-St-Laurent confirment les mêmes résultats • - 0,94 à 5,74 gP/kg de sol / moyenne de 2,90 gP/kg de sol • Facteurs d’influence • - profondeur de l’échantillon • - sols déjà fertilisés avec du phosphore (gazon) • - aucune relation avec la perméabilité du sol

12. INSTALLATION SEPTIQUE • Le phosphore est retenu dans le sol parce qu’il réagit • avec le Fer et l’Aluminium naturellement présents • Pour s’assurer de l’efficacité du sol à long terme, il faut • - éviter son colmatage (l’eau doit pénétrer facilement) • - assurer son aération • - éviter qu’il soit saturé d’eau Le sol est efficace à long terme s’il est bien protégé

13. ÉTUDE RÉALISÉE • Une première étude a été réalisée de 2003 à 2007 • pour démontrer l’efficacité du sol naturel avec une • installation septique de type « Biofiltre » • L’étude a été réalisée en Virginie et dirigée par le • Dr Rubin de l’Université de la Caroline du Nord

14. DESCRIPTION DE L’ÉTUDE • Suivi des performances à 20 sites résidentiels différents • (une mesure à chaque mois durant 18 mois consécutifs) • Étude réalisée dans des sols comparables à ceux du • Québec

15. DESCRIPTION DE L’ÉTUDE • Installation à chaque site comprenant une fosse septique • suivi d’un biofiltre et d’une zone d’infiltration Biofiltre Fosse septique Prélèvement des échantillons d’eau à 30 cm dans le sol Zone d’infiltration Échantillonnage à 30 cm sous le biofiltre

16. RÉSULTATS OBTENUS Débit d’alimentation • Débit moyen pour les 20 résidences égal à 590 L/d • (équivalent à la famille moyenne au Québec, soit 2,3 • personnes x 270 L/pers-d) • Débit supérieur à la capacité du système dans certains • cas (jusqu’à 3000 L/d vs capacité du système de 1440 L/d) Débits d’eaux usées produits par les 20 résidences en Virginie comparables à ceux du Québec Quelques sites abusés

17. RÉSULTATS OBTENUS Après 40 mois de suivi en conditions réelles Aucune influence du type de sol sur les résultats obtenus

18. DISCUSSION • Résultats globaux • Excellente efficacité de la combinaison d’un • Biofiltre et d’une couche de 30 cm de sol naturel • Met en évidence l’importance de réserver le sol naturel • pour le polissage d’un effluent ayant subi un niveau élevé et stable de traitement (Tchobanouglos, 2003)

19. DISCUSSION Plusieurs éléments sont impliqués • La stabilité des performances d’un Biofiltre en toutes conditions (protection du sol pour son usage à long terme): • - Résidences secondaires (occupation 2-3 jours par • semaine) • - Résidences saisonnières (absences prolongées) • Fortes charges (fortes occupations typiques des • chalets et résidences secondaires) Système individuel = débits intermittents et fortes charges

20. DISCUSSION Plusieurs éléments sont impliqués (suite) • L’efficacité de systèmes de traitement individuels dans ces conditions de débits intermittents et de surcharges a été évaluée: • Étude réalisée par Veolia Eau en France depuis le • début de 2006 • 8 technologies sont comparées: certaines sont • basées sur des Biofiltres et d’autres non

21. ÉVALUATION DE TECHNOLOGIES • Veolia Eau a élaboré un protocole d’essais qui tient • compte des variations observées dans les résidences • individuelles: • - plus grande occupation la fin de semaine • - absence de 3 semaines • - grande occupation durant les vacances (3 sem.) • - faible occupation durant 2 semaines (50%) • - 3 pannes électriques d’une journée

22. ÉVALUATION DE TECHNOLOGIES

23. ÉVALUATION DE TECHNOLOGIES MES (mg/L) 12 semaines Cultures fixées aérées (sans filtre) MES = 15 mg/L Biofiltre MES = 15 mg/L

24. ÉVALUATION DE TECHNOLOGIES • Les résultats présentés permettent de constater que • la présence d’un Biofiltre assure la protection du sol • récepteur en contrôlant l’émission de particules dans • le sol (MES) à des valeurs très faibles • Avec un Biofiltre, on peut donc utiliser le sol à long • terme pour retenir le phosphore

25. DISCUSSION • Pour un Biofiltre à base de tourbe d’autres facteurs interviennent • Comme l’humus d’un sol naturel, la tourbe utilisée • comme milieu filtrant libère graduellement des composés • qui facilitent la réaction du Phosphore avec le Fer et • l’Aluminium déjà présents dans le sol

26. Libération d’acides humiques et fulviques Effet bénéfique sur le sol en augmentant la disponibilité du Fe et de l’Al pour réagir avec le P • DISCUSSION Pour un Biofiltre à base de tourbe d’autres facteurs interviennent (suite) MF Gravier Sol

27. DISCUSSION Pour un Biofiltre à base de tourbe d’autres facteurs interviennent (suite) • La tourbe qui est un sol contient naturellement du Fer et • de l’Aluminium qui est libéré dans l’effluent du filtre lors • du passage des eaux à traiter, ce qui vient accroître la • quantité de Fer et d’Al dans le sol pour réagir avec le • phosphore (dopage du sol)

28. Faible pH au démarrage • DISCUSSION Pour un Biofiltre à base de tourbe d’autres facteurs interviennent (suite) MF Gravier Sol Ajout de Fer dans le sol (dopage) Augmente son efficacité à retenir le Phosphore

29. DISCUSSION Pour un Biofiltre à base de tourbe d’autres facteurs interviennent (suite) • Régularisation du débit • La tourbe a une forte capacité de rétention de l’eau • (agit comme une éponge) qui permet de contrôler le • débit d’eau qui s’infiltre dans le sol (éviter la saturation • du sol et assurer son aération)

30. O2 O2 O2 O2 O2 Alimentation pulsée mouillage / drainage aération du sol • DISCUSSION Pour un Biofiltre à base de tourbe d’autres facteurs interviennent (suite) Aération intégrée

31. LONGÉVITÉ Quelle est la durée de vie de l’approche? Comment peut-on l’évaluer? 1- Quantité de Phosphore contenue dans les eaux usées d’une résidence: - nombre d’occupants: selon Statistiques Canada 91% des familles comptent 5 personnes ou moins - le type d’occupation: résidence principale / secondaire / saisonnière - quantité de phosphore produit: selon l’EPA une personne produit en moyenne 1,5 g de Phosphore par jour (en tenant compte des savons sans phosphate)

32. LONGÉVITÉ Qu’elle est la durée de vie de l’approche? Comment peut-on l’évaluer? 2- Capacité du sol à retenir le Phosphore: - quantité de sol sollicitée (surface d’application x épaisseur de sol) -classes de sol: 1,5 à 5,7 g Phosphore/kg de sol Les simulations réalisées sur la base des critères précédents indiquent une durée de vie de plus de 20 ans dans la majorité des situations

33. CONCLUSION • Les études réalisées en Virginie et en France démontrent • un potentiel intéressant du système constitué d’un « Biofiltre • suivi de 30 cm de sol » pour assurer l’enlèvement à long • terme du Phosphore, de l’azote et des coliformes fécaux • L’ étude réalisée en France démontre l’importance d’un • BIOFILTRE pour protéger le sol naturel et assurer son • utilisation à long terme • Les travaux se poursuivent pour une optimisation • de l’approche afin de maximiser sa longévité

34. Merci! Questions ? 1-800-6ECOFLO www.ptenv.com