La gestion des eaux usées industrielles

Parmi les industries utilisant de grandes quantités d’eau pour leurs procédés quelconques, on retrouve les :

  • Minière : Les bassins d’eaux usées présents sur les sites miniers sont une source de contaminations concentrées et variées. Leur traitement est compliqué, mais peut présenter un retour sur investissement très intéressant!
  • Pharmaceutique : L’industrie pharmaceutique nécessite souvent des eaux extrêmement pures et utilise parfois des produits chimiques qui peuvent rester présents dans les effluents.
  • Les pâtes et papiers : Les quantités d’eau utilisée dans ce secteur sont phénoménales et doivent être traitées adéquatement puisque leurs rejets sont contaminés de métaux lourds, de solvant inflammable et de résidus de peinture.

Il est évident que cette liste ne présente pas toutes les industries utilisant l’eau dans leurs procédés de fabrication et que les descriptions associées sont sommaires. Pour plus d’informations, nous vous invitons à visiter les articles présentant la gestion des eaux usées dans les secteurs en particulier.

Bien que les eaux usées puissent provenir de différentes sources tel le secteur résidentiel ou naturel, cet article a pour but de présenter les effluents industriels et leur gestion.

Qu’est-ce qu’un effluent?

Lorsqu’une industrie quelconque doit utiliser de l’eau dans un procédé de fabrication divers, le contact de l’eau avec les différents contaminants gazeux, liquide ou solide crée ce qu’on appelle un effluent. En d’autres mots, les effluents sont définis comme étant les eaux usées produite et déversée par les différentes industries.

Les effluents de fabrication sont des polluants provenant des différents procédés de fabrication industriels. Les effluents particuliers sont ceux qui doivent être séparés des effluents « normal » afin d’être traités de façon différente dû à leur composition, on peut penser aux condensats de papèterie. Ensuite viennent les effluents d’utilités et les rejets occasionnels. Ces deux types d’effluents représentent de plus petites quantités, mais peuvent être extrêmement concentrés et problématiques puisqu’ils sont difficiles à contrôler.

Qu’ils soient dangereux ou non, le déversement de ces effluents peut avoir des conséquences importantes s’ils ne sont pas bien gérés. Il existe deux options possibles lorsqu’une entreprise doit déverser des effluents. La première option est le déversement dans les réseaux d’égouts locaux alors que la deuxième est le déversement en nature. Dans les deux cas, le rejet d’effluents mal traités peut affecter de façon néfaste la vie aquatique dans les parages, la flore et la santé humaine. C’est pourquoi il est important de bien comprendre les répercussions possibles liées à la gestion des eaux usées industrielles.

Les types de déversement

Qu’il soit en nature ou dans un réseau d’égout, le déversement d’effluent est soumis à des restrictions gouvernementales. Le déversement en nature est géré par les deux paliers de gouvernement, soit fédéral et provincial afin d’assurer une normalisation des obligations à la grandeur du pays. À l’opposé, le déversement en réseau d’égout est de compétence provinciale, mais le pouvoir a été délégué aux villes et des ministères surveillent et édictent les normes à respecter.

Il n’existe pas de règles obligeant un type de déversement en particulier. Peu importe le type d’industrie, pourvu que les lois et règlements soient respectés, celle-ci peut choisir l’un ou l’autre des types de déversement. En revanche, les situations géographiques particulières de certaines industries les poussent souvent à opter pour le déversement en nature à défaut de ne pas avoir accès à un réseau d’égouts.

 

Les déversements en réseau d’égout

D’une part, les réseaux d’égout sont habituellement conçus de deux différentes façons. Les réseaux d’égout unitaire et les réseaux séparatifs. Les réseaux d’égout unitaire combinent les eaux domestiques et industrielles aux eaux de ruissellement. Ce type de réseaux peut être problématique durant les fortes périodes de précipitation puisque le trop-plein dû à la surcharge du réseau peut entrainer des déversements d’eau d’égout brute dans les eaux de surface. Par ailleurs, les réseaux séparatifs séparent l’entrée des eaux domestiques et industrielles des eaux de ruissellement. 

Les stations de traitement des eaux municipales sont généralement bien adaptées pour traiter les rejets domestiques normaux. En revanche, les effluents industriels peuvent être incompatibles avec les procédés de traitement utilisés. Ainsi, le déversement de certains effluents dans les réseaux d’égouts locaux peut représenter des risques pour le personnel exploitant et pour l’équipement de traitement. Dû à ces complications possibles, les municipalités ont la responsabilité de développer un système de gestion des eaux usées permettant d’assurer un apport en eau constant et sans danger.

Le déversement d’effluents industriels dans les réseaux d’égout municipaux est souvent associé à des problèmes en avale. La difficulté à surveiller les effluents est une problématique reliée aux déversements industriels. Prenons l’exemple des hôpitaux qui, malgré l’obligation de respecter le Règlement sur les déchets biomédicaux, ne peuvent pas être contrôlés ou surveiller. En plus, la difficulté à surveiller les effluents industriels est amplifiée par trois facteurs : l’hétérogénéité, la variabilité et le vieillissement des échantillons.

L’hétérogénéité est due aux multiples sources d’effluents se retrouvant dans un même endroit. Les matières organiques et non organiques, solubles et peu solubles se mélangent pour créer un mélange d’effluents varié. La variabilité est en lien avec les fluctuations de quantité et de qualité des effluents. Elle peut donc être considérée dans le temps et dans l’espace puisqu’en fonction du type d’industrie, les rejets peuvent varier fortement à l’égard des saisons. Enfin, le phénomène de vieillissement des échantillons peut causer des changements dans les effluents originaux puisque les phénomènes de floculation, d’adsorption et de décantation peuvent modifier certains paramètres présents dans l’effluent. En plus de ces phénomènes naturels, l’oxydoréduction et la biodégradation par des microorganismes présents dans l’eau peuvent aussi causer des modifications importantes dans la composition des échantillons.

Par-dessus les problèmes de surveillances causés par les changements dans la composition des effluents, les fortes concentrations de plusieurs contaminants peuvent rendre difficile la détection des micropolluants. Pour ajouter cette difficulté d’identification des micropolluants, la variabilité des paramètres présents dans les effluents industriels est beaucoup plus importante que dans les effluents résidentiels.

Pour surmonter ces difficultés, les villes se sont vues octroyer différents pouvoirs législatifs dans l’optique d’optimiser l’efficacité de la gestion des eaux usées, et ce, en fonction des situations individuelles à chacune des municipalités.

 

Les pouvoirs des villes

En premiers lieux, il est important de rappeler que toute municipalité a le pouvoir d’installer et de gérer les services collectifs de collecte et de traitement des eaux usées à la grandeur de son territoire. Cette compétence est présentée dans plusieurs lois telle la Loi sur les cités et villes, le Code municipal du Québec, la Loi sur les compétences municipales, la Loi sur l’aménagement et l’urbanisme et la Loi sur la qualité de l’environnement. Bien que cette liste ne soit pas exhaustive, elle présente une bonne partie des législations québécoises octroyant aux villes les pouvoirs de gestions des réseaux d’égouts. Précisons que pour la construction d’un réseau d’égout ou l’installation d’équipements d’assainissements des eaux, les villes sont assujetties à l’autorisation du Ministère de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MELCC).

Depuis janvier 2014, les villes ont l’obligation de respecter certaines normes sur l’effluent de leurs stations d’épuration. Ces obligations sont édictées par le MELCC et sont délivrées au même moment que le certificat d’autorisation des travaux. Les normes de rejets sont construites en tenant compte des objectifs environnementaux de rejet qui, eux, prennent compte du milieu récepteur. Puisque les municipalités ont le pouvoir de déléguer l’exploitation du réseau d’égout, il est important de préciser qu’autant la municipalité que l’entreprise exploitante sont fondamentalement obligées de respecter les normes de rejets édicter par le MELCC. L’entreprise ou la municipalité qui néglige de respecter ces normes ou les fréquences d’échantillonnage qui lui ont été prescrites peut faire face à des sanctions pécuniaires et pénales.

 

Le branchement d’un abonné au réseau d’égout

Une fois les modalités d’utilisation du réseau d’égout connu, l’entreprise qui choisit de déverser ses effluents dans celui-ci sont responsables de défrayer les coûts associés à son branchement. En plus du paiement des coûts de branchement, l’entreprise désireuse de se connecter au réseau d’égout local peut se voir offrir trois options d’ententes. Parmi celles-ci, on retrouve la gestion par délivrance d’une attestation de conformité à l’étape du démarrage d’un nouveau projet et aux étapes de modification majeures, la délivrance d’un permis de rejets ou la signature d’un contrat écrit concernant les modalités du service d’égout.

Autres pouvoirs

Outre toutes les modalités ci-hautes, l’utilisation du réseau d’égout local pour le déversement des effluents industriels est soumise à plusieurs autres aspects. On peut penser au financement de celui-ci qui doit être assuré par la ville, au pouvoir d’inspection qui donne la capacité aux officiers municipaux d’inspecter toute propriété sans préavis et à la limite de responsabilités des villes face aux dommages.

Heureusement, il n’a pas que des obstacles qui sont associés aux déversements en réseaux d’égouts. Les villes ont aussi le pouvoir de constituer un organisme à but non lucratif afin de fournir un soutien technique aux entreprises situé sur son territoire. La création de ces organismes permet de combler le manque d’expertise interne des entreprises en matière de traitement des eaux usées.


Problèmes dans les réseaux locaux

En temps pluviaux ou de fontes des neiges, beaucoup de municipalités ont recensé des problèmes d’absence ou d’insuffisance des bassins de régulation. Cette problématique peut causer des surcharges brusques dans les conduits d’égout ce qui, parfois, pousse les municipalités à déverser les eaux brutes dans l’environnement. Lorsqu’une telle situation arrive, le responsable doit l’inscrire dans un registre et les données doivent être communiquées au Ministère mensuellement.

Ensuite, le nombre de paramètres contrôlés par les stations d’épurations est très limité et peut négliger des contaminants qui devraient être surveillés plus adéquatement. L’obligation de surveillance des paramètres par les différentes stations d’épurations se résume ainsi :

  • Débit ;
  • pH ;
  • MES ;
  • DBO5C ;
  • Phosphre total ;
  • Coliformes fécaux ;
  • Azote NH3-NH4 ;
  • Essais de toxicité aiguë.

L’analyse de l’azote ammoniacal est seulement obligatoire pour les stations qui reçoivent de fortes concentrations d’azote. De plus, la présence de métaux n’est analysée que dans les boues des stations d’épurations. Les répercussions causées par cette faible obligation de surveillances impactent négativement la qualité des effluents déversée par les stations d’épurations.


Le déversement en nature

Lorsqu’une entreprise opte pour le déversement en milieu naturel, celle-ci est soumise à des normes semblables à celles imposées aux usines de traitement des eaux municipales. Puisque le déversement d’effluents en nature a des effets néfastes sur les écosystèmes et sur la santé humaine, les entreprises doivent intégrer à leurs infrastructures une unité de traitement des eaux qui assurera la tâche qu’une usine de filtration municipale occuperait.

Les effets des rejets de polluants dans la nature se manifestent sous trois angles : les rejets dans les eaux de surface, les rejets dans le sol et les rejets dans l’atmosphère. Pour commencer, les rejets en eaux de surfaces affectent la qualité de celle-ci et impactent négativement les populations de poisson. En plus, une trop grande présence de contaminant peut mener à la fermeture de plages et autres restrictions en matière d’utilisation récréative de l’eau, à des restrictions liées à la pêche, la cueillette et à des restrictions par rapport à la consommation de poissons, mollusques et de crustacés. Parmi les effluents liquides déversés dans les eaux de surface, on peut retrouver des matières organiques en décomposition, du phosphore et de l’azote, des composés chlorés, des bactéries, des virus, des agents pathogènes, des métaux et bien d’autres substances tels les produits pharmaceutiques.

Les rejets dans l’atmosphère, quant à eux, sont reliés à certains produits volatils comme le méthane, le dioxyde de carbone, le chlore lorsqu’il est utilisé dans un processus de traitement, le sulfure d’hydrogène et plusieurs autres. Ces produits sont diffusés dans l’atmosphère durant la collecte ou le traitement des eaux usées.

Enfin, les rejets dans le sol s’accumulent par le retrait de solides organique et inorganiques en suspension dans les eaux usées. Les débris inorganiques ou non biodégradables sont envoyés dans des sites d’enfouissement alors que les débris organiques sont traités dans une cuve de digestion. Une fois que les solides organiques ne produisent plus de méthane, ils peuvent être utilisés comme fertilisants ou conditionneurs de sol, incinérés pour produire de l’énergie ou enfouis.

 

Vers un avenir meilleur

Sachant que l’eau et l’environnement sont des aspects très importants à notre survie, il est important d’en assurer le respect et la durabilité. Plusieurs organismes ont été créés afin de promouvoir le respect des normes édictées, la recherche et le développement et l’optimisation de l’utilisation de l’eau. Parmi ceux-ci, la Canadian Water and Wastewater association (CWWA) promeut la normalisation et le respect des normes édicter tout en mettant de l’avant les intérêts communs, Environnements et changements climatiques Canada s’occupe d’informer sur les sujets chauds à l’égard de l’environnement et CentrEau assure la recherche et le développement. Évidemment, cette liste n’est qu’un avant-gout des nombreux organismes défendant les intérêts de l’eau et nous encourageons toutes personnes, morale ou physique, à prendre connaissance des différents organismes et à les soutenir.

Peu importe le type d’industrie exploitée ou le type de déversement choisi, les effluents industriels sont un défi de taille représentant des difficultés pas seulement au Canada, mais partout dans le monde. Au Canada, nous sommes chanceux d’avoir des normes et des lois visant à assurer le respect de l’environnement et assurant la sécurité de la faune, la flore et des humains. Heureusement, les dogmes sociaux évoluent et poussent les entreprises à promouvoir un avenir plus respectueux de l’environnement. Pourquoi ne pas profiter de ce mouvement pour faire votre part ?

 

Sources 
La désinfection pharmaceutique: chimique vs thermique vs ozone