Contrairement à bien des croyances populaires, à bien des endroits, au Canada, il est difficile pour certains habitants d’avoir accès à l’eau potable. Que l’on pense à certaines communautés autochtones, aux camps miniers, aux camps de bucherons ou à toute autre agglomération de personnes dans des endroits éloignés, l’accès à l’eau potable est parfois difficile.
Alors, avant d’entamer un projet d’acquisition d’un système de traitement d’eau pour fournir l’eau potable à ce type de communautés, il faut prendre en compte bien des aspects. Autrement dit, il est important de pouvoir répondre à plusieurs questions. A priori, vous devriez être en mesure de savoir combien d’eau la communauté nécessite, il faut aussi connaitre les contaminants qui doivent être retirés et savoir si les changements saisonniers peuvent affecter l’eau d’alimentation. Enfin, n’oubliez surtout pas de vous informer et vous conformer aux normes gouvernementales auxquelles vous seriez soumis.
L’eau per capita
Généralement, la quantité d’eau nécessaire pour un camp quelconque se calcule en fonction du nombre de personnes s’y trouvant et des changements pouvant arriver dans les décennies suivantes. Très souvent, les gouvernements locaux ont des régulations au niveau provincial afin de déterminer les besoins en fonction du nombre de personnes sur place.
Par exemple, au Québec, le Guide de conception des installations de production d'eau potable prévoit que lorsqu’il y a installation d’un nouveau service d’eau, l’ensemble des besoins doivent être estimés en prenant compte des projections sur 30 ans. D’ailleurs, Statistique Canada à révéler en 2019 que la consommation moyenne d’eau par jour par habitant était de 411 litres. Cette consommation inclut les utilisations industrielles, commerciales, résidentielles et tout autre type d’utilisation de l’eau fournie par les services publics. À titre informatif, le secteur résidentiel utilisait 215 litres des 411 litres utilisés quotidiennement en 2019.
En sachant ces données, vous serez en mesure d’estimer la quantité d’eau nécessaire pour répondre à vos besoins en eau potable. Une fois vos estimations terminées, il faut maintenant s’attarder aux contaminants devant être extraits et à leur quantité.
Les contaminants
Puisqu’il est impossible de prévoir avec certitude quels contaminants vous retrouverez sans faire des tests de laboratoire, nous allons utiliser une approche plus générale pour vous aider à identifier quelques différences entre la provenance des contaminants, leur impacte et les changements possibles sur votre eau d’alimentation.
La provenance de votre eau
Bien que cela puisse paraître futile, la façon dont vous tirez votre eau a un impact immense sur les contaminants pouvant se retrouver dans celle-ci.
L'eau de surface
L’eau de surface se qualifie comme étant toute eau tirée d’un réservoir de surface. On peut donc penser à un lac, une rivière, un réservoir ou tout autre type d’accumulation d’eau à la surface. Quelques-unes des caractéristiques clés de l’eau de surface résident dans le fait qu’elle est très souvent en contact directe avec des sources de contaminations organiques. Ces sources peuvent être de nature florale, animale ou humaine. En effet, la présence d’activité humaine quelconque peut être la source de contamination d’un réservoir puisque l’écoulement de l’eau de pluie permet le transport de biens de contaminants. En plus des activités humaines, la présence d’animaux n’est pas sans impact. Les animaux laissent des traces organiques partout où ils vont. Encore une fois, que l’on pense au ruissellement de l’eau de pluie qui transporte des matières organiques provenant d’activités animales, ou à la carcasse d’un animal qui se désagrège dans l’eau, les activités fauniques en périphérie d’eau de surface ont un impact important sur sa contamination.
Pour ajouter à ce mélange, les changements de saisons peuvent aussi présenter un défi lorsque l’eau d’alimentation provient de la surface. Par exemple, la fonte des neiges au printemps aura un impact sur le niveau d’eau des réservoirs alors que l’accumulation de neige durant l’hiver diminuera l’érosion des sols et des contaminants se trouvant sur ceux-ci. Autrement dit, l’eau risque d’être moins contaminée durant l’hiver qu’au printemps durant la fonte des neiges.
Due aux types de contaminant se retrouvant dans les eaux de surfaces et aux changements causés par les saisons, celle-ci présentera toujours une apparence plus sale que l’eau souterraine. On y retrouvera aussi des contaminants de plus grosse taille. Sachant cela, lorsqu’une alimentation en eau de surface est choisie, il est commun de nécessiter une filtration primaire afin de protéger les équipements subséquents et d’en rentabiliser les coûts. Puisque nous n’aborderons pas le sujet des filtrations primaires en détail dans cet article, nous vous suggérons d’aller consulter cet article présentant les différences entre 5 technologies pouvant effectuer la filtration primaire : soit les filtres à cartouches, les filtres médias, les AMF, les filtres à disques et les filtres à tamis.
Les types de filtres : Cartouche VS Média VS AMF VS Disques VS Tamis.
L’eau souterraine
Advenant que l’eau souterraine soit priorisée comme eau d’alimentation, des études géologiques doivent être effectuées afin de savoir si le projet est possible puisque ce ne sont pas tous les sols qui peuvent offrir un rendement suffisant en fonction de vos besoins. Ensuite, bien que l’eau souterraine puisse sembler plus propre à la consommation puisqu’elle ne contient pratiquement pas de matière en suspension, les matières dissoutes totales (MDT) s’y retrouvant sont très souvent beaucoup plus concentrées et dangereuses.
Lorsque l’eau s’écoule dans les sols pour aller s’accumuler dans un réservoir souterrain, elle cause l’érosion des minéraux avec lesquels elle rentre en contact. En fonction des types de sols et minéraux se retrouvant à l’endroit étudier, on peut retrouver des concentrations d'arsenic, ammoniac de sel, de métaux lourds ou de bien d’autres types de contaminants.
Les normes relatives à l’eau potable
De façon générale, pour produire de l’eau faisant partie de la catégorie d’eau potable, il faut respecter certaines lignes directrices qui viennent préciser les concentrations maximales des contaminants pouvant s’y trouver. Pour avoir plus de détails sur les contaminants et leur concentration acceptable, consulter ce document qui a été élaboré par Santé Canada.
De façon simple, on peut généraliser en précisant qu’il faut retirer la couleur de l’eau, les minéraux et les contaminants biologiques. Toutefois, après l’extraction de ces contaminants, il faut vous demander : que faire avec les contaminants? En effet, les normes relatives aux concentrations des effluents doivent aussi être respectées. Pour plus d’information sur les normes et lois à respecter relativement aux déversements d’effluent, voici un lien vers l'Aperçu du règlement sur les eaux usées. .
Les technologies de traitement
Nous voulons rappeler qu’il n’existe pas de solution miracle et que la technologie choisie doit se faire en fonction de vos besoins et votre situation. En gardant cela en tête, voici quelques exemples de technologies répandues pour la production d’eau potable.
Souvent, pour l’extraction des composés organiques et la couleur, on retrouvera la coagulation/floculation dans des systèmes de très grandes tailles. Pour les systèmes de plus petite taille, on trouvera souvent des filtres à cartouche de type nanofiltration et une osmose inverse. On peut aussi trouver des échangeurs ioniques avec des médias spéciaux. Pour l’extraction des minéraux, encore une fois, on peut utiliser une osmose inverse ou un échangeur ionique avec le média adapté aux minéraux.
Les contaminants biologiques comme les virus, les bactéries ou les protozoaires sont un peu plus complexes à extraire. En fonction de la quantité de contaminants biologique, un système de désinfection tel l'irradiation UV, la chloration ou l'ozonation peut être suffisant. En revanche, s’il y a une grande quantité de contaminants biologiques, après la désactivation de ces contaminants avec l’aide d’une des technologies citées plus haut, il est très recommandé d’ajouter une filtration fine afin d’extraire les résidus « mort » sans quoi, il peut avoir une réactivation cellulaire et, ainsi, une recontamination.
Ce qu’il ne faut pas oublier
Autrement dit, les technologies permettant la production d’eau potable sont très variées. La sélection du type de technologie et la complexité d’un de ces systèmes dépendent de la qualité de l’eau d’alimentation de celui-ci. Donc, ce qui importe avant la sélection d’une technologie de traitement d’eau est de bien connaître et comprendre sa situation.
Rappelez-vous qu’avant tout, vous devez vous assurer que le projet est réalisable. Pour ce faire, assurez-vous de considérer toutes les parcelles dudit projet. Voici un petit compte-rendu des aspects devant être considéré :
Avant tout, il faut commencer par l’identification de vos besoins en eau. N’oubliez pas de considérer les besoins en fonction des lois ou des recommandations par rapport à ce sujet.- Ensuite, identifier une source d’eau et confirmer que cette source à la capacité de fournir le débit dont vous avez besoin en accord avec vos prévisions futures. Sans cette capacité, il faudra identifier une nouvelle source d’eau.
- Après avoir identifié la source d’eau convenable, effectuez les tests nécessaires afin de déterminer quels sont les contaminants devant être extraits et en quelle quantité. Encore une fois, assurez-vous de respecter les règlementations auxquelles vous êtes soumis.
- Maintenant que les contaminants à extraire sont connus, identifier les règlementations relatives aux rejets des eaux usées qui vous sont imposées. Cette étape peut avoir un impact sur la technologie à utiliser puisque certaines technologies permettent l’extraction complète de certains contaminants alors que d’autres permettent la récupération de certains contaminants comme les métaux lourds.
- Une fois toutes ces étapes terminées, il ne vous reste qu’à choisir la technologie que vous désirez. À cette étape, nous vous conseillons de faire appel à des experts afin de vous conseiller et de vous diriger vers la solution la plus avantageuse selon votre situation.
Comme vous l’avez compris, la production d’eau potable est très règlementée et le rejet des eaux usées aussi. Ces règlementations ne sont pas en vain, elles existent pour protéger la santé humaine et l’environnement, que ce soit au point de vue de la consommation ou des impacts indirects reliés aux rejets.
Maintenant que vous comprenez mieux l’importance de bien connaître et comprendre votre situation avant même de considérer une technologie, vous serez en mesure de mieux choisir votre solution optimale. Tout ce qu’il vous manque c’est des informations sur les différents aspects pouvant affecter les coûts d’opération et capitaux lors de l’acquisition d’un système de traitement d’eau!
Devinez quoi, ça tombe bien, on a déjà préparé ça pour vous!
Quels facteurs affectent le CAPEX/OPEX d'un système de traitement d'eau