De nos jours, chaque ménage a l’eau courante. Mais utiliser de l’eau courante implique le rejet d’eaux usées. Pour des questions de salubrité, ces eaux doivent être traitées. Voyons comment fonctionne un système individuel de traitement des eaux usées.
Table des matières
Types de systèmes de traitement et d’élimination des eaux usées
Les systèmes de gestion des eaux usées sur site ont deux processus principaux :
- le traitement des eaux usées selon une certaine norme
- l’application de l’effluent (eaux usées traitées) à une zone terrestre de votre propriété.
Les types de systèmes de traitement des eaux usées sur site les plus courants sont les suivants
- les fosses septiques
- les systèmes de traitement des eaux usées aérées
- les systèmes de filtres biologiques
- des toilettes à compostage (sèches et humides)
Les eaux usées peuvent être traitées selon trois normes :
- Primaire : Traitement minimal comprenant la flottation et la décantation pour séparer les solides des liquides, et l’élimination de l’effluent clarifié mais encore contaminé, comme les fosses septiques et les toilettes à compostage.
- Secondaire : Traitement plus avancé utilisant l’air et des processus biologiques pour décomposer les solides et le chlore pour désinfecter le liquide à un niveau sûr pour l’irrigation, comme les systèmes de traitement des eaux usées aérés)
- Tertiaire : Systèmes très avancés qui utilisent l’air et des processus biologiques ainsi que des membranes et la désinfection par UV pour traiter les eaux usées à un niveau très élevé, comme la filtration sur membrane et les systèmes avancés de traitement aéré des eaux usées.
L’importance du traitement des eaux usées
L’élimination sûre, sanitaire et sans nuisance des eaux usées est une priorité de santé publique. Les eaux usées doivent être éliminées de manière à ce que
- les approvisionnements en eau potable ne soient pas menacés ;
- une exposition humaine directe ne soit pas possible ;
- les déchets soient inaccessibles aux vecteurs, insectes, rongeurs ou autres porteurs possibles ;
- toutes les lois et réglementations environnementales sont respectées ;
- des odeurs ou nuisances esthétiques soient évitées.
Tout à l’égout, les stations d’épuration publiques
En ville, le traitement centralisé est la norme. Les stations d’épuration publiques qui utilisent le traitement primaire (physique) et le traitement secondaire (biologique) à grande échelle pour traiter des flux allant jusqu’à des millions de litres par jour. Deux processus microbiologiques se produisent dans toutes les méthodes qui tentent de décomposer les eaux usées domestiques :
- la décomposition anaérobie (par des bactéries qui n’ont pas besoin d’oxygène),
- la décomposition aérobie (par des bactéries qui ont besoin d’oxygène).
La décomposition aérobie est généralement préférée car les bactéries aérobies décomposent la matière organique (eaux usées) à un rythme beaucoup plus rapide que les bactéries anaérobies et les odeurs sont moins probables. Les installations centralisées de traitement des eaux usées utilisent des procédés aérobies, comme la plupart des types de lagunes. Les systèmes de fosses septiques utilisent les deux procédés.
Les fosses septiques
Les fosses septiques sont utilisées pour le traitement des eaux usées sur site depuis plus de 120 ans. Les Français sont considérés comme les premiers à utiliser un système de fosse septique souterraine dans les années 1870. Au milieu des années 1880, des fosses septiques à siphon automatique à deux chambres, semblables à celles utilisées aujourd’hui, ont été installées dans de nombreuses habitations. Plus d’un siècle plus tard, les fosses septiques représentent une option majeure pour le traitement des eaux usées domestiques.
Les systèmes d’évacuation des eaux usées sur site sont utilisés dans les zones rurales où les maisons sont si éloignées les unes des autres qu’un système d’égout serait trop coûteux à installer, ou dans les zones autour des villes où la municipalité n’a pas encore fourni d’égouts auxquels les maisons peuvent se raccorder.
Dans ces zones, les gens installent leurs propres stations individuelles d’épuration. Comme les populations continuent de s’étendre au-delà de la portée des réseaux d’égouts municipaux, de plus en plus de familles dépendent de systèmes individuels de traitement des eaux usées sur place et d’un approvisionnement en eau privé. La proximité des systèmes d’approvisionnement en eau et de traitement des eaux usées sur site dans les lotissements et autres zones développées, la dépendance à l’égard de sols marginaux ou pauvres pour l’évacuation des eaux usées sur site et le manque général de compréhension des propriétaires quant à l’entretien adéquat des fosses septiques constituent une menace importante pour la santé publique.
Les systèmes d’élimination privés sont généralement appelés systèmes de fosses septiques.
Fonctionnement d’une fosse septique
Une fosse septique est un dispositif de rétention des eaux usées constitué d’une citerne en béton, en acier, en fibre de verre, en polyéthylène ou en un autre matériau approuvé, enterrée.
Une fosse septique peut avoir un ou plusieurs compartiments. Les fosses septiques à un ou deux compartiments sont généralement utilisées avec les systèmes de traitement des eaux usées des maisons individuelles. Les eaux usées domestiques entrent dans la fosse septique par le tuyau d’évacuation des eaux usées de la maison. Après être passées par le déflecteur d’entrée, les solides se séparent du liquide, car les eaux usées s’écoulent lentement dans la fosse septique. Certains solides se déposent au fond de la fosse et d’autres flottent dans la couche d’écume du haut. L’action bactérienne décompose partiellement les solides.
Les eaux usées s’écoulent de la maison dans la citerne à une extrémité et quittent la citerne à l’autre.
Les fosses septiques aérobies, ou aérées, utilisent un procédé de traitement des eaux usées par croissance en suspension, et peuvent éliminer les solides en suspension qui ne sont pas éliminés par simple sédimentation. Dans des conditions appropriées, les unités aérobies peuvent également permettre la nitrification de l’ammoniac, ainsi qu’une réduction significative des agents pathogènes.
Une fosse septique fonctionnant correctement éliminera environ 75 % des matières solides en suspension, des huiles et des graisses de l’effluent. Comme le temps de rétention dans la fosse est de 24 heures ou moins, il n’y a pas de destruction majeure des bactéries pathogènes. Les bactéries seront éliminées dans le champ d’absorption ou champ d’épuration.
Les fosses septiques sont dimensionnées pour retenir le volume total des eaux usées produites par un ménage sur une période de 24 heures. Normalement, une fosse de 4000 litres est la taille minimale à utiliser.
Importance de l’entretien de la fosse septique
L’entretien adéquat des fosses septiques est une nécessité de santé publique. Les maladies entériques telles que la cryptosporidiose, la giardiase, la salmonellose, l’hépatite A et la shigellose peuvent être transmises par les excréments humains. Historiquement, les grandes épidémies de choléra et de fièvre typhoïde étaient principalement causées par une mauvaise évacuation des eaux usées. La première leçon d’épidémiologie a été tirée par le Dr John Snow d’Angleterre (1813-1858) lors d’une épidémie de choléra dévastatrice à Londres. Le Dr Snow, connu comme le père de l’épidémiologie de terrain, a découvert que l’approvisionnement en eau de la ville était contaminé par l’élimination inadéquate des déchets humains.
Installation d’une fosse septique
Les systèmes de fosses septiques sont généralement composés d’une fosse septique, d’une boîte de distribution, d’un champ d’absorption, également appelé champ d’épuration du sol et d’un champ d’épuration des eaux de lixiviation. La fosse septique a trois fonctions :
- la sédimentation des solides dans les eaux usées,
- le stockage des solides,
- la décomposition anaérobie des matières organiques.
Pour placer la fosse septique et le champ d’absorption de manière à ne pas contaminer les puits d’eau, les eaux souterraines ou des cours d’eau, le système doit être situé :
- à 3 mètres de la maison et des autres structures,
- à au moins 1,5 mètre des limites de la propriété,
- à 15 mètres des puits d’eau,
- à 8 mètres des cours d’eau.
Les boîtes de distribution ne sont pas toujours requises. Lorsqu’elles sont utilisées, les boîtes de distribution offrent un orifice d’inspection pratique. En outre, si un champ d’absorption à système divisé est installé (deux systèmes de tranchées d’absorption séparés), la boîte de distribution est un endroit pratique pour installer une vanne de dérivation pour les champs d’absorption alternés annuellement.
Évaluation du site du champ d’absorption
Le champ d’absorption porte plusieurs noms, notamment champ de lixiviation, champ de tuiles, champ de drainage, champ d’élimination et champ de nitrification. L’effluent de la fosse septique est dirigé vers le champ d’absorption pour le traitement final. L’adéquation du sol, ainsi que les autres facteurs mentionnés ci-dessous, déterminent la meilleure façon de traiter et d’éliminer correctement les eaux usées.
Contrôle de la fosse septique
Lorsque les eaux usées entrent dans une fosse septique, le débit est réduit et les solides lourds se déposent, formant des boues. Les graisses et autres solides légers remontent à la surface, formant une écume. Les boues et l’écume sont retenues et se décomposent tandis que l’effluent clarifié (liquide) est évacué vers le champ d’absorption.
Les boues finissent par s’accumuler dans le fond de toutes les fosses septiques. L’accumulation est plus lente dans les climats chauds que dans les climats froids. La seule façon de déterminer la profondeur des boues est de les mesurer à l’aide d’une sonde insérée par un orifice d’inspection dans le couvercle de la fosse. Ne remettez pas ce travail à plus tard, jusqu’à ce que le réservoir se remplisse et que les toilettes débordent. Si cela se produit, le champ d’absorption pourrait être endommagé et la réparation pourrait être coûteuse.
Mesure de l’écume
L’épaisseur de l’écume flottante peut être mesurée à l’aide d’une sonde. L’épaisseur de l’écume et la distance verticale entre le fond de l’écume et le fond de l’entrée peuvent également être mesurées. Si le fond de l’écume se trouve à moins de 8 cm de la sortie, l’écume et la graisse peuvent entrer dans le champ d’absorption. Si la graisse pénètre dans le champ d’absorption, la percolation est altérée et le champ peut se rompre. Si l’écume se trouve près du fond du té, la fosse septique doit être nettoyée. L’épaisseur de l’écume peut être mesurée au mieux par le grand orifice d’inspection. L’écume ne doit jamais être à moins de 8 cm du fond de la cloison. L’épaisseur de l’écume est observée en la perçant avec une sonde, généralement une perche.
Mesure des boues
Pour mesurer la boue, faites un bâton de mesure de la boue à l’aide d’une longue perche avec au moins un mètre de tissu blanc (par exemple, une vieille serviette) à l’extrémité. Abaissez le bâton de mesure dans le réservoir, derrière le déflecteur de sortie pour éviter les particules d’écume, jusqu’à ce qu’il touche le fond du réservoir. Il est préférable de pomper chaque réservoir tous les 2 ou 3 ans. Il est recommandé de vérifier chaque année le niveau des boues. Le niveau des boues ne doit jamais s’élever à moins de 15 cm du fond de la cloison de sortie. Dans les cuves à deux compartiments, veillez à vérifier les deux compartiments. Lorsqu’une fosse septique est pompée, il n’est pas nécessaire de laisser délibérément des solides résiduels. Il en restera suffisamment après le pompage pour relancer les processus biologiques.
Procédures de prudence lors de l’inspection
- N’entrez pas dans les fosses septiques ou les fosses d’aisance.
- Ne travaillez pas seul sur ces fosses.
- Ne vous penchez pas sur les fosses septiques ou les fosses d’aisance.
- Notez et prenez les mesures appropriées concernant les couvercles de fosse non sécurisés.
- Notez les conditions d’insalubrité ou les besoins d’entretien (refoulement des eaux usées, odeur, suintement).
- N’apportez pas de vêtements contaminés par les eaux usées dans la maison.
- Ayez des inoculations de tétanos à jour si vous travaillez dans l’inspection de fosses septiques.
- Le méthane et le sulfure d’hydrogène sont produits dans une fosse septique. Ils sont à la fois toxiques et explosifs.
- Le sulfure d’hydrogène gazeux est assez trompeur. Il peut avoir une odeur très forte un moment, mais après exposition, l’odeur peut ne pas être remarquée.
Symptômes des problèmes de fosses septiques
- Refoulement des eaux usées dans les égouts ou les toilettes (souvent un liquide noir à l’odeur désagréable).
- Lenteur de la chasse d’eau des toilettes. De nombreuses canalisations se videront beaucoup plus lentement que d’habitude, malgré l’utilisation de pistons ou de produits de nettoyage des canalisations. Cela peut également être dû à un tuyau de plomberie bouché ou à un appareil non ventilé.
- Débit de surface des eaux usées. Il arrive que des liquides s’infiltrent à la surface du sol à proximité de votre installation septique. Il peut avoir ou non une odeur et sa couleur peut varier de très claire à noire.
- De l’herbe verte et luxuriante au-dessus du champ d’absorption, même par temps sec. Souvent, cela indique qu’une quantité excessive de liquide provenant du système se déplace vers le haut du sol, au lieu de descendre, comme cela devrait être le cas. Bien qu’un certain mouvement vers le haut du liquide du champ d’absorption soit bon, une quantité excessive pourrait indiquer des problèmes majeurs.
- La présence de nitrates ou de bactéries dans le puits d’eau potable indique que le liquide du système peut s’écouler dans le puits à travers le sol ou à la surface. Les analyses de l’eau disponibles auprès du service de santé local indiqueront s’il s’agit d’un problème.
- Accumulation de mauvaises herbes ou d’algues aquatiques dans les lacs ou les étangs adjacents à votre domicile. Cela peut indiquer que des déchets de fosses septiques riches en nutriments s’infiltrent dans les eaux de surface, ce qui peut entraîner à la fois des désagréments et d’éventuels problèmes de santé.
- Des odeurs désagréables autour de la maison. Souvent, un système de plomberie mal ventilé ou une installation septique défaillante provoque une accumulation d’odeurs désagréables.
Alternatives à la fosse septique
La principale difficulté des systèmes de fosses septiques est le traitement des effluents dans des sols peu perméables ou marginaux. Les dispositifs à faible consommation d’eau, lorsqu’ils sont installés, peuvent permettre d’utiliser un faible pourcentage de fosses septiques dans des sols marginaux. Cependant, les dispositifs à faible consommation d’eau sont généralement nécessaires dans le cadre d’un effort plus important pour développer un système alternatif d’évacuation des eaux usées utilisable. Il existe des alternatives d’évacuation des eaux usées qui peuvent être utilisées si l’évacuation régulière sous la surface n’est pas appropriée.
Systèmes de monticules
Un système de monticules est élevé au-dessus de la surface naturelle du sol pour obtenir la séparation verticale souhaitée par rapport à une nappe phréatique ou un matériau imperméable. L’élévation est réalisée en plaçant un remblai de sable sur la meilleure strate de sol naturel. Au moins 30cm de sol naturel est nécessaire pour qu’un système de monticules fonctionne correctement. Il est également essentiel de réduire au minimum l’utilisation de l’eau dans la maison pour éviter que les effluents ne s’écoulent par les côtés du monticule.
Lorsqu’un système de monticule est construit, la fosse septique reçoit généralement les eaux usées de la maison par écoulement gravitaire. Une station de relevage est située dans le second compartiment ou dans une cuve séparée pour pomper l’effluent jusqu’à la tuyauterie de distribution dans le monticule. Des flotteurs dans la station de relevage contrôlent la taille de la dose d’effluent pompée. Une alarme doit être installée pour alerter le propriétaire en cas de défaillance de la pompe afin que des réparations puissent être effectuées avant que le réservoir de la pompe ne déborde.
Avantages et inconvénients
- Peut être utilisé dans les zones où la nappe phréatique est élevée, où le substratum rocheux est important ou où le sol argileux est restreint près de la surface Doit être installé sur des terrains relativement plats
- Espace efficace par rapport aux systèmes conventionnels de roches latérales Un rinçage périodique du réseau de distribution est nécessaire
- Permet la construction de logements dans des zones non adaptées aux systèmes de construction souterraine Le système peut être coûteux
- Les déchets des adoucisseurs d’eau, les produits chimiques ménagers courants et les détergents ne sont pas nocifs pour ce système Le système peut être difficile à concevoir
- Inspection régulière des pompes et des contrôles nécessaires pour maintenir le système en bon état de fonctionnement
Systèmes de tuyaux à basse pression
Les systèmes de tuyaux à basse pression peuvent également être utilisés lorsque le profil du sol est peu profond. Ces systèmes sont similaires aux monticules, sauf qu’ils utilisent le sol naturel tel qu’il existe sur le site au lieu d’élever le champ d’élimination avec des matériaux de remblai. Ces systèmes sont installés en creusant des tranchées à des profondeurs de 30 à 45 cm. Ce système comprend :
- une fosse septique,
- une alarme de niveau d’eau élevé,
- un réservoir de pompage,
- une conduite d’alimentation,
- un collecteur,
- une conduite latérale,
- une pompe à effluent submersible.
Lorsque l’effluent de la fosse septique monte jusqu’au niveau de la commande de la pompe dans la fosse de pompage, la pompe se met en marche et l’effluent se déplace dans la conduite d’alimentation et les latéraux de distribution. Les latéraux contiennent de petits trous et sont généralement placés à une distance de 1 à 3 mètres les uns des autres. Depuis les tranchées, l’effluent se déplace dans le sol où il est traité. La pompe s’arrête lorsque l’effluent tombe dans la commande inférieure. Le dosage a lieu une à deux fois par jour, en fonction de la quantité d’effluent générée. Les dysfonctionnements de la pompe déclenchent une alarme pour alerter le propriétaire. Le temps entre les doses permet à l’effluent d’être absorbé par le sol et permet également à l’oxygène de revenir dans le sol pour décomposer les solides qui peuvent être laissés derrière.
Avantages et inconvénients
- L’espace requis est près de la moitié de celui d’une fosse septique classique Certains systèmes de tuyaux à basse pression peuvent progressivement accumuler des solides aux extrémités des conduites latérales, ce qui nécessite un entretien
- Peut être installé sur des lots de forme et de taille irrégulières Des composants électriques sont nécessaires
- Peut être installé à des profondeurs plus faibles et nécessite moins de couverture de terre arable La conception et l’installation peuvent être difficiles ; il convient de rechercher des installateurs ayant une expérience de ces systèmes
- Permet d’alterner les cycles de dosage et de repos
- Les sites d’installation sont laissés dans leur état naturel
Systèmes de filtres en roches végétales (zones humides construites)
Les filtres en roche végétale sont généralement constitués d’une fosse septique à deux compartiments, d’un filtre en roche et d’un petit champ d’absorption latéral. Le débordement de la fosse septique est dirigé vers le filtre en roche. Le filtre en roche est une longue tranchée étroite de 1 à 2 mètres de large et d’une vingtaine de mètres de long revêtue de chlorure de polyvinyle ou de plastique butyle étanche à laquelle on ajoute de la roche. Une roche de 5 à 10 cm de diamètre est utilisée en dessous de la ligne d’écoulement de l’effluent et une roche plus large au-dessus.
Le traitement commence dans la fosse septique. Les eaux usées partiellement traitées entrent dans la cellule filtrante en roche végétale revêtue par des tuyaux solides, où elles sont réparties dans la cellule. Les plantes du système introduisent de l’oxygène dans les eaux usées par leurs racines. À mesure que l’eau usée s’oxygène, les micro-organismes et les champignons bénéfiques se développent sur et autour des racines, ce qui entraîne la digestion de la matière organique. En outre, de grandes quantités d’eau sont perdues par évapotranspiration. Les types de plantes les plus utilisés dans ces systèmes comprennent les quenouilles, les joncs, les nénuphars, de nombreuses variétés d’iris et le lys de roche. Les températures hivernales ont peu d’effet car les racines font le travail dans ces systèmes, et elles restent vivantes pendant les mois d’hiver. Les rejets des systèmes de zones humides peuvent nécessiter une désinfection.
Avantages et inconvénients
- Environ un tiers de la taille des champs d’épuration des fosses septiques classiques Peut être légèrement plus coûteux à installer
- Désinfection requise pour le rejet des effluents
- Peut être placé sur des lots irréguliers ou segmentés Peut ne pas trouver d’installateurs connaissant le système
- Peut être placé dans des zones où la nappe phréatique est peu profonde, le substratum rocheux élevé ou les horizons restreints La durée de vie du système est inconnue en raison de sa relative nouveauté
- Entretien relativement faible Perception d’être inesthétique pour certains