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1) ci- dessous, sont des valeurs maximales admissibles pour une eau potable selon les normes [18-20] 15 Page 31 Chapitre II Traitement des eaux Tableau II
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UNIVERSITE DU QUEBEC
Mémoire
présenté l'Institut national de la recherche scientifique comme exigence partielle de laMaîtrise es sciences (EAU)
parJosée Perras
(B.Sc. géographie physique)Critères
de faisabilité pour le traitement biologique du mélange des eaux usées municipales et industriellesDécembre 1984
REMERCIEMENTS
Je tiens à exprimer mes plus sincères remerciements à monsieur Denis Coui11ard, qui a su me guider tout au long du travail par ses conseils judicieux et ses discussions fructueuses. Mes remerciements s'adressent également à monsieur Paul Lessard, pour son aide précieuse et ses commentaires pertinents, ainsi qu'à monsieur Marc Pedneau1 t, qui ml a fourni toute 11 i nformati on nécessai re concernant 1 es activités du service de 11assainissement industriel du ministère de1 'Environnement du Québec.
Enfin, la présentation finale de ce mémoire a grandement été facilitée grâce à la contribution de madame Sylvie Cloutier, qui a dactylographié le texte et mis au propre les tableaux. iRESUME
Le traitement biologique conjoint des eaux usées municipales et industrielles présente plusieurs avantages dont le plus important est d'ordre économi que. Cependant, certai ns facteurs rel iés aux caractéri s tiques des eaux usées, au type de traitement prévu, et au degré de qualité désiré de l'effluent, peuvent rendre inefficace un tel mode de gestion des eaux usées. La présente étude a donc cherché à identifier des critères de faisabi lité (techniques et politiques) pour le traitement biologique conjoint des eaux usées municipales et industrielles. Ces critères ont par la suite été appliqués aux effluents d'un fondoir, le Fondoir Laurentide Inc., dont les eaux usées sont déversées, après prétraitement, dans le réseau d'égout de la municipalité de Mirabel, et acheminées à la station d'épuration biologique de Saint-Canut. De cette analyse, il ressort que sur le plan technique, les valeurs des rapports F/M, OBOs:N et OBOs:P du mélange des eaux usées se situent à l'intérieur des limites fixées pour un traitement efficace. Par contre, sur le plan législatif, les normes auxquelles est assujetti le fondoir ne sont pas respectées en ce qui concerne les teneurs en OBO s' en huiles et graisses et en sulfures des eaux rejetées dans le réseau d'égout. Une telle situa tion n'affecte pas le rendement du système municipal d'assainissement des eaux usées; toutefois, l'excès de ces polluants conjugué à de fortes teneurs en azote ammoniacal occasionne des odeurs désagréables qui incommodent grandement les citoyens situés à proximité de la station d'épuration. iiiTABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS ••••••••••••••••••
•• iRESUME ••••••••••••••••••
••••••••• iiiTABLE DES MATIERES
LISTE DES TABLEAUX
................................................... v viiLISTE DES FIGURES ••••••••••••••••••
•••••••••••••••• ix INTRODUCTION ......................................................... CHAPITRE 1 -PROBLEMATIQUE DES TRAITEMENTS BIOLOGIQUES CONJOINTS ••••• 1 51.1 Considérations générales sur les procédés biolo-
. dl # t·glques epura 10n ••••••••••••••••••
••••••••••••••• 61.2 Avantages et inconvénients des traitements biolo-
giques conjoints .••••••••••••••.•••..
•.•.••••..•••• 81.3 Conclusion ••••••••••••••••••
••••• 13 CHAPITRE 2 -FAÇTEURS QUI INFLUENCENT LA QUALITE DU MELANGE DES EAUXUSEES TRAITEES PAR VOIE BIOLOGIQUE ••••••••••••••••••
•••• 152.1 Composition des eaux usées ••••••••••••••••••
••••••• 162.1.1 Fluctuations du débit et des flux de
pollution industriels ••••••••••••••••••
••••• 182.1.2 Matière organique ••••••••••••••••••
••••••••• 222.1.3 Contaminants inorganiques toxiques •••••••••• 30
2.1.4 et graisses ••••••••••••••••••
•••••••• 342.1.5 Eléments nutritifs ••••••••••••••••••
•••••••• 372.2 Conditions environnementales ••••••••••••••••••
••••• 402.2.1 pH des eaux usées ••••••••••••••••••
••••••••• 412.2.2 Température •••.•...•••••...•.....••..•...•
.. 43 CHAPITRE 3 -CADRE INSTITUTIONNEL QUEBECOIS RELATIF AUX TRAITEMENTSBIOLOGIQUES CONJOINTS ••••••••••••••••••
••••••••••••••••• 45
3.1 Démarche pour la réalisation des projets industriels 46
3.2 Critères de choix des traitements conjoints •••••••• 49
3.3 Formule de tarification 52
v Page3.4 Les traitements biologiques conjoints au Québec 53
CHAPITRE 4 -IDENTIFICATION DES CRITERES DE FAISABILITE POUR LETRAITEMENT BIOLOGIQUE CONJOINT ET APPLICATION AUX
CONCLUSION
EFFLUENTS D'UN FONDOIR ••••••••••••••••••
•••••••••••••••• 574.1 Critères techniques et législatifs ••••••••••••••••• 59
4.2 Etude d'un cas: le Fondoir Laurentide Inc. •••••••• 62
4.2.1 Description de la station d'épuration de
Saint-Canut ..•••.•••..•••.•..•••...•....•
... 654.2.2 Caractérisation des eaux usées du Fondoir
Laurentide Inc. .••.•••..•.•••..••.•..••....•
694.2.2.1 Acquisition des données •••••••••••• 69
4.2.2.2 Résultats expérimentaux •••••••••••• 72
4.2.3 Normes de qualité des effluents industriels auxquelles
est assujetti le FondoirLaurentide Inc. •.••••••••..••.••••....•
•••.• 744.2.4 Système de prétraitement du Fondoir
Laurentide Inc. •.•••.••.....•.••.•..•..•..••
784.2.4.1 Description des équipements •••••••• 78
4.2.4.2 Rendement du système ••••••••••••••• 80
4.2.5 Biotraitabilité du mélange des effluents du
Fondoir Laurentide Inc. et des eaux usées
muni ci pal es ••••••••••••••••••
••••••••••••••• 844.2.5.1 Aspects techniques ••••••••••••••••• 86
4.2.5.2 Aspects législatifs •••••••••••••••• 89
4.2.6 Discussion et synthèse ••••••••••••••••••
•••• 91 95REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ••••••••••••••••••
•••••• 99ANNEXE 1 -RÈGLEMENT RELATIF AUX REJETS DANS LES RÉSEAUX D'ÉGOUTS •••• 113
ANNEXE 2 -VALEURS DES MESURES PAR LE MENVIQ AU
COURS DES ECHANTILLONNAGES REALISES ENTRE LE 20 JANVIER1982 ET LE 3 NOVEMBRE 1983 ••••••••••••••••••
•••••••••••••• 125 ANNEXE 3 -DE CALCULS eOUR LA DETERMINATION DE LA DBO s DUMELANGE DES EAUX USEES ••••••••••••••••••
133vi
LISTE DES TABLEAUX
1.1 Caractéristiques des principaux types de systèmes d'épuration
biologiques ••••••••••••••••••
••••••••••••••••• 7
1.2 Coûts moyens d'opération des stations d'épuration biologiques en
cents par 4 m 3(1 000 gallons U.S.) ••••••••••••••••••
••••••••••• la1.3 Avantages et inconvénients des traitements biologiques conjoints 14
2.1 Caractéristiques des eaux résiduaires de quelques types
d1industries .................................................... 172.2 Concentrations de quelques composés organiques à partir
desquelles il y a inhibition des processus d'épurationbiologiques (mg/i) ••••••••••••••••••
2.3 Concentrations des principales substances inorganiques à partir
desquelles il y a inhibition des processus d'épurationbiologiques (mg/i) ••••••••••••••••••
2.4 Rendement du procédé par boues activées selon deux modes
d l t"opera 10n ••••••••••••••••••
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