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ANNEXE 4-4
CRITÈRES DE CONCEPTION – DIMENSIONNEMENT DESSYSTÈMES D’ÉPURATION DES EAUX USÉES PAR FOSSES
SEPTIQUES ET CHAMPS D’ÉPURATION (BBA)
Étude des impacts sur l’environnement et le milieu social
28 mars 2013
Tous droits réservés. © 2012 BBA
PROJET WHABOUCHI
Québec
CRITÈRES DE CONCEPTION 41 – CIVIL
DIMENSIONNEMENT DES SYSTÈMES D’ÉPURATION DES EAUX USÉES PAR FOSSES SEPTIQUES ET CHAMPS D’ÉPURATION
Préparé par : Vérifié par : Approuvé par :
Robert Lemieux, ing. N
o membre OIQ : 34700
Robert Lemieux, ing. N
o membre OIQ : 34700
Yves Dessureault, ing. N
o membre OIQ : 100002
RAB 2012-05-15 Émis pour commentaires RL RL YD RAA 2012-04-18 Émis pour approbation client OTB RL RL
Rév. Date Description de la révision Par Vér. Appr.
No document Client : N/A No document BBA : 3073002-000000-41-EDC-0001
No projet Client : N/A N
o projet BBA : 3073002
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Critères de conception 41 – Civil
Dimensionnement des systèmes d’épuration des eaux usées par fosses septiques et champs
d’épuration
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TABLE DES MATIÈRES
1. OBJET ............................................................................................................................ 1
2. NORMES APPLICABLES ............................................................................................... 1
2.1 Choix des emplacements ..................................................................................... 1
2.2 Critères de conception reliés au sol et à la nappe phréatique .............................. 2
2.3 Débits unitaires .................................................................................................... 4
3. CONCEPTION DES INSTALLATIONS POUR LE PROJET WHABOUCHI .................... 5
3.1 Calcul des débits journaliers en fonction du nombre d’employés ......................... 5
3.2 Dimensionnement des composantes du système de traitement ........................... 7
3.3 Résumé de la conception ................................................................................... 10
3.4 Détails supplémentaires de construction ............................................................ 10
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1. OBJET
Dans le cadre du projet Whabouchi, la société Nemaska Lithium projette la mise en
place d’une usine de traitement de spodumène.
Trois (3) emplacements ont été identifiés pour loger la main d’œuvre du complexe : les
bureaux administratifs et techniques (40 employés/jour), le garage minier
(5 employés/jour), et le bâtiment du concentrateur (39 employés/jour).
Vu le faible nombre d’usagers à chaque emplacement et étant donné que le sol meuble
en place est généralement constitué de sable d’une bonne granulométrie, des systèmes
d’épuration par infiltration dans le sol ont été sélectionnés pour le traitement des eaux
usées.
Ce document présente un sommaire des critères de conception préliminaire des fosses
septiques et des champs d’épuration.
2. NORMES APPLICABLES
Les éléments d’utilisation du système d’épuration des eaux usées par infiltration dans le
sol sont tous conciliés au Guide pour l’étude des technologies conventionnelles de
traitement des eaux usées d’origine domestique (Guide) du ministère du Développement
durable, de l’Environnement et des Parcs (MDDEP) du Québec.
À la section 3 de ce rapport, il est démontré que les débits quotidiens pour chacune des
installations ne dépassent pas 5,50 m3/jour, un débit acceptable pour ce type de
système.
2.1 Choix des emplacements
Le tableau ci-après, tiré du Guide du MDDEP, présente les distances minimales à
respecter par rapport à certains éléments physiques. Les distances indiquées ont été
prises en compte lors de la conception des installations du projet de Nemaska Lithium.
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Point de référence Distance minimale (mètres)
Puits ou source servant à l’alimentation en eau 30 (1)
Lac, cours d’eau, marais ou étang 15 (2)
Bâtiment 5
Conduite souterraine de drainage 5
Limite de propriété 2
Arbre 2
Talus, escarpement ou falaise (autre que la rive
d’un cours d’eau)
3 (3)
Conduite d’eau de consommation 2
2.2 Critères de conception reliés au sol et à la nappe phréatique
Diverses contraintes reliées au site, telles la nature du sol, sa perméabilité, la
profondeur de la nappe d’eau, du roc et de sa couche imperméable, la pente du terrain
et la superficie disponible peuvent constituer des obstacles à l’installation d’un élément
épurateur ou de certains types d’éléments épurateurs. Certains aspects sont discutés en
détail dans les paragraphes suivants.
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2.2.1 Critères de conception reliés au sol
Le système implanté sur le site permettra notamment:
de maintenir une épaisseur minimale de sol non saturé sous la surface d’application
des eaux usées, afin que le sol puisse jouer efficacement son rôle épuratoire;
d’évacuer le débit appliqué sans résurgence;
d’éliminer tout risque de contamination de l’environnement au sens du deuxième
alinéa de l’article 20 de la Loi sur la qualité de l’environnement (LQE).
En outre, les travaux géotechniques effectués sur le site, présentés dans le rapport
no L - 11-1452 de Journaux et Associés en décembre 2011, démontrent que le sol
meuble en place est généralement constitué de sable provenant d’une bonne plage
granulométrique dont plus de 70 % du grain est qualifié de moyen à grossier, ce qui
nous permet d’estimer que de bons taux de charges hydrauliques sont disponibles.
Tel que présenté au chapitre 3.2 traitant du dimensionnement des ouvrages, un taux de
charge hydraulique de 18 l/m2 par jour a été adopté pour les besoins de
dimensionnement et d’estimation préliminaire des lits d’infiltration du projet, alors que
des taux allant jusqu’à 30 l/m2 par jour pourraient correspondre au type de sable
rencontré sur le site.
2.2.2 Critères de conception reliés à la nappe phréatique
Selon les normes, tout élément d’épuration doit être construit à plus de 900 mm au
dessus de tout socle rocheux, sol imperméable et haut niveau de la nappe phréatique.
Lors de l’ingénierie de détail, des piézomètres devront être installés pour l’évaluation
des installations de traitement des eaux usées. Au moins trois piézomètres seront requis
pour chacun des trois sites, de manière à établir le gradient hydraulique. Ces mesures
ainsi que d’autres analyses plus générales du site permettront de concevoir des
installations performantes.
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2.3 Débits unitaires
Dans le cas d’un système de traitement autonome, la capacité des ouvrages de
traitement doit correspondre à la capacité maximale d’utilisation de l’établissement.
L’approche la plus courante pour établir les débits de conception des ouvrages
d’assainissement autonomes consiste à utiliser des valeurs typiques que l’on trouve
dans la littérature pour les différents types d’établissements. Les débits unitaires
applicables présentés dans les prochaines sections sont tirés du Guide du MDDEP.
2.3.1 Salle de conférence
Pour les bureaux administratifs et techniques, la littérature suggère un débit de 20 l/jour
par siège.
2.3.2 Garage
Pour le garage minier, les débits proposés sont de 40 l/jour par allée de service et
400 l/jour pour le lavage des camions, quoique dans le cas des installations minières,
une grande partie de cette eau est recyclée. Quant au ravitaillement des camions en
carburant, il faut prévoir 40 l/véhicule.
2.3.3 Travailleurs
Les travailleurs de l’usine nécessiteront 75 l/jour par personne. Il est important de noter
que ce débit ne comprend pas l’utilisation de douches, puisqu’il n’y en a pas de prévues
dans le présent projet.
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3. CONCEPTION DES INSTALLATIONS POUR LE PROJET WHABOUCHI
Les paragraphes suivants présentent de façon plus détaillée la conception préliminaire
des ouvrages de traitement des eaux usées pour le projet.
3.1 Calcul des débits journaliers en fonction du nombre d’employés
Afin de dimensionner correctement les ouvrages de traitement, il importe de cibler le
nombre d’employés qui utiliseront les installations, et ce, pour chacun des trois secteurs.
Ces secteurs sont, respectivement, les bureaux administratifs et techniques, le garage
minier et le bâtiment du concentrateur.
3.1.1 Bureaux administratifs et techniques
Les bureaux administratifs sont ouverts le jour seulement et accueillent 10 employés.
⁄ ⁄
Les bureaux techniques (pour la mine) sont ouverts le jour et le soir. Durant le jour, pour
les employés de bureau : (Les employés présents dans les bureaux techniques se
dénombrent ainsi :)
⁄ ⁄
Les employés de mine le jour :
⁄ ⁄
Les employés de mine le soir :
⁄ ⁄
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La salle de réunion présente le débit suivant :
⁄ ⁄
Le débit total pour les bureaux est donc :
⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄
3.1.2 Garage minier
Voici les débits quotidiens évalués pour le garage.
Pour le système de lavage des camions :
⁄ ⁄
Pour la réparation des camions :
⁄ ⁄
Le ravitaillement des véhicules, en supposant 6 camions de mine et 6 camionnettes,
utilisera le débit suivant :
⁄ ⁄ ⁄
Les employés de bureau, pour leur part, auront besoin de :
⁄ ⁄
Les employés du garage auront besoin de :
⁄ ⁄
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Le débit total pour le garage de la mine est donc évalué à :
⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄
3.1.3 Concentrateur
Au bâtiment du concentrateur, il y aura 7 cadres travaillant de jour et 16 employés par
quart de travail; par conséquent, le débit serait le suivant :
(( ) ) ⁄ ⁄
3.2 Dimensionnement des composantes du système de traitement
Selon le MDDEP, le volume effectif recommandé pour une fosse septique est d’au
moins 1,5 fois le débit de conception pour tous les débits supérieurs à 3 240 l/jour. Par
mesure de sécurité, cette norme est appliquée à chacun des débits calculés
précédemment.
Pour les éléments épurateurs proprement dits, ils seront construits en lits d’infiltration,
étant donné que toutes les installations reçoivent des charges inférieures à 50 m3/jour.
Le taux moyen utilisé pour leur dimensionnement sera de 18 l/m² par jour, tel que
présenté au paragraphe 2.2.1, traitant des caractéristiques des sols en place.
3.2.1 Bureaux administratifs et techniques
Les sections suivantes détaillent le calcul du dimensionnement de la fosse septique et
du champ d’épuration pour les bureaux administratifs et techniques.
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3.2.1.1 Dimensionnement de la fosse septique des bureaux
Selon le débit calculé précédemment, la fosse septique pour les bureaux devra être
dotée d’une capacité quotidienne de :
⁄
3.2.1.2 Dimensionnement du champ d’épuration des bureaux
La superficie nécessaire du champ d’épuration est la suivante :
⁄
⁄
Puisque l’aire requise est inférieure à 300 m², des doseurs ne seront pas nécessaires.
En prenant en compte un champ de 17 m de long et 12 m de large, le calcul serait le
suivant :
3.2.2 Garage minier
Les prochaines sections présentent le calcul du dimensionnement de la fosse septique
et du champ d’épuration pour le garage minier.
3.2.2.1 Dimensionnement de la fosse septique du garage minier
Selon le débit calculé précédemment, la fosse septique pour le garage minier devra
avoir une capacité quotidienne de :
⁄
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3.2.2.2 Dimensionnement du champ d’épuration du garage minier
La superficie nécessaire pour le champ d’épuration est la suivante :
⁄
⁄
Puisque l’aire requise est inférieure à 300 m², des doseurs ne seront pas nécessaires.
En prenant en compte un champ de 12 m de long et 12 m de large, le calcul serait le
suivant :
3.2.3 Concentrateur
Les prochaines sections présentent le calcul du dimensionnement de la fosse septique
et du champ d’épuration pour le bâtiment du concentrateur.
3.2.3.1 Dimensionnement de la fosse septique du concentrateur
Selon le débit calculé précédemment, la fosse septique pour le bâtiment du
concentrateur devra avoir une capacité quotidienne de :
⁄
3.2.3.2 Dimensionnement du champ d’épuration du concentrateur
La superficie nécessaire du champ d’épuration est la suivante :
⁄
⁄
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Puisque l’aire requise est inférieure à 300 m², des doseurs ne seront pas nécessaires.
En prenant en compte un champ de 13,5 m de long et 12 m de large, le calcul serait le
suivant :
3.3 Résumé de la conception
Le tableau ci-après présente un résumé des dimensions pris en compte et des débits
pour chacun des trois secteurs.
Secteur
Débit de conception
Volume fosse septique
Superficie champ d'épuration
L/jour Litre m²
Bureaux administratifs et techniques
3720 5580 204
Garage minier 2605 3907 144
Bâtiment du concentrateur
2925 4350 163
3.4 Détails supplémentaires de construction
Les installations seront construites au-dessus de la ligne normale du gel, par
conséquent, une isolation adéquate et des mesures de prévention du gel seront
prévues.