Situation des eaux usées dans les municipalités

Stations d’épuration des eaux usées municipales

En 1992, on comptait environ 2 800 SE au Canada qui rejetaient dans l’environnement près de 1 x 107 m3/j (300 L/personne/j) d’eaux usées municipales. Ces stations allaient d’installations de traitement primaire des eaux usées (où des procédés physiques sont utilisés pour réduire la demande biochimique en oxygène, ou DBO, de 20 à 30 % et la teneur en MES totales de 60 % environ), à des installations de traitement secondaire (où un traitement biologique supplémentaire, comme l’utilisation de microorganismes anaérobies ou aérobies, permet de réduire la DBO et les MES totales de l’influent de 80 à 95 %) et à des installations de traitement tertiaire (où un traitement chimique ou biologique poussé permet d’éliminer certains composés ou certaines matières encore présents après le traitement secondaire). En outre, certaines SE pratiquent la chloration de leur effluent de façon saisonnière ou continue. De toutes les SE du Canada, 14 % environ rejettent un effluent chloré dont le volume total atteint 6,11 x 106 m3/jour (Gouvernement du Canada, 1993). Le volume d’effluents de source municipale rejetés au Canada est important par rapport à celui des rejets d’eaux usées de nombreux secteurs industriels (tableau 1). En 1986, les rejets d’eaux usées domestiques atteignaient 5,2 km3 au Canada et constituaient la plus importante source d’eaux usées, si l’on fait exception de la production d’électricité (Nations Unies, 1992b).

Tableau 1. Production d’eaux usées au Canada par secteur en 1986 (Nations Unies, 1992b)
Secteur Production d’eaux usées (km3)
1Les classifications des secteurs industriels sont fondées sur la Classification internationale type des industries (CITI) pour toutes les activités économiques.
Domestique
   eaux non traitées
   eaux traitées
 
1,5 (estimation)
 3,7
Industriel1
   Secteur minier - total
   Fabrication de papier, de carton et d'articles en   papier et en carton
   Fabrication de produits chimiques
   Fabrication de produits minéraux métalliques
   Fabrication - autres
   Production d’électricité
   Autres
 
0,4
2,8
1,6
1,8
1,4
25,1
1,5

Le pourcentage de Canadiens desservis par des installations de traitement des eaux usées a augmenté au cours des dernières années. En 1994, 81 % des Canadiens bénéficiaient d’un certain niveau de traitement des eaux usées (tableau 2), tandis que cette valeur était inférieure à 56 % en 1980. Au Québec seulement, le pourcentage de la population desservie par des installations de traitement des eaux usées municipales est passé de 2 % à 75 % entre 1980 et 1994 (MEFQ, 1995). Au pays, la proportion de la population desservie par des installations de collecte et de traitement des eaux usées varie en fonction du lieu. De façon générale, les rejets d’eaux usées municipales dans les eaux intérieures font l’objet d’un traitement secondaire ou tertiaire tandis que les rejets dans les eaux côtières ne font souvent l’objet que d’un traitement primaire ou ne sont pas traités. En 1986, 5 x 105 m3/jour d’eaux usées municipales étaient produites dans le Canada atlantique et rejetées dans des eaux côtières et, de ce volume, 30 % seulement étaient traitées (Environnement Canada, 1986). Sur la côte du Pacifique, le gouvernement de la Colombie-Britannique a recensé plus de 250 rejets d’eaux usées dans les eaux marines en 1986. En 1990, on comptait plus de 300 permis ou demandes de permis de rejet d’eaux usées dans les eaux côtières, ce qui représentait 20 % environ des effluents de toutes sources rejetés dans les eaux côtières de cette province (Wells et Rolston, 1991). Pour ce qui est de l’Arctique, Wells et Rolston (1991) ont signalé qu’au cours des années 1980 les eaux usées de neuf collectivités, non traitées ou ayant subi un traitement primaire, étaient directement rejetées dans l’environnement marin ou l’étaient indirectement par percolation au travers du substrat des étangs et par lixiviation ultérieure dans le réseau de drainage de surface. Dans les seuls Territoires du Nord-Ouest, 35 des 59 collectivités organisées (ou 31 % des 56 808 habitants de ces collectivités) ne disposaient d’aucune installation de traitement des eaux usées et 14 collectivités (15 % environ de la population totale) déversaient leurs eaux usées dans les eaux côtières (UMA, 1993.

Tableau 2. Pourcentage de la population canadienne desservie par des installations de traitement des eaux usées en 1994. (Données obtenues de D. Tate, Environnement Canada, Gatineau, Québec, comm. pers.)
Région Aucun traitement1
(sans égouts)
Aucun traitement (avec égouts) Traitement primaire Traitement secondaire Traitement tertiaire
1 Présence possible de systèmes individuels.
Atlantique 22 40 11 26 < 1
Québec 11 14 36 30 9
Ontario 10 < 0,1 5,7 15 69
Prairies 5 < 1 7 61 27
C.B. et Territoires 18 2 54 20 6
Total  12 7 20 27 34

Eaux de pluie et trop-pleins des égouts unitaires

Les eaux de ruissellement des zones urbaines sont généralement transportées par des réseaux d’égouts pluviaux distincts (distincts des réseaux d’eaux usées) ou par des réseaux d’égouts unitaires (avec les eaux usées). Le volume des eaux de ruissellement varie en fonction de l’imperméabilité du sol. Dans une zone urbaine, de 30 à 50 % des eaux de pluie peuvent s’écouler en surface avant d’atteindre un réseau d’égouts séparatifs ou unitaires (Falk, 1983). Dans le cas d’un réseau d’égouts séparatifs, les eaux de pluie sont rejetées directement dans les eaux réceptrices ou acheminées dans des installations de traitement des eaux pluviales afin d’en réduire le débit ou d’en améliorer la qualité (Marsalek et Kok, 1997). Dans le cas d’un réseau d’égouts unitaires, l’ensemble des écoulements est acheminé à une installation de traitement des eaux usées lorsque le débit est faible, mais lorsqu’il est élevé et qu’il pourrait excéder la capacité du réseau d’égouts ou de la SE (pendant les fortes pluies), une partie de l’écoulement est détournée vers les eaux réceptrices au moyen de structures de trop-pleins. Ces trop-pleins sont qualifiés de trop-pleins des égouts unitaires (TPEU) et contiennent à la fois des eaux de ruissellement et des eaux usées municipales. Les TPEU peuvent être fortement pollués et sont généralement rejetés dans des eaux réceptrices voisines sans subir aucun traitement. Des installations spéciales pour le stockage et le traitement des TPEU ont cependant été construites à certains endroits, mais elles sont peu nombreuses (Marsalek et Kok, 1997). Des structures de dérivation des eaux des SE sont aussi en place dans certaines villes. Comme ces installations détournent les eaux immédiatement en amont des SE, les caractéristiques des eaux dérivées sont semblables à celles des TPEU.

Il n’existe pas de données détaillées sur la proportion de la population canadienne desservie par des réseaux d’égouts pluviaux ou unitaires. La plupart des zones urbaines qui se sont développées avant le début des années 1940 disposent cependant d’installations de TPEU. Waller (1969) a estimé que 6,7 millions de Canadiens environ étaient desservis par des égouts unitaires en 1969. On retrouve dans les grandes villes des dizaines de déversoirs de TPEU qui contribuent, par l’étendue de leur répartition, aux effets des TPEU sur un même plan d’eau récepteur. Par exemple, dans le Grand Vancouver (C.-B.), 252 émissaires d’égouts pluviaux et 53 émissaires de TPEU se déversent dans le cours inférieur du Fraser et l’estuaire du Fraser (UMA, 1994, 1995). Comme les égouts unitaires sont surtout situés dans les vieilles parties des villes où la population est maintenant en déclin et que des programmes de mise en place d’égouts séparatifs ont été entrepris par certaines collectivités au cours des 25 dernières années, la partie de la population canadienne actuellement desservie par des égouts unitaires est sans doute inférieure à celle notée en 1969.

Le volume des égouts pluviaux et des TPEU varie selon le temps et le lieu et il est fonction du climat local, de la conception des égouts et des pratiques de drainage. Les rejets des TPEU et des égouts pluviaux ne font pas l’objet d’une surveillance constante au Canada, de sorte que l’on trouve rarement d’estimations de leurs volumes et de leurs incidences sur les eaux réceptrices. Il est cependant possible d’intégrer des mesures détaillées de la qualité des eaux des égouts pluviaux et des TPEU sur une grande superficie de drainage et ainsi obtenir des estimations des rejets et des charges. Les estimations à grande échelle ont permis de déterminer un volume de rejets annuels moyens d’eaux pluviales d’environ 760 L/personne/jour pour le bassin des Grands Lacs (Marsalek et Schroeter, 1988). Mais cette valeur se situerait entre 2 000 et 3 000 L/personne/jour si la moyenne se limitait aux jours de pluie. Le rejet annuel moyen s’élevait à 473 L/personne/jour pour les eaux de ruissellement urbaines et les TPEU du district régional du Grand Vancouver (Environnement Canada, 1992, tiré de GVRD, 1988). Ces débits sont largement supérieurs au débit moyen des eaux usées municipales qui est de 300 L/personne/jour. 

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