INGÉNOTECH - Assainissement - Génie civil
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Assainissement des eaux usées résidentielles

Test de sol et de percolation

OU « Étude de caractérisation du site et du terrain naturel »

OU « Étude de capacité de charge hydraulique du sol »

Compte tenu de la dispersion des résidences en milieu rural, l'assainissement des eaux usées se fait par infiltration dans le sol, et ce, par le biais de fosses septiques et d'élément épurateur.

L'étude de caractérisation du site et du terrain naturel, communément appelé « test de percolation » ou encore « étude de capacité de charge hydraulique du sol », a pour objectif de déterminer les caractéristiques physiques d'un terrain récepteur dans le but d'y construire une installation septique conforme au Règlement sur l'évacuation et le traitement des eaux usées des résidences isolées Q-2, r.22 et répondant aux besoins des usagers de la résidence.

<Guide technique sur le traitement des eaux usées des résidences isolées



Lorsqu'il est question d'assainissement autonome des eaux usées des résidences isolées, le choix de l'installation septique à mettre en place n'est pas toujours laissé à la volonté du propriétaire ou de l'entrepreneur. La connaissance et l'évaluation des caractéristiques du terrain récepteur revêtent donc une importance majeure pour le dimensionnement d'une telle installation, son bon fonctionnement et une longévité optimale.

De nombreux facteurs doivent être considérés et analysés avant de pouvoir émettre une recommandation et réaliser les plans et devis détaillés d'une installation septique:
  • Nombre de chambres à coucher de la résidence (ou le débit d'eaux usées du bâtiment);
  • Contraintes de localisation du lot à l'étude et des lots voisins;
  • Source d'alimentation en eau potable (puits);
  • Superficie disponible et pente du terrain;
  • Perméabilité (percolation) du sol naturel;
  • Épaisseur de la couche de sol par rapport au niveau des eaux souterraines, du roc ou d'une couche de sol limitante;
  • Etc.



Test de percolation ou test de sol


Le test de percolation, test de sol ou essai de conductivité hydraulique est, dans le langage courant, l'action permettant d'évaluer la facilité avec laquelle un liquide (en l'occurrence de l'eau usée) traverse une couche de sol. C'est, par analogie le même principe qu'une cafetière à filtre utilisant la lixiviation (percolation lente de l'eau à travers…) de l'eau traversant un filtre pour nous donner un café.
 
Les résultats obtenus à la suite de ce test permettent de statuer sur le niveau de perméabilité du sol, de très perméable à imperméable.
 
Différentes méthodes ou appareils peuvent être utilisés pour calculer la perméabilité d'un sol. Chez INGÉNOTECH, nous privilégions, sur la base de notre expérience, de la qualité et de la représentativité des résultats obtenus, l'utilisation du perméamètre de Guelph.

Perméamètre de Guelph


Instrument normalisé employé spécifiquement pour ce type d'étude, le perméamètre de Guelph a été développé par l'Université de Guelph, en Ontario, pour évaluer la vitesse d'infiltration des eaux dans le sol à même le site à l'étude. Son principe de fonctionnement est basé sur une théorie relativement simple :

Lorsqu'une charge hydraulique constante est appliquée dans un forage, un bulbe de saturation s'établit rapidement : sa forme dépend des propriétés hydrauliques du sol. Après équilibre, le débit s'écoulant à travers le bulbe devient constant et peut être mesuré. Ce débit, associé aux caractéristiques géométriques (diamètre du forage et charge hydraulique) permet d'estimer les caractéristiques du sol.
Source : PERMEAMETRE DE GUELPH Soil moisture Equipment Corp.

Le perméamètre de Guelph est donc un système à charge constante (niveau constant) qui fonctionne sur le principe de la bouteille de Mariotte (relation entre pressions et volumes).

Perméamètre de Guelph

Déroulement des tests de percolation


Après avoir foré, à différentes profondeurs et à l'aide d'une tarière mécanique, des trous d'un diamètre de 50 mm, le perméamètre de Guelph est mis en place. L'eau contenue dans l'appareil s'écoule lentement dans le trou et pénètre dans le sol. Après un certain temps, un bulbe de saturation s'est formé et le débit d'eau s'écoulant du réservoir du perméamètre atteint une valeur constante qui sera celle mesurée.

Cette mesure, associée au diamètre du trou et à la hauteur d'eau dans celui-ci, permet de calculer la conductivité hydraulique (temps de percolation) à saturation du sol. La procédure pour un essai consomme un maximum de 2,5 litres d'eau et dure de 30 à 120 minutes. Le diamètre des trous est normalisé à 50 mm.





Types d'installation septique (champ d'épuration)


L'assainissement des eaux usées


L'assainissement des eaux usées consiste donc en leur traitement, via différents procédés physiques, chimiques ou biologiques, et leur évacuation dans le respect de l'environnement et de la santé publique des individus.

Historiquement, les activités d'assainissement sont réalisées dans une installation septique composée d'une fosse septique et d'un champ d'épuration (élément épurateur).

Fosse septique


La fosse septique, qualifiée de système de traitement primaire, sert à clarifier les eaux en provenance de la résidence par la décantation des matières en suspension et la rétention des matières flottantes. Elle est habituellement commercialisée sous la forme d'un réservoir en béton à deux compartiments dont le dernier est muni d'un préfiltre.
 
Elle doit être vidangée aux deux ans lorsque l'on parle d'une résidence habitée à l'année et aux quatre ans lorsque l'on parle d'une résidence saisonnière.


Un élément épurateur


Un élément épurateur ou encore un champ d'épuration est un ouvrage destiné à répartir l'effluent provenant d'une fosse septique, d'un traitement primaire ou secondaire, en prévision d'en compléter l'épuration par infiltration dans le sol.



Lorsque l'on parle d'assainissement autonome des eaux usées, on ne choisit pas le type de champ d'épuration que l'on désire.  C'est plutôt les propriétés physiques du site qui nous indiqueront le choix d'une chaîne de traitement des eaux. Ces propriétés seront déterminées par le test de percolation et par l'étude de caractérisation des sols ou l'étude de capacité de charge hydraulique du sol.

Le nombre de chambres à coucher à l'intérieur de la résidence, la superficie du terrain récepteur disponible, la pente du terrain, la perméabilité du sol, l'épaisseur de la couche de sol naturel par rapport au niveau des eaux souterraines, du roc ou d'une couche de sol imperméable ou peu perméable selon le cas seront aussi pris en considération dans le choix et la superficie du champ d'épuration.

3 grandes catégories de champ


L'élément épurateur, appelé de façon usuelle « champ d'épuration », permet, grâce à l'action bactérienne, la biodégradation de la matière organique non-retenue par la fosse septique et l'évacuation par infiltration (percolation) des eaux traitées dans le sol récepteur.
 
Ce type d'équipements fait donc appel aux capacités épuratoires du sol en place ou terrain récepteur pour évacuer les eaux usées par infiltration ou « épandage »et permettre leur traitement par des mécanismes de filtration mécanique et d'épuration biologique.
L'élément épurateur est constitué de tuyaux perforés et d'un lit de pierres servant à disperser les eaux sur le terrain récepteur et de compléter le traitement par le passage de l'eau au travers d'une certaine épaisseur de sol naturel perméable en place.
 
Ainsi donc, compte tenu de l'épaisseur de sol perméable les lits d'épandage se distinguent en trois grandes catégories.

Le champ d'épuration


Le champ d'épuration, est constitué de tuyaux perforés et d'un lit de pierres nettes servant à disperser les eaux sur un terrain récepteur et de compléter le traitement par une certaine épaisseur de sol naturel perméable en place, avant d'atteindre les contraintes physiques comme le roc, la nappe d'eau souterraine ou la couche imperméable.  C'est ce que l'on appelle le champ conventionnel.


Le champ de polissage


Le champ de polissage est également constitué d'un lit d'épandage souterrain (tuyaux perforés et pierres nettes), mais comme son nom l'indique il complètera un prétraitement secondaire avancé considérant une faible épaisseur de sol naturel perméable ou peu perméable. Ce type de champ est relié à des systèmes de traitement tel que LE BIONEST, LE BIOFILTRE ECOFLO, L'ENVIRO-SEPTIC ou encore L'HYDRO-KINÉTIC.

Les systèmes de traitement secondaire avancé sont conçus afin de garantir le respect de normes de rejet spécifiques plus contraignantes que celles requises pour un système de traitement primaire. Ces derniers permettent ainsi l'évacuation des eaux traitées sur des sites où un champ d'épuration (élément épurateur) ou un filtre à sable ne peut être mis en place.

Quatre systèmes de traitement disposent d'une certification de niveau secondaire avancé :

Ces systèmes de traitement, installés indépendamment ou en complément avec un élément épurateur ou un champ de polissage, disposent d'une conformité à une norme BNQ et obéissent à des critères spécifiques de conception, d'installation, d'utilisation et d'entretien.


Le champ d'évacuation


Le champ d'évacuation, pour sa part, est toujours constitué de tuyaux perforés et de pierres nettes, par contre ce dernier sert à évacuer les eaux usées ménagères seulement.  Les eaux noires (cabinet d'aisance) seront acheminées vers une fosse de rétention (scellé). C'est ce que l'on appelle une installation à vidange périodique.
 
Cette installation est utilisée en dernier recours et seulement dans des situations très précises où les autres installations ne peuvent être mises en place.

Le coût de construction d'une installation septique peut varier considérablement dépendamment des critères cités précédemment.

Normalement une installation septique dite conventionnelle pourrait coûter entre 5 000$ et 10 000$.  Une installation septique de type secondaire avancé reliée à un champ de polissage pourrait en coûter entre 10 000$ et 20 000$ tandis qu'une installation en traitement tertiaire ultra performante permettant des rejets dans des fossés même en amont d'un lac pourrait coûter de 15 000$ à 40 000$.
 
Ces prix sont relatifs à une étude de caractérisation du site et du terrain naturel en bonne et due forme et sont très approximatifs. Il ne s'agit pas d'être alarmiste, mais plutôt d'être réaliste et de réaliser que le mythe de « rester à la campagne (région rurale) est moins onéreux que la ville » est révolu !




Rapport, plans et devis descriptifs


Quel que soit le type d'installation, le travail de conception s'avère être une étape obligatoire et cruciale dans le bon déroulement d'un projet de construction d'une installation septique performante et durable.

La réalisation d'une étude pour un projet d'installation septique résidentielle comprend quatre grandes étapes.


Analyse du site à l'étude


La première étape est consacrée à la cueillette des données techniques relatives au terrain récepteur et au bâtiment à desservir telles que le nombre de chambres à coucher (ou débit d'eaux usées à traiter), la topographie de la propriété, la pente du terrain, le sens d'écoulement des eaux, l'épaisseur de la couche de sol naturel par rapport au niveau des eaux souterraines, du roc ou d'une couche de sol imperméable, peu perméable.

Détermination de la perméabilité du terrain récepteur


Lors de cette deuxième étape, les données récoltées sur le terrain sont étudiées en détail. C'est notamment à cette étape que, grâce au test de percolation (test de sol) décrit précédemment, il est possible de déterminer le niveau de perméabilité du terrain récepteur, à savoir : très perméable, perméable, peu perméable ou imperméable.



Conception de la filière de traitement


Muni de toutes ses informations, la sélection des options de traitement applicables et le dimensionnement de chacun des équipements de la filière de traitement peuvent être réalisés. Le rapport produit à cet effet reprend l'ensemble des données acquises sur le terrain (dont les résultats des tests de sol et de l'étude de capacité de charge hydraulique du sol) et explique clairement les raisons ayant conduit au(x) choix proposé.
 
Par la suite un devis descriptif vous permettant de mieux comprendre le fonctionnement de votre installation septique, son entretien, les bonnes pratiques autant à l'intérieur qu'à l'extérieur de la résidence, les normes et les règles d'art reliées à la construction des différentes composantes de l'installation septique, tel que régit par le règlement sur l'évacuation et le traitement des résidences isolées (R.R.Q.-2,r.22).

Production des plans et devis


Afin d'obtenir de la municipalité un permis de construction et de permettre à l'entrepreneur de construire l'installation septique, il est nécessaire de fournir des plans et devis détaillés conformes au Règlement sur l'évacuation et le traitement des eaux usées des résidences isolées Q-2, r.22.
 
Le plan de localisation indique les limites de terrain, l'emplacement de la résidence ainsi que du puits existant ou projeté, les puits voisins, si applicables, et évidemment l'installation septique avec toutes ses composantes. Ce plan à l'échelle vient faire la démonstration physique qu'il est possible de respecter les normes de localisation requises. Différentes vues en coupe sont réalisées afin que l'entrepreneur puisse exécuter les travaux avec les bons matériaux, les bonnes quantités et surtout à la bonne profondeur dans le sol.










Voici donc les grandes étapes d'une étude de caractérisation du site et du terrain naturel (test de percolation) ou d'une étude de capacité de charge hydraulique du sol, afin de bien déterminer l'installation septique la mieux adaptée à votre propriété et à vos besoins.
 
Votre nouvelle installation septique n'est peut-être pas aussi tape à l'œil, que votre revêtement extérieur ou votre aménagement paysager par contre, elle est tout aussi importante que l'eau courante ou l'électricité de votre résidence.  Ces coûts de construction sont non négligeables et doivent être pris en considération.



Surveillance et gestion des travaux


Dans le milieu de la construction et notamment des installations septiques, les histoires d'horreur ne manquent pas. Le fait d'avoir en sa possession une excellente étude de caractérisation du site et du terrain naturel (test de percolation ou étude de capacité de charge hydraulique du sol) ne garantit pas à 100% la bonne mise en œuvre de l'érection de son installation septique.
 
De plus en plus, afin de s'assurer que l'installation septique donne des rendements optimaux, les villes et municipalités du Québec exigent une surveillance des travaux par le consultant ayant préalablement réalisé l'étude de sol.

IINGÉNOTECH réalise la surveillance et la supervision des travaux reliés à la construction de tout type d'installation septique. Nous travaillons de concert avec l'entrepreneur afin de favoriser la bonne mise en œuvre des opérations.

Avant même que les travaux ne débutent, une réunion de démarrage est prévue avec l'entrepreneur, le client et le technicien de chantier d'INGÉNOTECH. Cette réunion vise l'implantation physique des équipements avec des piquets repères. Tel que mentionné au plan, la profondeur à laquelle le champ d'épuration (élément épurateur) devra être construit est indiquée sur ces piquets.

Par la suite, des visites sporadiques seront effectuées pour contrôler les matériaux, vérifier les quantités utilisées, s'assurer de l'état et de la bonne capacité de la fosse septique et autres réservoirs, vérifier le respect des normes de construction du champ d'épuration (superficie, mise à niveau…) ainsi que de l'aménagement général du site (drainage, remblais…).



Ces travaux ont pour but de garantir au client que l'installation est conforme aux plans et devis de l'étude originale et que, s'il y a changements, le concepteur les aura autorisés. À la fin des travaux, ce dernier pourra émettre des plans finaux ou « tel que construit » et rédiger une attestation de conformité pour la municipalité. Certaines institutions financières exigent ces documents avant d'effectuer les déboursés requis.

Les études de caractérisation du site et du terrain naturel (ou étude de capacité de charge hydraulique du sol) et les documents fournis par INGÉNOTECH sont suffisamment complets et détaillés pour que l'entrepreneur puisse remettre un prix global pour les travaux sans risque d'extras supplémentaires par la suite.

INGÉNOTECH offre également la possibilité d'effectuer la gestion complète du projet

À la demande du client, nous pouvons nous charger de l'appel d'offres (obtention des soumissions) pour les travaux d'excavation, d'installation des différentes composantes de la filière de traitement et des travaux d'aménagement final du terrain (semence, tourbe) pour la plus grande tranquillité d'esprit de nos clients.

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M. Raby est très dévoué et  professionnel dans son approche client. Le rapport d'étude fourni  est facile à comprendre et ses plans sont clairs et détaillés.  De plus il est très accessible et offre de bonnes explications.

- Un client satisfait.

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Test de percolation


L'étude de caractérisation du site et du terrain naturel
L'étude de capacité de charge hydraulique du sol
Selon le règlement Q-2, r.22.

Inspection préachat de votre installation septique


Expertise légale


En cas de mauvais fonctionnement relié à l'installation septique (litige).

Plans, devis et surveillance de scellement de puits


Règlement Q-2, r.35

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