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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

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Robert Lemieux, ing. N

o membre OIQ : 34700

Robert Lemieux, ing. N


Yves Dessureault, ing. N


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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

PROJET WHABOUCHI

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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d’épuration

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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 :

⁄

⁄


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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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.

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