Comment accroitre de près de 60 % la capacité d’une station d’épuration sans construire de nouveaux étangs? À la Municipalité du village de Val-David, cette contrainte a conduit à une approche fondée sur l’optimisation des infrastructures existantes plutôt que sur leur agrandissement. L’intégration d’un traitement tertiaire par filtration à disques et d’une désinfection UV a permis de moderniser la station, de répondre aux exigences environnementales actuelles et d’assurer la capacité requise pour accompagner le développement futur de la municipalité.
La mise à niveau de la station d’épuration de Val-David illustre bien les défis auxquels font face de nombreuses municipalités québécoises : hausse des débits à traiter, exigences environnementales plus strictes, maintien en service des installations pendant les travaux et contrôle des couts. Pour y répondre, la Municipalité a misé sur une approche adaptée à son contexte : optimiser les ouvrages existants et y intégrer un traitement tertiaire par filtration à disques ainsi qu’une désinfection par ultra-violet (UV).
Cette intervention a permis d’augmenter la capacité de traitement de la station, de moderniser plusieurs composantes essentielles et d’assurer la conformité aux exigences de rejet, sans agrandir les étangs aérés. Les nouveaux équipements de traitement ont été intégrés au bâtiment existant. Seul un léger agrandissement a été requis pour abriter les panneaux électriques dans un environnement sécuritaire.
Ce projet constitue un excellent exemple de la façon dont il est possible d’augmenter considérablement la capacité d’une station d’épuration des eaux en milieu contraint, tout en assurant la continuité des opérations.
Un contexte de croissance et de contraintes opérationnelles
La station d’épuration de Val-David, de type étangs aérés facultatifs, a été mise en service en 1981. Conçue à l’origine pour desservir la Municipalité de Val-David, elle reçoit depuis quelques années les eaux usées d’une partie de la Municipalité de Val-Morin, ce qui a accru la pression sur la chaine de traitement et sur l’émissaire. Le projet de mise à niveau visait donc à répondre au développement conjoint des deux municipalités, sur un horizon de 10 ans, tout en respectant les exigences environnementales applicables.
Les contraintes étaient nombreuses. La station devait d’abord demeurer en service pendant toute la durée des travaux, sans surverse à l’environnement. Les exigences de rejet, notamment en demande biochimique en oxygène sur 5 jours (DBO5), en matières en suspension (MES), en phosphore total et en coliformes fécaux, nécessitaient également une performance supérieure à celle du système existant. À cela s’ajoutait un espace limité, qui excluait la construction d’étangs additionnels. Il fallait donc miser sur la valorisation et l’optimisation des ouvrages existants.
La stratégie retenue reposait donc sur une logique simple : maximiser l’efficacité des étangs existants, intégrer un traitement tertiaire compact et planifier les travaux de manière à maintenir la station en exploitation pendant toute la durée du chantier. Par ailleurs, l’augmentation des débits projetés nécessitait également la mise en place d’un nouvel émissaire.
Une conception fondée sur la modélisation
L’un des éléments marquants du projet est l’importance accordée à la modélisation et à la validation des critères de conception. Le rapport de conception a permis d’établir les débits et les charges actuels, puis de les projeter à un horizon de 10 ans, en tenant compte de la croissance prévue des deux municipalités.
Pour optimiser les étangs, la solution retenue consistait à hausser le niveau d’eau et à installer des rideaux séparateurs afin de transformer les deux étangs existants en quatre cellules de traitement. Cette intervention a permis d’augmenter les capacités hydraulique et biologique du système, sans agrandir les étangs.
La modélisation a également démontré que cette configuration permettait de respecter les exigences de rejet en DBO5 pour les conditions de conception retenues. Les étangs aérés demeurent ainsi au cœur du traitement secondaire, mais avec une efficacité accrue grâce à une meilleure compartimentation et à une aération modernisée.
Une chaine de traitement optimisée
Le projet comporte plusieurs volets complémentaires, tous essentiels à l’atteinte des objectifs de traitement.
En amont, le dégrilleur existant a été remplacé par un dégrilleur fin automatique. Le poste de pompage des eaux brutes a été refait pour répondre aux nouveaux débits de pointe. Une nouvelle chambre de mesure a été aménagée, et la mesure de débit a été modernisée grâce à l’installation de débitmètres magnétiques.
Au cœur du procédé, les étangs ont été réaménagés afin d’améliorer le traitement biologique. Le système d’aération a été remplacé par un dispositif à fines bulles plus performant et mieux adapté aux besoins en oxygène calculés selon les charges futures. L’étanchéité des ouvrages a aussi été renforcée par le remplacement de la membrane imperméabilisante.
La station a aussi été dotée d’un système de déphosphatation chimique inter-étangs. En aval, un filtre à disques et un système de désinfection UV complètent désormais la chaine de traitement. Cette combinaison de technologies permet de traiter efficacement les principaux paramètres réglementés :
- La DBO5 est maitrisée par l’optimisation du traitement biologique dans les étangs existants;
- Les MES et le phosphore total sont réduits par l’injection de coagulant et d’une filtration tertiaire;
- Les coliformes fécaux sont éliminés par la désinfection UV.
Le système de filtration à disques constitue l’un des éléments les plus novateurs du projet. Installé dans le bâtiment de service, il agit comme barrière physique pour l’enlèvement des matières en suspension fines, ce qui permet de maintenir les concentrations en MES sous les seuils réglementaires. Compacte et adaptable, cette technologie s’intègre particulièrement bien dans une station existante où l’espace est limité.
Un des premiers filtres à disques au Québec pour ce type d’application
L’intérêt de ce projet réside également dans le fait qu’il compte parmi les premières applications de la filtration à disques au Québec dans le contexte de la mise à niveau d’étangs aérés municipaux. Le choix de cette technologie reflète une tendance marquée en assainissement : intégrer des solutions tertiaires compactes afin d’accroitre la performance des stations existantes, sans recourir à des travaux d’agrandissement majeurs.
À Val-David, le filtre à disques a été conçu pour traiter le débit projeté à l’horizon de 10 ans. L’ajout d’un polymère optimise l’enlèvement des fines particules et contribue à produire un effluent conforme aux exigences réglementaires, tout en conservant une exploitation relativement simple et modulable.
Maintenir le traitement pendant les travaux : un défi majeur
Le maintien en service de la station et de l’émissaire pendant les travaux a constitué l’un des principaux défis du projet. La réfection d’une cellule à la fois, la gestion des niveaux d’eau, le maintien du traitement biologique et la coordination des séquences de chantier ont exigé une planification minutieuse.
Le projet devait également composer avec les contraintes géotechniques et hydrauliques du site. Certains imprévus survenus pendant la réalisation ont nécessité une révision rapide du tracé initial de l’émissaire, démontrant l’importance d’une équipe de conception et de chantier réactive, capable d’ajuster les solutions sans compromettre les objectifs environnementaux.
Dans un projet de cette nature, la réussite repose non seulement sur la performance des équipements, mais aussi sur la capacité à planifier les travaux afin d’assurer une continuité de service sans dépassement des limites de rejet.
Des résultats durables pour la Municipalité
Au terme du projet, la station de la Municipalité de Val-David dispose d’une chaine de traitement modernisée, mieux adaptée aux besoins actuels et futurs. Sa capacité de traitement a été augmentée d’environ 60 %, pour atteindre un débit moyen annuel projeté de 3000 m³/j. Les ouvrages ont été repensés afin de répondre aux contraintes d’espace, de performance et d’exploitation.
Au-delà des résultats chiffrés, ce projet démontre qu’il est possible de prolonger la durée de vie utile d’une station existante en misant sur des solutions techniques ciblées, bien intégrées et adaptées au contexte municipal. L’ajout d’un filtre à disques pour la gestion des MES et du phosphore et d’une désinfection UV intégré à une bâtiment existant, illustre qu’une station à étangs aérés modernisée peut répondre aux exigences réglementaires actuelles et futures, sans recourir à une expansion majeure.
Conclusion
Le projet de mise à niveau de la station d’épuration de Val-David démontre qu’il est possible d’accroitre significativement la capacité d’une installation existante sans en augmenter l’emprise au sol. Grâce à une optimisation des étangs aérés, à la modernisation des équipements et à l’intégration d’un traitement tertiaire compact, la Municipalité dispose aujourd’hui d’une station mieux adaptée à ses besoins actuels et futurs, tout en respectant les exigences environnementales.
Cette réalisation illustre une approche qui pourrait inspirer de nombreuses municipalités confrontées aux mêmes défis : des infrastructures vieillissantes, un espace limité et des normes de rejet de plus en plus exigeantes. Lorsqu’elle repose sur une modélisation rigoureuse, une bonne coordination multidisciplinaire et le choix de technologies adaptées, l’optimisation des ouvrages existants peut constituer une solution aussi performante que durable.