Stations de traitement des eaux usées

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Installations municipales

Stations de traitement des eaux usées

Les eaux usées proviennent à 92 % d’un usage domestique et 8 % d’un usage industriel. Deux stations de traitement assainissent quotidiennement 400 000 m3 d’eaux usées à Québec :

  • La station Est, qui réalise 60 % du travail, est située près des battures de Beauport.
  • La station Ouest est localisée dans le secteur de Sainte-Foy, à l’angle du boulevard Charest Ouest et de l’autoroute Henri-IV.

En temps de pluie, une quarantaine d’ouvrages sont opérés dynamiquement pour contrôler les débits et entreposer jusqu’à 222 000 m3 d’eau dans les réservoirs de rétention et ainsi prévenir des débordements vers les cours d’eau.

Trajet des eaux usées

Pour atteindre les objectifs d’assainissement, voici tout le trajet qu’empruntent les eaux usées.

Étape 1 : Dégrillage

Dans un premier temps, les 4 dégrilleurs à nettoyage mécanique de chaque station interceptent les matières solides grossières et les sédiments flottants. Les barres des dégrilleurs sont espacées de 1,9 centimètre pour retenir par exemple, les bouts de bois, le gravier ou tout objet introduit dans le réseau d’égout. Cette opération est nécessaire pour protéger les équipements et la tuyauterie de la station.

Les déchets recueillis lors de cette première étape sont ramassés et acheminés à l’incinérateur de la Ville de Québec. Environ 500 tonnes de déchets sont extraites annuellement aux stations.

Étape 2 : Dessablage, déshuilage & dégraissage

À cette deuxième étape, le sable et toute particule dense sont retirés afin de ne pas endommager les équipements. L’opération du dessablage élimine au moins 95 % des grains de sable de 0,2 millimètre et plus.

La station Est est équipée de 5 dessableurs aérés et la station Ouest en compte 4. En même temps, les matières flottantes composées d’huiles, de graisses et d’écumes se retrouvent en surface et sont retirées à l’aide de racleurs. Les sables recueillis sont dirigés vers un site d’enfouissement alors que les flottants sont brulés à l’incinérateur.

Environ 800 tonnes de flottants et 2 000 tonnes de sable sont extraits par année.

Étape 3 : Décantation

À la troisième étape, le reste des matières solides ainsi que l’excédent des huiles, des graisses et des écumes sont extraits. Cette opération permet d’éliminer 60 % des matières en suspension.

Les eaux sont alors acheminées vers des bassins de décantation où elles circulent lentement parmi les plaques lamellaires, inclinées à 55° et espacées de 10 cm, qui retiennent les particules. Les matières moins denses sont recueillies à la surface et les boues dites primaires, qui se sont déposées au fond du décanteur, sont récupérées et pompées vers des épaississeurs. La station Est compte 7 décanteurs de type lamellaire et la station Ouest en compte 5.

Un système d’appoint d’injection de coagulant et de floculant permet d’augmenter le rendement de la décantation lors de forts débits.

Étape 4 : Biofiltration

L’eau décantée à l’étape précédente est d’abord relevée de 7,5 mètres de hauteur, au moyen de vis d’Archimède de 3 mètres de diamètre dont la vitesse de rotation est de 20 tours à la minute. L’eau est ensuite distribuée et traverse les biofiltres d’une épaisseur de 1,6 mètre, ce qui retire les matières solides.

Sur ces filtres constitués de biolite (petit gravier de schiste argileux), il se développe une mince couche d’organismes vivants (biofilm). Le biofilm se nourrit de la pollution organique dissoute. Il s’agit d’un procédé entièrement biologique qui évite l’utilisation de produits chimiques.

Un lavage à contre-courant est nécessaire afin d’éviter que les filtres ne se bouchent. Il suffit d’en extraire les matières solides retenues et d’en déloger le biofilm en excès. Cela dure 25 minutes.

Les eaux de lavages sont ensuite traitées dans 2 décanteurs secondaires. Les boues secondaires qui en sont extraites sont dirigées vers les épaississeurs.

La station Est dispose de 30 biofiltres et la station Ouest en compte 22.

Étape 5 : Désinfection par ultraviolets

De juin à septembre, une cinquième opération est nécessaire pour détruire les bactéries présentes dans l’eau. L’objectif est de rendre plus accessible la pratique des sports aquatiques. L’exposition des eaux à des rayons ultraviolets élimine alors 99,5 % des coliformes fécaux. Pour autoriser la baignade, l’eau ne doit dépasser le seuil maximal d’exigence de désinfection des coliformes fécaux.

Les deux stations possèdent 5 canaux de désinfection chacune, pour un total de 8 480 lampes à rayons ultraviolets.

L’eau traitée est finalement évacuée de chaque station par le biais d’une conduite sous-fluviale, munie d’un diffuseur qui répartit les eaux traitées au fond du fleuve dans le chenal de la voie maritime.

Étape 6 : Traitement des boues

D’abord, les boues primaires et secondaires recueillies respectivement lors de la décantation primaire (étape 3) et de la décantation des eaux de lavage (étape 4) sont acheminées vers les quatre épaississeurs de la station Est. Les boues se déposent au fond de l’épaississeur où la proportion de matière solide passe de 1 % à 5 %. La partie liquide, elle, remonte à la surface et est redirigée vers les dessableurs (étape 2).

Ensuite, les 55 tonnes de boues produites quotidiennement sont acheminées vers l’incinérateur, transformées en matière sèche, puis brulées avec les ordures domestiques. Pour ce faire, un système de filtre à bandes les déshydrate pour produire des boues solides à 25 % qui seront asséchées à 95% par des gaz chauds extraits des fours de l’incinérateur.

Étape 7 : Traitement de l’air et des gaz

Les stations de traitement des eaux usées de la ville sont entièrement couvertes et nécessitent par conséquent un système de traitement de l’air et des gaz. Ce système garantit la qualité de l’air à l’intérieur de l’édifice et réduit considérablement les odeurs aux environs des stations.

Le traitement, assuré par des tours de destruction des odeurs, consiste à neutraliser, oxyder ou absorber les gaz malodorants grâce au contact de l’hypochlorite de sodium.

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