Comment mesurer le niveau des boues dans les étangs aérés ?

Pourquoi mesurer le niveau des boues ?

Pour assurer un rendement optimal des installations de traitement des eaux usées municipales et pour se conformer à la réglementation du ministère des Affaires municipales et de l’Habitation (MAMH) les opérateurs d’usine d’assainissement des eaux usées doivent s’assurer régulièrement que le niveau des boues dans les étangs aérés n’atteigne pas le niveau maximal recommandé.

Mesure de niveau des boues par la méthode au lecteur infrarouge

La méthode de mesure de niveau des boues au lecteur infrarouge demande que deux personnes aillent en chaloupe sur l’étang aéré pour prendre des mesures en différents points. Parfois, ce sont deux techniciens ou techniciennes d’Avizo Experts-Conseils, d’autres fois notre technicien ou notre technicienne est accompagné d’un employé ou d’une employée de la municipalité.

Quand devrait-on utiliser la méthode au lecteur infrarouge combiné à la validation à la roue de bicyclette ?

La méthode au détecteur infrarouge est surtout utilisée sur les petits bassins et les bassins de taille moyenne. Elle donne des résultats fiables et d’une bonne précision. Et comme les techniciens et techniciennes sont déjà sur l’étang pour prendre les mesures, lorsque nécessaire, ils peuvent en profiter pour prendre des échantillons des boues.

Évaluer le niveau des boues dans un étang aéré par la méthode au lecteur infrarouge avec validation à la roue de bicyclette

  1. Déterminer la position des points de mesure
  2. Mesurer la profondeur totale de l’étang au point de mesure
  3. Mesurer l’épaisseur d’eau au-dessus du voile de boue
  4. Déterminer le niveau des boues par calcul
  5. Valider les mesures du lecteur infrarouge à la roue de bicyclette
  6. Rédiger le rapport de mesure

1. Déterminer la position des points de mesure

Un quadrillage est établi en fonction de la dimension de l’étang et selon les recommandations du ministère des Affaires municipales et de l’Habitation (MAMH). Par exemple, pour un étang de moins de 1 000 m2, on prendra 10 points de mesure dans les pentes de l’étang et 10 points de mesure ailleurs dans l’étang.

Superficie au fond
du bassin
Nombre minimal de points
au fond du bassin
Nombre minimal de points dans
les pentes du bassin
Moins de 1000 m21010
Entre 1000 m2 et 2000 m21812
Entre 2000 m2 et 3000 m23216
Entre 3000 m2 et 4000 m24518
Entre 4000 m2 et 5000 m25020
Plus de 5000 m2L’utilisation d’un sonar est recommandée par le MAMHL’utilisation d’un sonar est recommandée par le MAMH
Tableau du nombre minimal de points de mesure tel que recommandé par le MAMH dans le Guide pratique de mesure des boues dans les étangs d’épuration, édition 2013.

Les techniciens ou techniciennes installent des repères sur la berge ou tendent des cordes au travers de l’étang. La distance entre deux points de mesure consécutifs ne doit pas dépasser dix mètres.

2. Mesurer la profondeur totale de l’étang au point de mesure

Avec une perche graduée, des techniciens mesurent la distance entre le fond de l’étang et la surface de l’eau.

À chaque point de mesure, une perche graduée est utilisée pour mesurer la profondeur totale de l’étang. Les techniciens ou techniciennes descendent la perche bien droite jusqu’au fond de l’étang et enregistrent la profondeur totale de l’étang à cette position.

3. Mesurer l’épaisseur d’eau au-dessus du voile des boues

Pour mesurer l’épaisseur d’eau au dessus du voile des boues, on utilise un détecteur infrarouge. Lorsque le lecteur infrarouge détecte un changement de densité dans son environnement, il émet un signal sonore.

Les techniciens ou techniciennes descendent doucement le détecteur infrarouge à l’aide d’une corde graduée. Lorsqu’ils entendent le son caractéristique et qu’ils sont convaincus que le capteur est bel et bien à l’interface eau-boues, ils enregistrent l’épaisseur d’eau au-dessus du voile des boues.

Les techniciens ou les techniciennes font descendre une sonde équipée d’un détecteur infrarouge jusqu’à ce qu’elle émette l’alarme indiquant la présence du voile des boues.

Avantages et inconvénients de la méthode de mesure au lecteur infrarouge

La méthode de mesure au détecteur infrarouge requiert la présence de deux personnes sur le plan d’eau. Le capteur infrarouge, c’est de l’électronique, on doit le vérifier et bien l’entretenir pour être certain de son bon fonctionnement le moment venu.

Cependant, lorsque combinée avec une validation à la roue de bicyclette, la méthode au lecteur infrarouge donne de très bons résultats.

4. Déterminer le niveau des boues

On obtient le niveau des boues en un point de mesure spécifique en soustrayant l’épaisseur d’eau au-dessus du voile des boues de la profondeur totale de l’étang. On répète l’opération à chacun des points de mesure du quadrillage.

5. Valider les mesures du lecteur infrarouge à la roue de bicyclette

Au moins une fois par ligne de mesure, on valide la mesure prise avec le détecteur infrarouge par la méthode de la roue de bicyclette.

Une roue de bicyclette à laquelle on a fixé un fin grillage, comme sur la photo ci-après, est suffisamment lourde pour s’enfoncer dans l’eau, mais elle est trop légère pour s’enfoncer dans les boues.

Roue de bicyclette équipé d'un fin treillis métallique d'un côté et attaché à une corde graduée de l'autre.
Roue de bicyclette modifiée pour valider les mesures prises par le lecteur infrarouge.

Les techniciens ou techniciennes descendent la roue de bicyclette modifiée dans l’étang. Lorsqu’elle cesse de descendre, ils savent qu’elle a atteint le voile des boues. La distance entre la surface et le voile des boues est enregistrée.

Cette mesure est comparée à celle prise avec le détecteur infrarouge à la même position pour valider les résultats obtenus au lecteur infrarouge.

Avantages et inconvénients de la méthode de mesure à la roue de bicyclette

La méthode à la rue bicyclette est beaucoup plus robuste que la méthode au capteur infrarouge. Elle utilise un équipement qui requiert très peu d’entretien. On n’a qu’à vérifier que la roue est propre et bien droite.

L’inconvénient de la roue de bicyclette, c’est qu’on ne peut pas faire de mesures dans les pentes. Donc, pour les mesures dans les pentes, on ne peut utiliser que le détecteur infrarouge.

6. Rapport final – Niveau des boues, volume des boues humides et tonnage des boues sèches

Les mesures prises par les techniciens ou les techniciennes seront colligées dans un rapport préliminaire par un ingénieur ou une ingénieure d’Avizo Experts-Conseils. Ce rapport préliminaire sera remis au responsable de l’installation de traitement des eaux usées.

S’il est jugé utile de faire analyser des échantillons des boues qui auraient été collectés lors de la mesure du niveau des boues, un laboratoire certifié sera mandaté pour le faire.

Un rapport final pouvant contenir, en plus du niveau des boues pour les étangs mesurés, le résultat des calculs théoriques du volume de boues humides dans l’étang, la siccité des boues humides et une estimation du tonnage des boues sèches qui pourrait être générée par une éventuelle vidange de l’étang mesuré vous sera remis.

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