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H IVE R 2015, vol. 10 no 3

Le magazine de l’eau au Québec

NU CONCTLUE S I F E XDIFFUSÉ SUR

/ be.comeo u T u o Y www. oductionvid r MAYAP

ENTREVUE avec

Christian

Tremblay

Convention de la poste-publications no 41122591

Une gestion réfléchie de la distribution d'eau potable

Le coût des services d’eau

Les chambres d’infiltration : des dispositifs de dispersion des eaux encore méconnus

La technologie Bluetooth au service de l’instrumentation

www.magazinesource.cc

« À long terme, il sera nécessaire de se doter d’un programme d’entretien régulier. Par exemple, si la durée de vie des tuyaux est de 100 ans, il faut prévoir le remplacement de 1 % des conduites chaque année. Les efforts déployés en ce sens au cours des dernières années sont un début, mais ils doivent se poursuivre. » — Christian Tremblay

tête-à-tête

SOMMAIRE

chroniques 14

EAU POTABLE

EXPLOITATION

LE COÛT DES SERVICES D’EAU

L’ÉVOLUTION DES PROCÉDÉS DANS L’AIR DU TEMPS ASSAINISSEMENT DÉCENTRALISÉ

LES CHAMBRES D’INFILTRATION : DES DISPOSITIFS DE DISPERSION DES EAUX ENCORE MÉCONNUS AGROALIMENTAIRE

POURQUOI CONVERTIR LES DÉCHETS ET LES EAUX USÉES EN ÉNERGIE RENOUVELABLE OU EN EAU RÉUTILISABLE

INSTRUMENTATION

ÉQUIPEMENTS

26 G E STI O N H U M A I N E D E S R E S S O U R C E S L E S A M I S D E S O U R C E LES

BONTSS 29

A CONT

LA TECHNOLOGIE BLUETOOTH AU SERVICE DE L’INSTRUMENTATION

CHOISIR LA BONNE SOUFFLANTE CENTRIFUGE COMMUNAUTAIRE

CONSERVER UNE TRACE PHYSIQUE DE NOTRE PATRIMOINE IMMATÉRIEL

Éditeur et rédacteur en chef André Dumouchel adumouchel@maya.cc Chroniqueurs Dominique Dodier France Gauvreau Mathieu Laneuville Marie-Eve Le Scelleur Alice Mahr Nicolas Minel Isabelle Pineault Christian Vézina

Direction artistique MAYA.cc Designer graphique : Sylvain Malbeuf (SymaPub) Photos de la page couverture et de l’entrevue Alexandre Nadeau Révision linguistique Annie Talbot

Espace publicitaire André Dumouchel Téléphone : 450 508-1515 adumouchel@maya.cc Abonnement et administration MAYA communication et marketing 457, montée Lesage Rosemère QC J7A 4S2 Téléphone : 450 508-1515 info@magazinesource.cc www.magazinesource.cc

Impression Carpe diem Ce magazine est imprimé sur papier à contenu recyclé.

Le magazine de l’eau au Québec SOURCE VOL. 10 N O 3 HIVER 2015

© Tous droits réservés. Droits d’auteur et droits de reproduction : toute demande de reproduction doit être acheminée à MAYA communication et marketing aux coordonnées figurant ci-dessus. Les opinions et les idées contenues dans les articles n’engagent la responsabilité que de leurs auteurs. La publication d’annonces et de publicités ne signifie pas que le magazine SOURCE recommande ces produits et services. Convention de la poste-publications no 41122591. Retourner toute correspondance ne pouvant être livrée au Canada aux coordonnées figurant ci-dessus. Dépôt légal : 1er trimestre 2005. ISSN 1712-9117. Le magazine SOURCE est publié trois fois l’an.

H IVE R 2015, vol. 10 no 3

Le magazine de l’eau au Québec

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éditorial P

POURQUOI ÉCONOMISER L’EAU ?

Pourquoi économiser l’eau ? Cette question peut sembler bête et simpliste à première vue, mais elle reste pourtant sans réponse valable pour un grand nombre de citoyens. L’absence d’explications en pousse plus d’un à gaspiller cette ressource, au grand dam des municipalités québécoises. Car il faut bien se le dire, la production et la distribution d’eau potable représentent une dépense importante pour les villes.

Or, lorsqu’on prend le temps d’expliquer aux gens l’impact de leur consommation sur le réseau durant les périodes de pointe, invariablement on nous répond que les villes devraient commencer par s’assurer de réparer les fuites du réseau de distribution avant de pointer les consommateurs du doigt. En termes clairs : faites le ménage de votre côté avant de nous demander de changer nos habitudes. Et c’est exactement ce que font nombre de municipalités depuis plusieurs années. C’est aussi précisément ce à quoi s’emploient notre interviewé et son équipe à la Ville de Québec.

André Dumouchel

Christian Tremblay, ingénieur et chef d’équipe de la division de l’aqueduc, de l’égout et de la voirie à la Ville de Québec, nous a démontré le véritable cassetête que représente la distribution de l’eau potable dans cette agglomération. Les nombreux dénivelés, l’âge des conduites, le caractère historique et la vocation touristique de la ville viennent assurément contribuer à complexifier les défis pour son équipe. Sans oublier les fusions municipales qui ont entraîné bien des changements puisqu’il fallait harmoniser les processus, ne serait-ce que pour des raisons de sécurité publique. Cela dit, selon notre chroniqueur spécialiste du MAMOT en économie d’eau potable, Mathieu Laneuville, Christian Tremblay et son équipe ont fait leur devoir. De fait, la Ville de Québec peut être considérée comme un modèle pour plusieurs villes québécoises.

LE MAGAZINE A 10 ANS ! Le magazine SOURCE fête cette année son 10e anniversaire. À l’heure où les médias imprimés peinent à survivre, SOURCE est plus vivant que jamais, ce qui est en soi un exploit ! Véritable plaque tournante de l’industrie, il permet toujours de suivre les enjeux, l’actualité et les tendances du domaine de l’eau en quelques minutes. S’il est toujours aussi pertinent, c’est d’abord et avant tout parce qu’il est le reflet de l’industrie, grâce aux collaborateurs qui y partagent leurs connaissances et leur savoir. J’en profite d’ailleurs pour remercier chaleureusement tous les chroniqueurs qui ont participé au contenu rédactionnel au fil des ans. Cela dit, le magazine ne pourrait exister si ce n’était de la participation financière des annonceurs puisque celui-ci est entièrement financé par la vente d’espaces publicitaires. J’en profite donc pour les remercier de leur soutien. Un merci tout spécial doit être adressé aux entreprises Mabarex, Hanna Instruments, Kemira et Nordik’eau qui nous appuient depuis les tout débuts, sans interruption. Je m’en voudrais de terminer cet éditorial sans souligner l’apport de deux amis et collègues qui ont grandement contribué au succès du magazine SOURCE au cours des dernières années. Par son professionnalisme et son engagement, Sarah Drolet-Laflamme a su rehausser le contenu rédactionnel du magazine. Retournée aux études, elle saura assurément relever de nouveaux défis par la suite. Quant à Gregory Pratte, mon complice des huit dernières années, il contribuera à donner une seconde vie au verre issu de la collecte sélective. L’entreprise Verrox pourra compter sur un homme dévoué, enthousiaste et allumé. Merci à tous les deux ! En terminant, j’aimerais vous convier à visiter le salon Americana 2015 qui se tiendra du 17 au 19 mars prochain à Montréal. Il s’agit là d’un rendez-vous à ne pas manquer ! ■

Il y a donc au moins un endroit au Québec où les fonctionnaires de la Ville peuvent se permettre de demander à leurs citoyens de faire leur part en matière d’économie d’eau potable…

VISITEZ-NOUS AU SALON

AMERICANA KIOSQUE

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Une gestion réfléchie de la distribution d'eau potable Entrevue réalisée par André Dumouchel

CHAMPIONNE DE L’ÉCONOMIE D’EAU POTABLE, LA VILLE DE QUÉBEC MET LES BOUCHÉES DOUBLES DEPUIS UN PEU PLUS D’UNE DIZAINE D’ANNÉES DANS LE BUT D’AMÉLIORER L’ÉTAT DE SON RÉSEAU DE DISTRIBUTION. U NE ÉQUIPE SE CONSACRE D’AILLEURS ENTIÈREMENT À LA DÉTECTION DE FUITES ET DE BRIS. AFIN D’AUGMENTER SON ÉCONOMIE D’EAU POTABLE, LA VILLE S’EST DONNÉ LE MANDAT DE MESURER, DE QUANTIFIER, DE SONDER, DE RÉPERTORIER ET DE DOCUMENTER TOUTES LES DONNÉES PERTINENTES DE CHAQUE SECTION DU RÉSEAU. C ES DONNÉES EN MAIN, LES ÉQUIPES DU SERVICE DES TRAVAUX PUBLICS SONT EN MESURE D’OPTIMISER LA DISTRIBUTION D’EAU, RÉDUISANT AINSI LES FRAIS DE PRODUCTION. COMMENT LA VILLE ARRIVE-T-ELLE À DIMINUER CONSIDÉRABLEMENT SA CONSOMMATION D’EAU POTABLE MALGRÉ L’AUGMENTATION CONSTANTE DE LA POPULATION ? C OMMENT SA TOPOGRAPHIE ESCARPÉE INFLUE-T-ELLE SUR SA GESTION DE L’EAU ? MAGAZINE SOURCE A RENCONTRÉ POUR VOUS C HRISTIAN TREMBLAY, INGÉNIEUR- CHEF D’ÉQUIPE DE LA DIVISION DE L’AQUEDUC, DE L’ÉGOUT ET DE LA VOIRIE DU S ERVICE DES TRAVAUX PUBLICS À LA VILLE DE Q UÉBEC.

Quel est votre parcours universitaire et professionnel ? J’ai un baccalauréat en génie civil ainsi qu’une maîtrise en administration et gestion des opérations de l’Université Laval. J'ai été consultant pendant cinq ans dans la région de Salaberry-de-Valleyfield et ensuite pour le compte de SNC-Lavalin. Je suis un employé de la Ville de Québec depuis 2006. J’y ai d’abord travaillé en tant qu’ingénieur puis comme chef d’équipe. C’est par hasard que je me suis spécialisé dans le domaine de l’eau potable, car quand j’ai été embauché à la Ville, j’aurais pu travailler aussi bien dans le secteur de l’aqueduc que dans celui de l’égout ou de la voirie. Dès mon embauche, je me suis occupé de l’installation de compteurs d’eau dans les industries, commerces et institutions (ICI). Je n’ai jamais quitté le secteur de l’aqueduc depuis.

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Y a-t-il eu des changements relativement à la gestion de l’eau depuis le début de votre mandat à la Ville de Québec ? Le service de l’ingénierie a effectué énormément de travaux depuis 2006. Ceux-ci ont été rendus possibles grâce à l’appui des gouvernements fédéral et provincial, par l’entremise du programme d’infrastructures Canada-Québec, qui réserve d’importantes sommes à la réparation des réseaux d’aqueduc. L’état des conduites majeures a ainsi été amélioré. Il faut se rappeler qu’avant 2002, soit bien avant mon arrivée, tous les arrondissements de Québec étaient des villes à part entière. Lors des fusions, les réseaux d’aqueduc aussi ont été combinés. En ce qui concerne l'exploitation, les fusions ont entraîné de grands changements.

Optimiser la distribution d’eau permet de faire d’importantes économies d’énergie.

Quels ont été ces changements exactement ? La façon d’alimenter les secteurs en eau a été revue afin de permettre des transferts d’un arrondissement à un autre. Les usines de Québec, de Beauport et de Charlesbourg ont des prises d’eau brute limitées. Pour poursuivre l’expansion des arrondissements, il a fallu modifier les sources d’alimentation de certains réservoirs. Les fusions ont aidé à réaliser cette transition. Maintenant, le réseau d’aqueduc n’est plus perçu comme étant fragmenté, mais bien comme un seul et unique réseau. Lors des fusions, la Ville de Québec a également dû gérer plusieurs réseaux à différents stades. Nous avons dû standardiser les conduites. Quelles sont les tâches liées à votre emploi ? Je suis responsable de l’équipe qui cherche les fuites d’eau potable et qui effectue le relevé des compteurs d’eau dans les ICI. Cette équipe s’assure également du bon fonctionnement des bornes d’incendie et apporte son soutien technique lors des fermetures de réseau. L’équipe que je supervise s’occupe en fait de tout ce qui concerne le réseau d’aqueduc. Est-ce un défi ? Gérer, exploiter et entretenir un tel réseau est assurément un défi. Sans compter que la Ville comporte un important dénivelé. La Haute-Ville est

située 150 m plus haut que la Basse-Ville. Cela nécessite l’installation de plusieurs paliers de pression. Ces paliers ont été construits au fil des développements. Vous pouvez imaginer la quantité d’équipement que ça représente ! Concrètement, comment l’eau est-elle acheminée malgré un tel dénivelé ? La plus grande partie de l’eau de notre réseau est acheminée par gravité. Par exemple, l’eau de l’usine de Québec provient du lac Saint-Charles, situé à 150 m au-dessus du niveau de la mer, et descend vers la Basse-Ville. Beauport puise son eau dans la rivière Montmorency et fait ensuite redescendre l’eau dans le réseau par gravité. Les arrondissements situés au nord de la ville, quant à eux, sont alimentés en eau par des postes de pompage. Il est souvent question du calcul de la valeur de l’eau. Les différentes sources d’eau des agglomérations influent-elles sur cette valeur ? Le coût de production de l’eau n’est pas le même dans les différentes agglomérations de Québec. Par exemple, l’eau vaut plus cher à Sainte-Foy, puisqu’elle est pompée du fleuve Saint-Laurent et doit remonter vers cette zone. Nous devons optimiser la distribution d’eau afin de faire des économies d’énergie. Ainsi, 50 000 mètres cubes d’eau sont transférés de Sainte-Foy vers Québec

en période estivale en raison de l’étiage. Il s’agit d’une mesure intéressante pour Québec, qui puise son eau dans le lac Saint-Charles, dont le niveau baissait l’été. Ce niveau limitait le développement urbain. Durant les autres périodes de l’année, lorsque le niveau du lac est élevé et stable, il est possible de transférer l’eau de Québec vers Sainte-Foy, puisqu’elle coûte moins cher à produire à Québec. Cela constitue une sécurité qui nous permet de poursuivre le développement urbain. Donc, le dénivelé peut aussi être un avantage... La topographie nous permet d’avoir en place, sur le terrain, l’équipement qui sert à mesurer nos débits, ce que des villes à la topographie plate, comme Montréal, n’ont pas. Lorsque les équipes de ces municipalités souhaitent effectuer la sectorisation de la recherche de fuites, elles doivent bâtir les infrastructures alors qu’ici, ces infrastructures existent déjà. Reste-t-il des puits dans le réseau de la Ville de Québec ? Il en reste quatre. Plusieurs puits ont été fermés au cours des dernières années : le développement nous force à les abandonner tranquillement. Les puits étaient surtout situés dans les municipalités au nord, tel que Val-Bélair. Il y a cependant eu des épisodes de traces de trichloréthylène (TCE). Il a été nécessaire d’éliminer certains puits pour des Le magazine de l’eau au Québec SOURCE VOL. 10 N O 3 HIVER 2015

Pour en savoir plus, visionnez les capsules vidéo exclusives sur notre chaîne YouTube au www.YouTube.com/ MAYAproductionvideo

motifs de qualité de l’eau. Les usines peuvent répondre à une importante demande d’eau : nous avons jugé qu’il était financièrement avantageux de laisser tomber les puits.

En 2006, les travaux de recherche de fuites et de rénovation du réseau par le service de l’ingénierie ont commencé, et le débit s’est immédiatement mis à diminuer. Quel volume d’eau la Ville produit-elle ? Elle produit annuellement environ 92 millions de mètres cubes d’eau. Avant 2006, il s’agissait plutôt de 100 à 102 millions de mètres cubes. En 2006, les travaux de recherche de fuites et de rénovation de réseau par le service de l’ingénierie ont commencé, et le débit s’est immédiatement mis à diminuer. Depuis 2010, le débit de production est maintenu. Il est intéressant de constater que durant cette période, la Ville a pourtant connu une augmentation de sa population de 45 000 personnes. Il ne faut pas oublier que du volume total produit, environ quatre millions de mètres cubes sont exportés vers des municipalités environnantes. Ainsi, L’Ancienne-Lorette, Saint-Augustin-de-Desmaures, Saint-Gabriel-de-Valcartier et le territoire huron de Wendake sont alimentées par notre réseau. Depuis 2002, la consommation par habitant est passée de 536 à 462 litres, ce qui fait de Québec une des villes championnes de l’économie d’eau potable au Canada. La ville en retire-t-elle une fierté ? Certainement, il y a de quoi être fier. Cela dit, il reste encore beaucoup de travail à accomplir. Nous n’avons pas encore atteint la cible fixée par le ministère des Affaires municipales et de l’Occupation du territoire (MAMOT), qui est 452 litres par habitant. Nous sommes sur la bonne voie pour 2015 : nous constatons actuellement une baisse de consommation de l’ordre de 8 % par rapport à l’an dernier. Plusieurs dispositions ont été prises afin de mesurer la consommation d’eau du réseau. Comment cela fonctionne-t-il ? Nous recueillons des données de débit et de pression en temps réel sur l’ensemble du réseau. Avant les fusions, la Ville de Sainte-Foy a été parmi les premières municipalités à mesurer de façon précise et assidue les performances de son réseau. Nous avons ensuite commencé à uniformiser la prise de mesures dans tous les arrondissements. Cela nous aide dans le calcul du débit de production annuel. Comme nous devons composer avec des données relevées toutes les 15 secondes dans l’ensemble du réseau et des transferts d’eau entre agglomérations, il est très complexe de calculer cette statistique pour la Ville de Québec. Avec le soutien du service informatique, nous nous sommes dotés d’un système qui nous permet de traiter toutes ces données.

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Quelle est la proportion de l’eau utilisée par les ICI ? Environ 35 % de l’eau est utilisée par les ICI et 65 % par les résidences. Il s’agit d’un portrait contraire à celui de Montréal, car il y a moins d’industries lourdes dans la capitale. Le débit par habitant est plus élevé à Montréal parce que les ICI sont inclus dans le calcul. Quel est l’état des réseaux de distribution de la Ville ? On a beaucoup investi afin de le réparer et cela doit continuer. À long terme, il sera nécessaire de se doter d’un programme d’entretien régulier. Par exemple, si l’espérance de vie des tuyaux est de 100 ans, il faut prévoir le remplacement de 1 % des conduites chaque année. Les efforts déployés en ce sens au cours des dernières années sont un début, mais il faut qu’ils se poursuivent. Le réseau est âgé de plus de 100 ans. La plus vieille conduite a été installée en 1885 et elle est étonnamment en bon état ! À l’époque, les parois des tuyaux étaient très épaisses et les joints étaient faits de plomb. Nous avons dû refaire les joints, car lors d’un bris, les pièces et l’expertise n’existent plus pour les remplacer ! Il est donc plus simple de les retirer. Qu’est-ce qui empêche le remplacement ou la réparation de toutes les conduites jugées désuètes ? Le facteur qui limite le nombre de travaux effectués chaque année est la circulation automobile puisque, lorsqu’il y a remplacement de conduites, la circulation devient impossible. Ainsi, même si nous obtenions les fonds nécessaires au remplacement de tous les tuyaux, il ne serait pas envisageable de les remplacer tous. Plus une ville est dense, plus la circulation est problématique. Ainsi, quand les responsables des programmes de subvention émettent les fonds, nos plans sont faits et nous sommes prêts à effectuer les travaux. Nous tentons d’en profiter au maximum et d’optimiser leur utilisation. Quelles sont les mesures d’économie d’eau prises par la Ville ? La principale mesure est la recherche de fuites : l’équipe que je supervise repère les fuites, et les arrondissements les réparent. Cela représente environ 800 bris et fuites annuellement. Nous sondons également systématiquement les 15 000 bornes d’incendie. Si, pour une raison ou une autre, nous arrêtons de détecter les fuites, l’effet est immédiat : nous voyons les débits de consommation augmenter. Il est nécessaire d’effectuer le relevé, et ce, tous les jours. Quant à la Ville, elle a mis sur pied une brigade verte qui vérifie le respect du règlement sur l’eau potable. Il y a également de l’affichage sur les autobus et des ateliers de sensibilisation dans les écoles. Quel élément a le plus favorisé l’économie d’eau ? L’économie d’eau potable résulte de plusieurs facteurs. La recherche de fuites a un effet instantané et mesurable. Les programmes d’infrastructures et les travaux de réfection ont un impact majeur, mais bien plus difficile à évaluer. La plomberie d’aujourd’hui nécessite beaucoup moins d’eau qu’il y a 30 ans. Par exemple, les toilettes ont vu leur consommation passer de 18 litres d’eau à trois ou six litres aujourd’hui. C’est majeur. Y a-t-il des mesures propres aux ICI ? L’équipe visite les ICI afin de vérifier leur utilisation de l’eau potable. Nous tentons d’aider les ICI à déterminer les appareils qu’ils doivent remplacer. Ensuite, nous nous assurons que c’est fait. Comme ces changements représentent des frais pour les entreprises, nous collaborons en nous montrant flexibles. Par exemple, il est interdit d’utiliser de l’eau potable pour climatiser ou pour réfrigérer. Pourtant, tous les grands hôpitaux de Québec le font pour climatiser les bâtiments, une méthode courante à l’époque de leur construction ou de leur rénovation. Nous travaillons de concert avec l’Agence de la santé afin de les aider à modifier la situation. Les gens sont généralement sensibilisés à l’importance d’économiser l’eau potable.

Le réseau de la Ville de Québec EN CHIFFRES l 4 usines : Québec, Beauport, Charlesbourg et Sainte-Foy Les compteurs d’eau installés dans les ICI mènent-ils à une tarification ? Il y a une tarification, mais ce ne sont pas 100 % des volumes consommés qui sont facturés selon la lecture du compteur. Par exemple, un ICI payera également une certaine partie de l’eau sur son relevé de taxes foncières. L’installation des compteurs d’eau dans tous les ICI est presque terminée. Les compteurs sont installés dans les bâtiments dont plus de la moitié de la valeur est non résidentielle. Cela pose parfois problème puisque, selon nos documents, une voie ferrée est considérée comme une industrie alors qu’elle n’a évidemment pas besoin d’un compteur d’eau ! Dans certains cas, un manque de documentation concernant les entrées d’eau a été constaté. Par exemple, nous sommes tombés sur un bâtiment appartenant à quatre propriétaires différents et qui possédait trois entrées d’eau ! L’installation et la détermination de la personne à facturer dans ce genre de cas sont assez complexes.

l 2 800 km de conduites l 23 réservoirs l 30 postes de pompage l 15 000 bornes d’incendie l 90 paliers de pression l 60 secteurs de consommation où des mesures sont prises (ex. : débits de nuit) l 800 chambres de vannes, dont 200 contiennent des appareils de mesure de régulation

Les données émises par les compteurs d’eau vous ont-elles permis de faire des constats utiles ? Le débit de nuit dans les ICI est plus important que ce qu’on croyait. Avant l’installation des compteurs, cette statistique était basée sur des estimations, alors que maintenant, les données établissent clairement un portrait plus élevé de la consommation nocturne. Les nouvelles générations de compteurs enregistrent et transmettent des données, ce qu’on appelle le data logging en anglais. Pour arriver au calcul du débit de nuit, nous recueillons des données de 4 000 points de 2 h à 4 h du matin. Nous pouvons ainsi obtenir des profils de consommation précis. Par exemple, tel type de restaurants utilise telle quantité d’eau la nuit.

Comment y arrivez-vous ? Nous avons installé des débitmètres à l’entrée et à la sortie de chaque étape du traitement de l’eau potable. Ainsi, nous utilisons les appareils en série en comparant ce qui entre et ce qui sort de chaque cellule. Par exemple, les mesures des débitmètres des Actiflo devraient être égales à celles des débitmètres qui relèvent le débit de l’eau brute. Par la suite, une portion de l’eau va vers les égouts, l’autre vers 16 filtres. À la sortie de ces filtres, qui mènent aux réservoirs, il y a d’autres débitmètres. Le calcul devient plus complexe à cette étape, mais nous sommes encore capables de vérifier si ce qui entre est égal à ce qui est stocké et à ce qui sort. En tout temps, il est alors facile de visualiser un problème de saisie de données par les appareils.

Y a-t-il une volonté politique d’étendre l’installation de compteurs d’eau aux résidences ? Il y a un projet d’installation de compteurs d’eau dans les zones résidentielles, mais à des fins statistiques seulement. Nous souhaitons installer 400 compteurs résidentiels afin d’obtenir un échantillon nous permettant d’établir des profils de consommation et des bilans en eau. C’est vers cette collecte d’information que nous amène le MAMOT.

Cela a dû vous obliger à vous assurer de la précision du volume des réservoirs... Nous sommes déjà en train de vérifier les superficies des réservoirs de façon très précise, en enlevant le volume des colonnes, par exemple. Il est très important d’être équipé d’appareils précis et de connaître le volume exact des réservoirs. Nous avons également équipé les égouts de débitmètres. L’idée est d’arriver à une solution automatique, qui ne demandera plus de manipulations physiques de vannes.

Parmi les exigences du MAMOT, certaines sont-elles difficiles à respecter ? Le Ministère exige que nos appareils de lecture de données soient calibrés. Il est évident qu’un appareil non précis réduit la qualité des données, en plus du fait qu’il est difficile de détecter quand un bris a eu lieu. Si la pertinence de travailler avec des outils précis et adaptés est incontestable, calibrer les appareils est une tâche difficile à accomplir, car elle demande des manipulations humaines complexes. De plus, il est impossible pour nous de retirer une pièce et de l’envoyer se faire calibrer étant donné les retards que cela occasionnerait. Nous avons établi une méthode de calcul qui nous permet de détecter les débitmètres défectueux en temps réel.

l 3 sources d’eau : le fleuve Saint-Laurent, le lac Saint-Charles et la rivière Montmorency

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Ces outils précis vous aident-ils à remplir le bilan en eau ? Il faut comprendre que le calcul du bilan en eau est complexe. Notre réseau comporte plusieurs sources, réservoirs, paliers de pression et vannes qui, selon qu’elles sont ouvertes ou fermées, changent complètement les données du bilan en eau. Nous devons contrôler ces vannes chaque jour afin d’établir un bilan précis. Monsieur Tremblay, merci. ■

E A U P O TA B L E

LE COÛT DES SERVICES D’EAU Mathieu Laneuville Ingénieur Ministère des Affaires municipales et de l’Occupation du territoire m a t h i e u . l a n e u v i l l e @ m a m ro t . g o u v . q c . c a

râce à la collaboration des municipalités participant à la Stratégie québécoise d’économie d’eau potable (la Stratégie), il est maintenant possible d’établir une première estimation cohérente du coût des services d’eau pour l’ensemble de la province. Cet exercice s’inscrit dans une démarche globale visant à assurer la pérennité des infrastructures d’eau.

diminue généralement à mesure que la taille des municipalités augmente, ce qui peut s’expliquer par des économies d’échelle. Le coût est composé à 45 % des frais d’exploitation engagés dans l’année et à 55 % des investissements nécessaires pour assurer la pérennité des infrastructures. La ventilation du coût des services d’eau par catégorie de service est la suivante : 31 % pour la production d’eau potable, 26 % pour la distribution d’eau potable, 26 % pour la collecte des eaux usées et 17 % pour le traitement des eaux usées. Les résultats de cette ventilation pourraient s’expliquer par le fait que la production d’eau potable est plus dispendieuse que le traitement des eaux usées (environ 80 % des municipalités traitent leurs eaux par des étangs aérés) et parce qu’il y a plus de municipalités offrant les services d’eau potable que des eaux usées. Par ailleurs, en fonction des données reçues et extrapolées pour l’année 2012, le coût total annuel des services d’eau pour l’ensemble du Québec est estimé à cinq milliards de dollars. Pour en savoir plus, visionnez les capsules vidéo exclusives sur notre chaîne YouTube au www.YouTube.com/ MAYAproductionvideo

L’évolution depuis une dizaine d’années Parmi les démarches entreprises au Québec concernant l’établissement du coût des services d’eau, on retient notamment : l en 2002, la publication de la Politique de l’eau, dont l’engagement 46 est de développer un outil permettant d’établir le coût des services d’eau; l en 2011, l’intégration d’un premier outil de calcul standardisé dans le Formulaire de l’usage de l’eau potable (le Formulaire). Ce Formulaire est rempli annuellement par les municipalités participant à la Stratégie; l en 2013, la publication du Rapport du Vérificateur général du Québec, dont l’une des recommandations est d’établir le coût des services d’eau; l en 2015, la publication du Rapport sur le coût et les sources de revenus des services d’eau (le Rapport). Ce Rapport détaille les résultats du présent article.

La méthode de calcul La méthode choisie pour calculer le coût des services d’eau a pour objectif de faciliter son utilisation par les municipalités selon une approche standardisée. Rappelons qu’auparavant, les municipalités calculaient le coût avec des méthodes différentes. La méthode standardisée tient compte des services d’eau suivants : la production et la distribution de l’eau potable ainsi que la collecte et le traitement des eaux usées. Pour chacun de ces services, on calcule d’une part les frais annuels d’exploitation et d’autre part les besoins annuels d’investissement. Les frais annuels d’exploitation représentent les coûts engagés tandis que les besoins annuels d’investissement représentent les coûts permettant d’assurer la pérennité des infrastructures. Compte tenu de l’information disponible lors de la publication du Rapport et de la méthodologie choisie pour faciliter son utilisation par les municipalités, les résultats suivants doivent être considérés comme des ordres de grandeur permettant de dresser un état de la situation. La démarche dynamique entreprise permettra d’évaluer plus précisément les valeurs, qui évolueront au cours des prochaines années. Cette démarche s’inscrit dans une volonté de gestion efficace et durable de la ressource et des services d’eau publics.

Les premiers résultats Selon les données recueillies auprès des 575 municipalités participantes et représentant 88 % de la population québécoise, le coût unitaire des services d’eau, en fonction de la quantité d’eau distribuée, est évalué à 2,26 $/m3 pour l’année 2012. Ainsi, dans les municipalités, la variation du coût unitaire est assez prononcée, les valeurs passant de 1,01 $/m3 à 21,33 $/m3. Il importe de mentionner que le coût unitaire

Le magazine de l’eau au Québec SOURCE VOL. 10 N O 3 HIVER 2015

L’importance de connaître le coût des services d’eau

En ce qui concerne les revenus annuels affectés aux services d’eau et perçus comme tels, ils ne couvrent qu’environ 35 % du coût total de ces services. Pour l’ensemble de la province, environ 50 % des revenus affectés aux services d’eau proviennent de la taxe foncière, 40 % de la tarification forfaitaire et 10 % de la tarification volumétrique. Cependant, on remarque que pour l’ensemble des municipalités, la majorité des revenus affectés aux services d’eau proviennent de la tarification forfaitaire, alors qu’à Montréal, environ 90 % proviennent de la taxe foncière. Enfin, on remarque que la tarification volumétrique est plus importante dans les municipalités qui ont installé des compteurs d’eau.

Les étapes subséquentes Depuis le dépôt, par les municipalités, du Formulaire de 2012, certaines améliorations ont été apportées à l’outil de calcul afin d’en faciliter l’utilisation et d’augmenter la fiabilité des données : l les coûts et revenus liés à la collecte et au traitement des eaux pluviales sont maintenant pris en compte; l le remboursement de la dette provenant du transfert du gouvernement du Québec est dorénavant pris en compte; l la durée de vie restante des infrastructures d’eau plutôt que leur âge est dorénavant demandée; l les valeurs de remplacement et les durées de vie restantes des équipements majeurs des réseaux de distribution et de collecte des eaux usées sont dorénavant demandées explicitement. L’objectif du Rapport était de déterminer le coût des services d’eau et non de définir le financement et la tarification adéquate des services d’eau. Dès l’hiver 2015, il est prévu que la définition de la tarification adéquate soit abordée dans le cadre des travaux du comité municipal de la Stratégie. Rappelons que si le Rapport annuel de l’usage de l’eau potable 2016 conclut que les objectifs de la Stratégie ne sont pas atteints, la mise en place d’une tarification adéquate est prévue en 2018. ■

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L’ÉVOLUTION DES PROCÉDÉS DANS L’AIR DU TEMPS

E X P L O I TAT I O N

Isabelle Pineault Ing., M.Sc.A. Vice-présidente, Ingénierie et Gestion de projets eclipsO Design-Construction Isabelle.pineault@eclipso.ca Article écrit conjointement avec Stéphane Perron, vice-président, Automatisation et TI

e nouveau Règlement sur la qualité de l’eau potable (RQEP) et les guides de conception des installations de traitement des eaux usées et de production d’eau potable ont changé bien des choses. Ils ont permis de corriger le tir et d’améliorer à la fois la conception et l’exploitation des usines en tenant compte des paramètres émergents dans la prise de décision dans ces domaines et de l’apparition de nouvelles problématiques. Par exemple, la question du plomb dans les réseaux a bien évolué en 10 ans, et des mesures concrètes pour sa gestion ont été adoptées récemment.

Les guides de conception, accessibles sur Internet, ont permis de standardiser la conception des installations et d’ajouter de la robustesse dans les designs. Le concept de multibarrières de traitement est maintenant bien intégré en production d’eau potable et fait tranquillement son chemin en traitement des eaux usées. Cela dit, puisqu’on ne gère plus le résultat (la qualité de l’eau à la sortie des usines), mais bien la méthode en imposant des façons de faire, on limite grandement les innovations technologiques et les combinaisons inédites de procédés visant à traiter les eaux plus récalcitrantes. Avec la nouvelle philosophie du RQEP s’est également implanté le programme d’excellence (PE). Les surintendants peuvent ainsi échanger dans un forum qui leur est réservé. Le plus grand effet du PE est sans aucun doute la meilleure connaissance des procédés. En effet, le programme exige un suivi très complet des performances et une analyse des données qui permettent d’améliorer en continu l’exploitation et les rendements attendus. Le PE exige la conservation des données d’exploitation pendant cinq ans (ce qui fait le bonheur des concepteurs !) et requiert un contrôle parfait de tous les procédés afin de permettre l’anticipation des changements dans la qualité de l’eau ou dans la performance épuratoire des installations. Depuis 10 ans, de nouvelles technologies ou façons de faire se sont implantées ou ont pris leur essor, dont la filtration membranaire, le traitement biologique par fluidisation des cultures fixées (média ressemblant aux céréales Honeycomb® !), les UV, le contrôle des débordements sur les réseaux, la mise en place de procédés de désinfection pour atteindre les crédits d’enlèvement requis en amont des réservoirs d’opération, etc. Par contre, l’enlèvement de l’azote, dont on entend parler depuis plus de 20 ans, n’a toujours pas pris son envol, les normes de rejet n’obligeant pas son enlèvement dans la plupart des cas. À quand un vrai programme d’enlèvement ? Tous ces changements ont grandement influencé le contrôle des usines. On observe avec plus d’insistance tous les paramètres, mais surtout leur influence mutuelle. Ce contrôle plus serré des procédés permet d’améliorer les performances et de pousser les équipements au-delà de leur plage normale d’utilisation. Avec un meilleur contrôle, on peut économiser l’énergie en optimisant les temps de marche et le séquençage de démarrage – et on peut évidemment faire tout cela à distance. Dans le domaine de l’automatisation, la standardisation dans la programmation en langage structuré – CEI 1131-3 en 1992 et

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CEI 6113-3 aujourd’hui – a permis d’optimiser le temps de programmation. Par exemple, le dosage des produits chimiques complexes est passé d’une trentaine de pages de programmation en diagramme en échelle à un seul bloc de fonction standardisé. L’intégration des procédés entre eux en est également facilitée. Parmi les cinq langages du CEI 1131-3, on retrouve les blocs de fonction (FB), le Grafcet (SFC), le texte structuré (ST), le diagramme en échelle (LD) et la mnémonique ou liste d’instructions (IL). Les trois premiers sont les plus populaires. Côté équipement, les automates ont pris beaucoup de vitesse et ont été grandement améliorés. Il y a plus de 10 ans, les systèmes de contrôle distribués (DCS) ont été remplacés graduellement par des automates pour chaque procédé. De plus, on prône maintenant plutôt l’utilisation d’entrées/sorties déportées et d’une paire d’automates redondants, puisque les réseaux de communication sont plus fiables. Les réseaux unifiés admettent un meilleur échange d’information, permettant ainsi d’obtenir plus de données sur les procédés, une meilleure gestion, et donc l’optimisation et les économies d’énergie qui en résultent. Les instruments, de plus en plus intelligents (grâce à des protocoles de communication standardisés), participent eux aussi à l’autoroute de l’information. Pour en savoir plus, visionnez les capsules vidéo exclusives sur notre chaîne YouTube au www.YouTube.com/ MAYAproductionvideo

Le concept multi-barrière

Le volet exploitation des usines a bénéficié de la standardisation des pages-écrans et des structures des variables (étiquettes TAG) de l’équipement, qui demeurent les mêmes de la conception des projets jusqu’à la mise en route et l’exploitation, ce qui réduit les risques d’erreurs et facilite l’interaction des opérateurs avec leur procédé. Toutes les données ainsi générées et standardisées peuvent être entreposées dans des bases de données de plus en plus conviviales et accessibles (portail Web, par exemple), ce qui contribue à la mise en place du PE et à l’optimisation des usines, de la maintenance préventive à l’amélioration continue des performances. En ce qui a trait à la télécommunication, l’émergence des technologies permet, à faible coût et avec une fiabilité accrue, d’avoir accès en temps réel aux lectures des pressions et des débits, au suivi des réservoirs, de la station de surpression, des stations de pompage, de la structure de débordements, des surverses, etc. La sectorisation des données, grâce à la géolocalisation, rend possible le contrôle de l’ensemble de la ressource en eau, d’un bout à l’autre du cycle. Après 10 ans, on constate donc qu’il est possible d’unifier les systèmes de contrôle distants afin qu’ils travaillent ensemble. On élimine ainsi les réactions en chaîne de défaillance d’équipement en prônant le contrôle et la maintenance préventive grâce aux portraits en temps réel obtenus. On optimise l’exploitation des stations, qui fonctionnent ensemble et ainsi économisent de l’énergie. Les villes intelligentes sont à nos portes. À nous d’être prêts et ouverts d’esprit pour les implanter dans le secteur de l’eau. ■ Ce texte vous fait réagir ? Faites-nous part de vos commentaires en écrivant à info@maya.cc

ASSAINISSEMENT DÉCENTRALISÉ

LES CHAMBRES D’INFILTRATION : DES DISPOSITIFS DE DISPERSION DES EAUX ENCORE MÉCONNUS

Christian Vézina Associé principal Roy Vézina et associés C h r i s t i a n . v e z i n a @ ro y v e z i n a . c o m

es chambres d’infiltration sont des dispositifs de dispersion des eaux qui ont fait leur apparition commerciale au Québec au milieu des années 1990. Utilisées initialement pour disperser uniformément les eaux usées à l’intérieur d’un élément épurateur (installation septique), ces voûtes de plastique à fond ouvert ont évolué au cours des dernières décennies et sont maintenant couramment utilisées en gestion des eaux pluviales.

Eaux usées Lorsqu’elles sont utilisées pour la dispersion des eaux usées, les chambres d’infiltration remplacent les tuyaux perforés et la pierre nette qui enrobe les conduites de distribution qui permettent la répartition des eaux clarifiées en provenance d’une fosse septique sur toute la surface d’infiltration. Les chambres d’infiltration peuvent être utilisées avec tout type d’élément épurateur : tranchées d’infiltration, lits d’absorption, filtres à sable hors sol ou enfouis et champs de polissage. L’utilisation de ces chambres présente plusieurs avantages. Le principal est l’élimination de l’usage de la pierre d’enrobage autour des conduites de distribution. L’effet de masquage de la pierre reposant sur le sol naturel et réduisant la superficie réelle d’infiltration est ainsi éliminé. De plus, en éliminant l’usage de la pierre, on n’a plus à s’inquiéter de la qualité de cette dernière, principalement en ce qui a trait à la présence de particules fines, souvent présentes

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dans une pierre concassée non lavée et pouvant colmater la surface d’infiltration lors de leur migration vers le sol naturel. La surface d’infiltration est ainsi protégée et optimisée. D’ailleurs, plusieurs provinces canadiennes permettent une réduction de la superficie des éléments épurateurs de 25 à 50 % étant donné cette efficience d’utilisation de la surface d’infiltration disponible. La configuration physique de la chambre d’infiltration (voûte à fond ouvert) permet une meilleure oxygénation de la biomasse qui se développe dans le massif filtrant. En assurant un apport maximal en oxygène, elle atténue le risque de colmatage par le développement d’une biomasse anaérobie gluante et peu perméable. Fabriquées en PEHD, les chambres d’infiltration sont légères, ce qui facilite leur manutention et leur installation. Pour l’entrepreneur qui réalise les travaux, il en résulte une simplification de la mise en œuvre et une réduction des coûts d’installation. Tous ces avantages engendrent une réduction des coûts globaux d’installation. Et l’utilisation des chambres d’infiltration devient une option incontournable pour les sites éloignés où la non-disponibilité de la pierre est un facteur limitant pour la construction d’un champ d’épuration. Les endroits favorisant généralement l’usage de chambres d’infiltration sont donc les chalets, les camps de chasse et pêche, les pourvoiries, les campings, les camps de vacances et les villages éloignés.

Eaux pluviales Dans la gestion des eaux pluviales, les chambres d’infiltration sont utilisées principalement à deux fins : comme dispositifs d’infiltration des eaux pluviales ou comme ouvrages de stockage pour les bassins de rétention.

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L E S C H A M B R E S D ’ I N F I LT R AT I O N : D E S D I S P O S I T I F S D E D I S P E R S I O N D E S E A U X E N C O R E M É C O N N U S Pour en savoir plus, visionnez les capsules vidéo exclusives sur notre chaîne YouTube au www.YouTube.com/ MAYAproductionvideo

Dans le premier cas, le rôle de la chambre d’infiltration est essentiellement le même qu’en installation septique, et son usage est surtout réservé au secteur résidentiel. Les eaux de ruissellement en provenance de la toiture et des surfaces imperméabilisées sont interceptées et dirigées vers un îlot de chambres, lesquelles répartissent les eaux pluviales dans un dispositif d’infiltration comparable à un élément épurateur. Un prétraitement peut être nécessaire dans le cas des eaux de stationnement afin de capter les sédiments, car ceux-ci peuvent colmater la surface d’infiltration. Pour certaines installations commerciales, un prétraitement d’enlèvement des huiles et hydrocarbures peut être requis afin d’éviter la contamination du sol et de la nappe phréatique. Évidemment, une étude de caractérisation du site et des sols doit avoir été réalisée préalablement afin d’établir le taux de charge hydraulique auquel les eaux pluviales peuvent être infiltrées et pour établir la superficie d’infiltration. Les configurations d’aména-gement sont principalement les tranchées d’infiltration, les tranchées drainantes et les lits d’absorption.

La chambre d’infiltration pour l’assainissement décentralisé

Dans le cas des ouvrages de rétention, principalement utilisés pour des installations commerciales ou municipales, les chambres d’infiltration offrent un volume d’entreposage important qui permet de gérer les gros volumes d’eau de ruissellement générés lors de fortes précipitations. Lorsque les chambres sont installées sous la chaussée (station-nement, chemin d’accès, etc.), le matériau de fabrication est le polypropylène, qui procure une rigidité structurale plus importante que le PEHD. Bien que l’objectif premier dans ce genre d’ouvrage soit la rétention et le relargage à débit contrôlé des eaux pluviales, la configuration d’aménagement peut permettre l’infiltration en partie des eaux pluviales lorsque les conditions du sol le permettent (sol perméable). On parle alors d’un ouvrage de rétention avec recharge de la nappe phréatique. Il est important de bien évaluer les caractéristiques du sol pour établir la portion des eaux pluviales pouvant être infiltrée et la portion devant être entreposée pour un relargage subséquent.

Figure 1 :

Chambres d’infiltration d’une installation septique.

Figure 2 :

Chambres d’infiltration pour la gestion des eaux pluviales – tranchée drainante.

Nonobstant l’usage que le concepteur propose pour la gestion des eaux pluviales, les chambres d’infiltration demeurent une option économique, discrète (installation souterraine) et facile à mettre en œuvre pour l’entrepreneur. ■

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A G R O A L I M E N TA I R E

POURQUOI CONVERTIR LES DÉCHETS ET LES EAUX USÉES EN ÉNERGIE RENOUVELABLE OU EN EAU RÉUTILISABLE

Alice Mahr Directrice, développement des affaires Industrie Agroalimentaire Canada VEOLIA WATER TECHNOLOGIES CANADA alice.mahr@veolia.com

our l’industrie agroalimentaire, la gestion des déchets (solides ou liquides) est un défi de plus en plus difficile à relever d’année en année – sans compter que le gouvernement québécois interdira l’enfouissement des matières organiques dès 2020. Le coût moyen de l’élimination des effluents au Québec n’a cessé d’augmenter au cours des cinq dernières années. Les coûts d’exploitation et de services publics ont aussi continué d’augmenter, et le coût moyen de l’électricité est en hausse pour la même période, ainsi que le coût de l’eau. Les producteurs soucieux de l’atteinte de leurs objectifs sont ainsi amenés à investir dans l’installation ou l’amélioration de systèmes de traitement des effluents à même l’usine de production. Aujourd’hui, les technologies et les innovations proposées par les experts en traitement des eaux permettent aux producteurs agroalimentaires d’adopter des solutions pouvant avoir des retours sur investissement en trois à cinq ans seulement. Généralement, on convient que les coûts continueront à augmenter d’année en année. Dans cette optique, les producteurs agroalimentaires, particulièrement les brasseries, les laiteries et les distilleries, cherchent des solutions éprouvées afin de transformer les déchets et les eaux usées en énergie renouvelable, en eau réutilisable, et même en nouvelles sources de revenus. L’approche traditionnelle de traitement des déchets des distilleries (voir figure 1) consiste à convertir la drêche en sous-produit vendu pour l’alimentation du bétail. Les autres résidus sont traités à l’aide de filtres, puis rejetés aux égouts. Figure 1 Approche traditionnelle des distilleries

En Irlande, la distillerie Macallan en est un exemple. Les résidus et les eaux de lavage y sont traités sur place grâce à un flottateur à air dissous (DAF) et à un bioréacteur à membrane (MBR) qui produisent un perméat de qualité exceptionnelle. Un autre projet ambitieux, réalisé celui-là en Écosse, est le procédé bioénergétique complet de la distillerie Diageo (Guinness, Gordon’s Gin, Captain Morgan, Smirnoff, Johnnie Walker), à Roseisle, en activité depuis 2009 (voir figure 2).

Figure 2 Distillerie et usine de bioénergie

Dans ce modèle, les résidus de la première distillation et la drêche sont déshydratés et brûlés dans une chaudière biénergie (biomasse et biogaz) conçue pour produire de la vapeur et de l’énergie électrique utilisées sur place. Les eaux combinées sont traitées dans un réacteur anaérobie EGSB (expanded granular sludge bed) à haut rendement dans le but d’éliminer et de convertir jusqu’à 98 % du COD en biogaz riche en méthane, qui est utilisé comme combustible supplémentaire pour la chaudière. Ensuite, les eaux sont envoyées dans un bioréacteur à membrane (MBR), dans lequel des bactéries éliminent la plus grande partie du COD résiduel, le nitrifiant et permettant ainsi la réduction de l’azote total. Ainsi, depuis 2009, Diageo fournit 98 % de la vapeur d’eau et 80 % de la puissance électrique utilisée à sa distillerie, réduisant ainsi les émissions de dioxyde de carbone sur le site d’environ 56 000 tonnes/an. À Leven, toujours en Écosse, une usine semblable traite un flux de 6 100 m3/jour contenant 118 tonnes de COD. La distillerie récupère ainsi 60 % de l’eau et 80 % de l’énergie tout en réduisant de 95 % les émissions de dioxyde de carbone.

Cependant, un certain nombre de facteurs justifient la modification de cette approche. Premièrement, le coût croissant de l’énergie rend l’évaporation des résidus de distillation coûteuse, alors que le prix fluctuant de l’alimentation du bétail remet en question la valeur de la drêche de distillerie. Deuxièmement, la plupart des filtres bactériens, installés il y a près de 50 ans, sont aujourd’hui inefficaces. Troisièmement, la hausse du coût de l’eau se répercute sur les coûts d’exploitation. Alors, existe-t-il une meilleure façon de faire ? En investissant un peu plus, il est possible de traiter les effluents fortement chargés (COD de 15 000 à 250 000 mg/L) pour maximiser la production d’énergie renouvelable, le biogaz, tout en réduisant les coûts d’exploitation. En Europe, il est intéressant d’aller visiter les distilleries, laiteries et brasseries qui ont choisi des solutions robustes et durables combinant la production de bioénergie, le recyclage de l’eau et l’économie de coûts annuels d’exploitation de leur site.

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Grâce à cette approche globale bioénergétique, à la fois durable et financièrement intéressante, les distilleries ont à leur disposition une multitude de solutions pouvant être adaptées à leur situation et à leurs besoins particuliers. Les projets pilotes utilisant ces diverses solutions au Québec permettent de démontrer que la combinaison de la réduction des coûts de rejets des effluents, des faibles coûts d’exploitation, de la récupération d’énergie et du recyclage de l’eau rend le processus non seulement très attrayant techniquement et financièrement, mais aussi durable, puisqu’il réduit les empreintes carbone et hydrique. À moyen terme, l’approche des producteurs en Irlande et en Écosse pourrait influer sur le modèle de traitement des déchets au Canada, où l’élément moteur n’est pas la crainte d’une pénurie d’eau ! Cette approche, en s’appuyant de plus en plus solidement sur des méthodes éprouvées, permet bien plus : elle change le paradigme du cycle de production, le faisant passer du gaspillage à une véritable économie circulaire. ■ Ce texte vous fait réagir ? Faites-nous part de vos commentaires en écrivant à info@maya.cc

I N STR U M E NTATI O N

LA TECHNOLOGIE BLUETOOTH AU SERVICE DE L’INSTRUMENTATION

France Gauvreau B.Sc. Directrice générale Hanna Instruments Canada inc. f ra n c e g @ h a n n a c a n . c o m

l fallait s’y attendre ! L’ère « filaire » est maintenant révolue, remplacée par les technologies sans fil (WiFi, infrarouge, réseaux cellulaires 3G-4G, Bluetooth, etc.) dans tous les types de communication, et l’instrumentation électroanalytique n’a pas échappé à ce changement. Des manufacturiers ont mis au point, il y a déjà près de 15 ans, des technologies de conversion de signaux acquis de capteurs (senseurs ou sondes) en signaux numériques transférés par voie inductive, éliminant ainsi la présence de câbles pouvant subir une dégradation par des facteurs environnementaux tels que la corrosion ou l’humidité. D’autres ont perfectionné les transmissions infrarouges, rendant possible la transmission à courte portée de certaines données. Depuis le début de la décennie, les possibilités qu'offre le protocole Bluetooth ont été étudiées et éprouvées à cette fin, après quoi Bluetooth a été intégré directement dans certains senseurs, ce qui a permis la transmission des mesures saisies à des dispositifs mobiles (téléphones intelligents, tablettes de type iPad, etc.).

Contrairement aux appareils utilisant la technologie infrarouge, les appareils Bluetooth ne nécessitent pas une vue directe pour communiquer Bluetooth, considérée jusqu’à tout récemment comme une technologie de réseau « personnel » sans fil, est maintenant adaptée aux usages commerciaux et professionnels. Contrairement aux appareils utilisant la technologie infrarouge, les appareils Bluetooth ne nécessitent pas une vue directe pour communiquer, ce qui rend leur utilisation plus souple et permet notamment une communication d’une pièce à une autre, sur de petites distances. Chaque appareil dispose donc d’une puce électronique contenant le protocole Bluetooth.

Fonctionnement Bluetooth, à la manière du WiFi, utilise la technique d’étalement de spectre par saut de fréquence, qui consiste à découper la bande de fréquences en 79 canaux (appelés sauts) d’une largeur de 1 MHz, puis de transmettre des données en utilisant une combinaison de canaux. Changeant de canal jusqu’à 1 600 fois par seconde, le standard Bluetooth permet d’éviter les interférences avec les signaux d’autres modules radio.

Lucent, Microsoft, Motorola), ce qui la rend d’une stabilité économique sans faille et en assure l’optimisation constante. Une entreprise peut donc adopter cette norme pour ses produits sans risque de se retrouver complètement au dépourvu à cause d’un abandon de la technologie, un problème fréquent dans le domaine des nouvelles technologies n’ayant pas encore pris leur essor. Outre son prix abordable, qui représente un avantage certain, la petite taille de cette puce lui permet d’être intégrée facilement dans la majorité des dispositifs électroniques : périphériques d’ordinateurs, téléphones, accessoires de voiture, casques audio et maintenant capteurs électroniques. Alors que les premières générations de puces Bluetooth (versions 1.0 et 1.1) présentaient les désavantages d’avoir un débit de données faible et une portée limitée (10 mètres), la version 4.0 jouit d’une réputation enviable par rapport aux autres technologies sans fil. La puce Bluetooth de la nouvelle génération offre un débit maximal de 24 Mb/s et une portée de plus de 100 mètres. Par ailleurs, le temps de latence est réduit à environ 3 millisecondes. La sécurité est accrue grâce à l’intégration du chiffrement AES à 128 bits, et les demandes énergétiques sont revues à la baisse, un élément essentiel pour permettre le déploiement de Bluetooth dans certains périphériques (une simple pile bouton est suffisante pour alimenter un appareil pendant des années). Cette évolution lui a permis de s’implanter dans les marchés de la santé et du sport ainsi que dans celui de l’instrumentation électroanalytique.

Accepter certains risques pour profiter de cette technologie La technologie Bluetooth, tout comme les autres technologies sans fil, est sans contredit avantageuse, mais les risques liés à son utilisation sont omniprésents. Nos gouvernements fédéral et provincial, en particulier Santé Canada, contrôlent régulièrement les risques d’exposition de la population aux radiofréquences émises par les technologies sans fil. Pour que la société puisse bénéficier de l’utilisation des appareils reposant sur cette technologie, tous les membres de la collectivité doivent accepter d’être exposés, dans une certaine mesure, aux champs de radiofréquences. Les risques appartiennent essentiellement à deux catégories : les risques connus et les risques liés à des suppositions. Certains risques, comme ceux qui sont associés aux effets thermiques sur le corps, sont bien connus. Les exigences gouvernementales les gèrent en maintenant la force des champs de radiofréquences sous les niveaux auxquels la production de chaleur pourrait être néfaste. Les autres risques sont basés sur des suppositions. Les scientifiques ont déterminé que certains effets biologiques pouvaient se produire en deçà des niveaux associés à la production de chaleur, mais les spécialistes s’entendent pour dire que rien ne prouve clairement l’existence d’effets néfastes. La recherche se poursuit, comme c’est le cas pour de nombreuses questions scientifiques.

Les avantages l’emportent-ils sur les risques ? L’établissement d’une connexion Bluetooth entre deux périphériques suit une procédure relativement complexe qui permet d’assurer un certain niveau de sécurité. La norme Bluetooth compte un certain nombre de profils d’application, ce qui permet de définir le type de services offerts par un périphérique Bluetooth. Chaque périphérique peut ainsi supporter plusieurs profils.

Les avantages La technologie Bluetooth a été mise au point par un consortium de géants de l’industrie informatique (Ericsson, IBM, Intel, Nokia, 3Com,

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Il est clair que les énormes avantages des technologies sans fil telles que le Bluetooth l’emportent sur ce que les scientifiques considèrent comme des risques minimes d’effets néfastes. Le milieu scientifique est en grande partie convaincu que l’exposition aux champs de radiofréquences provenant d’appareils de communication sans fil, y compris les téléphones cellulaires et les stations de base, est sans danger. Bien que pour le moment les instruments scientifiques utilisant les technologies sans fil tel le Bluetooth soient des exceptions, l’avenir nous en réserve sûrement des panoplies ! ■

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ÉQUIPEMENTS

CHOISIR LA BONNE SOUFFLANTE CENTRIFUGE Nicolas Minel Vice-président Brault Maxtech N i c o l a s . m i n e l @ b ra u l t m a x t e c h . c o m

l existe trois types de soufflantes centrifuges : conventionnel à multiétage, conventionnel turbo à engrenage et turbo à haute vitesse. Tous trois fonctionnent en mode dynamique. Contrairement aux surpresseurs à déplacement positif, les soufflantes centrifuges sont affectées par la variation de la densité de l’air, qui dépend de la température et de la pression barométrique. Une augmentation de la densité se traduira par une augmentation de la puissance pour un débit volumétrique équivalent, et une diminution de la densité créera l’effet inverse. De plus, une variation de la pression d’utilisation en aval changera le débit volumétrique et la puissance : une augmentation de la pression réduira le débit volumétrique ainsi que la puissance consommée, et une diminution de pression aura l’effet inverse. Le choix d’une soufflante centrifuge est critique et doit absolument se faire sur la base de critères précis afin de permettre un fonctionnement stable et optimal. Les paramètres de conception à considérer doivent absolument comprendre : les températures d’air maximale et minimale du site, la pression barométrique locale (l’élévation du site en fonction du niveau de la mer), le degré d’humidité moyen, les débits massiques d’air maximum, moyen et minimum ainsi que les variations de pression pour l’utilisation particulière. Toutes ces valeurs vont permettre de préparer les courbes de fonctionnement propres à la soufflante pour la gamme d’utilisations choisie. Les trois types de soufflantes centrifuges se distinguent de la façon suivante : l Soufflantes centrifuges de type conventionnel à multiétage. Ces soufflantes existent depuis des décennies et ont été largement employées avec des applications de débits variables et de pression fixe. Les soufflantes centrifuges multiétages sont composées d’un bâti en fonte intégrant plusieurs impulseurs fabriqués ou moulés en aluminium, attachés sur un arbre et entraînés par un moteur conventionnel de 3 600 tours par minute. Le niveau sonore en champ libre se situe habituellement entre 80 et 90 décibels (mais dépend grandement du niveau sonore du moteur). Leur efficacité est généralement bonne au point de conception de débit et de pression (à la température maximale de l’air) pour des volumes d’air de 100 à 700 m3/min (de 3 500 à 25 000 CFM). Par contre, la variation de débit par la modulation d’une vanne sur l’entrée d’air de la soufflante fait chuter rapidement l’efficacité énergétique. Des entraînements à fréquence variable sont maintenant employés pour pallier cette baisse d’efficacité. Ces ensembles de type multiétage ont une empreinte au sol assez importante. l Soufflantes centrifuges de type conventionnel turbo à engrenage. Ces soufflantes sont conçues pour des débits d’air très élevés, allant jusqu’à 3 000 m3/min (105 000 CFM),

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et même plus chez certains manufacturiers. Elles comprennent un système d’engrenage mécanique d’augmentation de vitesse couplé à un moteur de 3 600 tours par minute, un impulseur moulé en aluminium ou en acier inoxydable, et des contrôles mécaniques de l’air à l’entrée et à la sortie. Un système de lubrification forcée pour le système d’engrenage est nécessaire et peut même nécessiter un système de refroidissement. L’efficacité énergétique de ces soufflantes est généralement considérée comme très intéressante pour les débits en cause. Le niveau sonore est toutefois élevé à cause des pièces mécaniques, et l’ajout d’un abri acoustique doit absolument être envisagé pour réduire le bruit à des niveaux acceptables. Les coûts de l’entretien mécanique sont relativement élevés en raison des systèmes de lubrification forcée et des nombreuses pièces mécaniques. Ces ensembles ont une empreinte au sol importante. l Soufflantes centrifuges de type turbo à haute vitesse. Ces soufflantes sont offertes depuis près de 10 ans en Amérique du Nord. Leur conception permet des vitesses de rotation très élevées, de l’ordre de 20 000 à 60 000 tours par minute, ce qui diminue de façon importante leur empreinte au sol. Les modèles actuellement offerts ont des puissances pouvant aller jusqu’à environ 450 kW (600 HP). Ces soufflantes sont généralement employées pour des débits de 100 à 350 m3/min (de 3 500 à 12 000 CFM). Elles comportent un moteur à très haute vitesse sur roulements magnétiques ou à l’air, ce qui réduit l’entretien global en éliminant les pièces mécaniques (système d’entraînement conventionnel, accouplement, roulements à billes, lubrifiants, etc.). L’efficacité énergétique se trouve grandement améliorée par l’élimination de toutes les pertes causées par les éléments mécaniques et par la très grande précision de conception de l’impulseur lui-même. Un point très important à ne pas sous-estimer est le refroidissement du moteur. Étant donné les vitesses très élevées qu’il peut atteindre, il faut absolument inclure un système de refroidissement interne au système. Le refroidissement du moteur se fait principalement avec l’air entrant dans la soufflante : une partie de cet air passe à l’intérieur du moteur et entraîne la chaleur en dehors de celuici. Par contre, si cette chaleur se retrouve avec l’air compressé, elle causera une diminution de la densité de l’air, laquelle va réduire directement l’efficacité de la soufflante. Pour pallier ce problème, certains manufacturiers ajoutent un dispositif de sortie séparée de l’air chaud vers la salle des soufflantes ou vers l’extérieur du bâtiment, tandis que d’autres installent des systèmes de refroidissement au glycol en circuit fermé. Pour la modulation du débit, les soufflantes de type turbo à haute vitesse comportent toujours un entraînement à fréquence variable pour la variation de la vitesse du moteur. Un abri acoustique est toujours inclus, ce qui limite le niveau sonore aux environs de 85 décibels en champ libre. Les prix de ces soufflantes sont assez élevés, et leur utilisation devient plus intéressante si les coûts de l’électricité sont élevés ou, dans le cas du Québec, si on les utilise pour des puissances supérieures à 150 kW (200 HP). Au final, comme pour tout, l’important est de bien évaluer ses besoins et de s’assurer que les critères de base précédemment énumérés soient considérés afin de choisir l’équipement approprié. ■

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C O M M U N A U TA I R E

CONSERVER UNE TRACE PHYSIQUE DE NOTRE PATRIMOINE IMMATÉRIEL

Marie-Eve Le Scelleur M.A. Muséologie Directrice générale, Centre d’interprétation de l’eau melescelleur@cieau.qc.ca

epuis son ouverture en 2008, le Centre d’interprétation de l’eau (C.I.EAU ) se donne comme mission, en parallèle à celle d’expliquer les aspects techniques de la gestion de l’eau et de son utilisation responsable, d’agir à titre de mémoire collective du patrimoine lié à l’eau. Pour ce faire, l’organisme collectionne de nombreux artefacts qui témoignent du passé de la production et de la distribution de l’eau potable ainsi que de la gestion écologique des eaux usées. Les objets qui composent la collection sont catalogués selon les normes de gestion des collections de la Société des musées du Québec et accompagnés de notes visant à garder une trace de leur origine et de leur utilisation passée. Ils peuvent être utilisés à des fins d’éducation ou d’exposition, selon les besoins exprimés par le musée ou par la communauté. Cette collection grandissante représente le patrimoine matériel de l’eau au Québec. L’équipe du C.I.EAU souhaite maintenant bonifier sa collection en y intégrant des éléments témoignant du patrimoine immatériel du milieu de l’eau. Le patrimoine immatériel est défini dans la Loi sur le patrimoine culturel du Québec comme suit : « [...] les savoir-faire, les connaissances, les expressions, les pratiques et les représentations transmis de génération en génération et recréés en permanence en conjonction, le cas échéant, avec les objets et les espaces culturels qui leur sont associés, qu’une communauté ou un groupe reconnaît comme faisant partie de son patrimoine culturel et dont la connaissance, la sauvegarde, la transmission ou la mise en valeur présente un intérêt public1. » En d’autres mots, le patrimoine immatériel est un aspect de la culture associé à une communauté. On parle ici des histoires, souvenirs, savoir-faire et terminologies qui ont été utilisés au fil des années et qui, avec la modernité et l’âge grandissant de leurs porteurs, risquent de se perdre. Des histoires comme celle de la roche de Fabreville, maintenant exposée au C.I.EAU, font partie de ce patrimoine, mais aussi le savoir transmis par le personnel d’expérience aux nouveaux, ou encore le souvenir et les anecdotes associés à l’introduction de nouvelles technologies ou à la construction de nouvelles stations. Au cours des dernières années, les acteurs du milieu patrimonial mondial ont commencé à porter une attention particulière aux questions liées à l’aspect immatériel de leur sujet d’étude. En effet, jusqu’à très récemment, cet aspect du patrimoine était négligé. Une collecte de données plus difficile, un niveau d’abstraction plus élevé et une perception de non-importance par les détenteurs de ce patrimoine ont contribué à faire du patrimoine immatériel un « parent pauvre » de ce milieu, malgré sa richesse et son rôle essentiel dans la compréhension d’une époque donnée.

Le magazine de l’eau au Québec SOURCE VOL. 10 N O 3 HIVER 2015

Le changement de perception a entraîné un questionnement important sur la meilleure façon de récolter ce patrimoine à des fins de conservation. Le Centre d’histoire de Montréal a mis au point une technique qui s’avère particulièrement efficace. Avec ses « cliniques de mémoire », il réussit à rassembler les détenteurs du patrimoine immatériel lié à un lieu, à une profession ou à une communauté, et à activer les souvenirs pour en garder une trace sur vidéo. Ces évènements se greffent généralement à un événement existant, lié au groupe de personnes dont on souhaite recueillir les souvenirs (par exemple, un anniversaire important). Lors d’une telle « clinique » (dont les gens ont été informés à l’avance), l’équipe du musée s’installe avec l’équipement nécessaire pour mener des entrevues filmées des participants et recueillir des objets (photos, documents, etc.) que certains pourraient avoir apportés. Les participants passent à tour de rôle dans la cabine de tournage, avant de retourner aux autres activités de la journée. De cette façon, il est possible de recueillir en peu de temps de nombreux témoignages d’une qualité suffisante pour des fins d’exposition ou d’éducation. Les entrevues étant dirigées, les membres de l’équipe du musée peuvent cerner les sujets pour lesquels ils souhaitent garder une trace à intégrer à leur collection. Le C.I.EAU a choisi d’utiliser cette méthode pour entamer la constitution d’une base de données sur le patrimoine immatériel du milieu québécois de l’eau. Une « clinique de mémoire » aura donc lieu en marge de la journée Compte-gouttes, le 18 juillet 2015, lors d’un grand pique-nique organisé par le C.I.EAU. Les entrevues qui y seront menées aborderont plusieurs thèmes, dont les multiples parcours professionnels liés à ce milieu, le quotidien des stations à différentes époques, les moments marquants de la carrière des participants et les technologies et événements qui se sont avérés déterminants pour le métier. Afin de recueillir un volume intéressant de données, nous avons besoin de votre collaboration. Nous vous invitons donc à réserver votre place à la « clinique de mémoire » du C.I.EAU en nous contactant au 450 963-6463 d’ici le 10 juillet. Nous vous transmettrons ensuite le questionnaire, afin de vous donner le temps de vous préparer. La participation à la journée est gratuite. L’équipe du C.I.EAU espère vous voir nombreux à cet événement dont l’objectif est de conserver une trace physique de votre patrimoine immatériel. L’invitation est donc lancée à tous les experts de l’eau de la province ! ■

Médiagraphie Conseil québécois du patrimoine vivant. État des lieux du patrimoine immatériel, 2014, 108 pages. En ligne : http://patrimoinevivant.qc.ca/wpcontent/uploads/2014/03/Etat-des-lieux-du-patrimoine-immateriel-2014.pdf. Consulté le 6 février 2015. LECLERC, Jean-François. « Des cliniques de mémoire pour enrichir le patrimoine commun », Nos diverses cités, no 7, printemps 2010. En ligne : http://canada.metropolis.net/pdfs/JLeclerc_apr12_10_f.pdf. Consulté le 6 février 2015. MEUNIER, Anik. La muséologie, champ de théories et de pratiques, Presses de l’Université du Québec, 2012, 300 pages.

1 Conseil québécois du patrimoine vivant. État des lieux du patrimoine immatériel, 2014, page 6.

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G E STI O N H U M A I N E D E S R E S S O U R C E S

RÉTROSPECTIVE : LA GRH DES 10 DERNIÈRES ANNÉES

Dominique Dodier Directrice générale EnviroCompétences d o m i n i q u e . d o d i e r @ e n v i ro c o m p e t e n c e s . o rg

u début d’une nouvelle année, il est souvent pertinent de regarder en arrière pour comprendre tout le chemin qu’on a parcouru. Pour certains, le passé est garant de l’avenir, alors que pour d’autres, la seule constante, c’est le changement. La gestion des ressources humaines (GRH) n’échappe pas à cette logique de changement, de transformation. L’évolution que j’ai vue au fil des années me fait sourire, sans pour autant m’enlever mon sens critique. Il y a 10 ans, la GRH découlait de la philosophie définissant le service des RH comme un centre de coûts ne générant pas de revenus, puisque les salaires représentent presque toujours, toutes proportions gardées, la plus grosse dépense d’une entreprise (masse salariale). Malgré cela, cette dépense devait traduire toute la complexité, la difficulté de gérer les ressources et tous les efforts déployés à le faire. Le service des RH était, pour la majorité des entreprises, un service axé sur des activités comme la gestion SST (santé et sécurité du travail), de la paye, des avantages sociaux, de la convention collective et du recrutement. Aujourd’hui, on peut constater la transformation qui s'est produite au fil des ans. On ne parle plus de service des RH, mais parfois de service du capital humain ou du service de l’humain. On a vu des éléments stratégiques émerger des activités quotidiennes. On a fait la corrélation entre le plus grand centre de coûts et son importance. Les directions des RH se sont aussi transformées et ont redéfini leurs raisons d’être en y ajoutant une vision et une action plus stratégiques, tournées vers l’entreprise. Plusieurs entreprises ont alors demandé à leur service des RH d’arrimer les façons de faire, les méthodes de travail, le travail et les responsabilités de résultats avec les enjeux et les objectifs de l’entreprise. Par exemple, si une entreprise veut accroître ses ventes de 20 %, son service des RH devra déployer une stratégie et un plan de recrutement à court, à moyen et à long terme qui devront permettre à l’entreprise d’atteindre cet objectif. Si une entreprise souhaite devenir un leader dans son domaine, les stratégies de RH devront porter sur la marque employeur et sur les résultats en SST pour devenir un modèle. Arrimer le travail des RH avec les objectifs de l’entreprise peut aussi vouloir dire que les RH devront mettre sur pied un plan de formation des employés, proposer un virage organisationnel ou concevoir une offre visant à retenir les employés. On a assisté à toute une transformation dans le domaine du recrutement. Jadis, on faisait paraître des offres d’emploi dans la section « Carrières » ou dans les petites annonces des journaux. Aujourd’hui, on les affiche dans les médias sociaux et sur les sites Web de recrutement, comme EnviroEmplois et les LinkedIn de ce monde. Les petites annonces sont de plus en plus rares. Internet a modifié les habitudes des recruteurs et des chercheurs d’emploi. Autre exemple : autrefois, on prenait des références par téléphone, alors

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qu’aujourd’hui, les réseaux sociaux peuvent nous donner de l’information sur un candidat en quelques minutes. Les modes d’apprentissage aussi ont grandement évolué. Il y a 10 ans, on parlait de formation en mode présentiel, dans une salle de cours. Maintenant, on parle d’apprentissage en ligne (e-learning) et de webinaires. Des personnes peuvent suivre une même formation alors qu'elles sont physiquement à des centaines de kilomètres les unes des autres. On parle de plus en plus d’autoapprentissage, et les obstacles à la formation traditionnelle disparaissent. Les modes de communication aussi se sont accélérés. Les courriels, les Doodle et les SurveyMonkey ont tous des impacts sur la vitesse des communications et sur l’efficacité en temps réel. Les réunions se font de partout en mode virtuel. On note une seule ombre au tableau de l’évolution de la GRH : la formation. Cet élément stratégique de la GRH a évolué au cours des 10 dernières années, mais pas à la même vitesse que les autres. Trop peu d’entreprises offrent de la formation de façon systématique, trop peu la planifient, l’organisent. La formation est encore perçue comme une dépense et non comme un investissement. Elle fait encore les frais de préjugés (« un employé trop compétent quitte son entreprise », « on ne connaît pas le retour sur l’investissement d’une formation », etc.). Pourtant, la formation est la clé principale de la compétitivité. Des ressources humaines en quantité suffisante, mais aussi de qualité, sont un gage de réussite. Le 1 % en formation n’est plus suffisant !

Internet a modifié les habitudes des recruteurs et des chercheurs d’emploi. L’avenir est plus difficile à prédire, mais le départ à la retraite des baby-boomers et le taux de natalité affecteront les entreprises et feront sûrement ressortir l’importance d’une saine gestion des ressources humaines, des pratiques exemplaires en RH et de la présence en plus grand nombre de professionnels des RH au sein des entreprises. Les défis de demain ne seront pas moins grands que ceux d’aujourd’hui, mais ils appelleront des solutions différentes, de nouveaux outils et des pratiques innovatrices. ■ J’en profite pour souhaiter un joyeux 10e anniversaire au magazine 3Rve !

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