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Gaz dissous dans l’eau de puits

La présence de gaz dans l’eau souterraine peut occasionner différents problèmes liés à la sécurité des personnes qui y sont exposées plutôt qu’à la qualité de leur eau. Le texte qui suit s’adresse principalement aux propriétaires de puits individuels et présente les mesures qui peuvent être mises en place pour solutionner des problèmes dus aux gaz dans l’eau.

Au Québec, il est naturel de trouver des gaz dissous, principalement du méthane, du dioxyde de carbone ou de l’azote, dans l’eau des puits. La présence de ces gaz est reliée à la lente migration des eaux souterraines dans le sol et au fait que tous ces gaz, qui sont naturellement présents dans l’environnement, sont solubles dans l’eau.

Le méthane et le dioxyde de carbone occasionnent surtout des jaillissements hors des robinets et des problèmes d’amorçage (bouchon de gaz) au niveau des pompes. La gravité des problèmes varie de jaillissements occasionnels à l’extérieur de robinets d’eau chaude à un écoulement constant de gaz par le tubage du puits.

Le méthane, le dioxyde de carbone et l’azote sont inodores. La prudence est de mise lorsque l’eau contient du méthane puisque ce gaz est inflammable, explosif et qu’il doit être ventilé vers l’extérieur. Le dioxyde de carbone et l’azote devraient également être ventilés vers l’extérieur. Comme ces gaz peuvent déplacer l’oxygène de l’air s’il n’y a aucune ventilation, ils pourraient, dans des cas extrêmes, causer la mort par suffocation. Plus lourd que l’air, le dioxyde de carbone peut s’accumuler dans des espaces clos et bas, comme les chambres des pompes ou les fosses de visite de puits. Ces dernières sont rares au Québec, car depuis 2002, la réglementation exige que le sommet des puits dépasse le niveau du sol d’au moins 30 centimètres.

La capacité de l’eau à retenir les gaz varie selon la température et la pression. À mesure que la température de l’eau augmente, la quantité de gaz dégagé augmente. Ainsi, le jaillissement du gaz par le robinet d’eau chaude est souvent plus prononcé que celui qui provient du robinet d’eau froide. De plus, le gaz s’échappera plus facilement de l’eau laissée dans un bassin ouvert que de celle contenue dans un réseau sous pression ou dans un aquifère souterrain.

Il est possible de détecter la présence de gaz en excès dans l’eau en observant un verre d’eau provenant du robinet. Une eau laiteuse dans laquelle de fines bulles émanant du fond montent jusqu’à la surface et qui s’éclaircit du fond jusqu’à la surface à mesure que ces bulles montent peut indiquer la présence de gaz dissous en quantité importante. Notons que ce phénomène peut être accentué lorsqu’un robinet est muni d’un aérateur.


Régulateurs de volume d’air

Il importe de ne pas confondre un problème lié à la présence de gaz et le mauvais fonctionnement du régulateur de volume d’air. Certains anciens systèmes de pressurisation ont été conçus pour ajouter de l’air au réservoir de pression lorsque la pompe est en marche. Ce type de système nécessite un régulateur de volume d’air pour relâcher l’excédent d’air du réservoir sous pression. La défaillance de ce régulateur ou son absence entraînera une surcharge d’air dans le réservoir, cause répandue de jaillissement de gaz par les robinets.

Ventilation du tubage du puits

En présence de gaz dans le puits, celui-ci devrait être muni d’un couvercle ventilé afin de prévenir l’accumulation de gaz. L’utilisation d’un coulisseau de raccordement pour le puits élimine normalement les problèmes de ventilation puisque la plupart sont munis de couvercles à évent.

Si le raccordement du puits se trouve sous le niveau du sol dans une fosse, dans une chambre des pompes ou dans le sous-sol d’une maison, le tubage doit être ventilé vers l’extérieur. Pour ce faire, on peut notamment installer une garniture d’étanchéité sanitaire munie d’un tuyau d’évent extérieur. Quand le puits est situé à l’extérieur, ce type de problème peut être réglé en installant un coulisseau de raccordement, en prolongeant le tubage du puits jusqu’à ce qu’il dépasse le niveau du sol et en remblayant la fosse autant que possible.

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Problèmes liés au pompage

Certains cas graves de gaz dans l’eau peuvent causer des bouchons de gaz (désamorçage) dans les pompes submersibles ou à jet. Modifier la pompe avec le concours d’un représentant du fournisseur, d’un foreur de puits d’eau ou d’un spécialiste en approvisionnement en eau agricole permet parfois d’y remédier.

S’il s’avère que l’eau souterraine présente des concentrations élevées de méthane, des bouchons de gaz risquent de se former dans les pompes submersibles. Dans ce genre de situation, la pompe fonctionne normalement, mais de temps à autre, elle cesse de pomper l’eau et tourne à vide puisque des bulles de gaz s’accumulent au niveau du rotor de la pompe, empêchant l’eau de circuler librement. Pour rétablir le pompage, il suffit généralement de mettre la pompe hors tension, puis de la redémarrer. Diverses solutions ont été mises à l’essai dans le passé, notamment :

  1. le perçage de trous dans les pales du rotor afin de libérer les bulles d’air;
  2. le déplacement de la valve anti retour du haut de la pompe à une distance d’environ 1,5 m (5 pi) à 3 m (10 pi) au dessus de celle-ci;
  3. l’installation d’un déflecteur éloignant les bulles de l’entrée de la pompe.

L’efficacité de ces trois solutions est limitée, mais une quatrième méthode présente de bonnes chances de succès. Elle consiste à dériver une partie de l’eau vers le fond du puits et de pomper l’autre partie vers le réservoir sous pression.

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Installation

Le système est modifié de façon à diriger environ le tiers de l’eau vers le fond du puits et les deux tiers restants vers le réservoir. Par exemple, si la pompe a une capacité de 22,7 l/min (6 gpm), il faudra envoyer 7,6 l/min (2 gpm) vers le puits et 15,1 l/min (4 gpm) vers le réservoir (voir la figure 1). Il est parfois nécessaire de retirer la valve anti retour de la pompe.

Parmi les nombreux essais semblables réalisés aux environs de Camrose, en Alberta, la grande majorité a réussi, parfois après l’installation d’une pompe de capacité supérieure ou après le retrait de la valve anti retour.

Figure 1 : Pompe submersible avec soupape de dérivation Dole

Figure 1

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Réservoirs sous pression

Si l’eau contient des gaz dissous problématiques (méthane, dioxyde de carbone), les réservoirs à revêtement de verre ou remplis d’air ne peuvent convenir puisqu’ils ne sont pas munis d’un dispositif d’évacuation de l’excédent de gaz. Ces gaz s’accumulent dans le réservoir jusqu’à sa pleine capacité, puis parcourent les conduites d’eau pour jaillir par les robinets ouverts, le cas échéant.

À l’inverse, un réservoir sous pression standard, en acier galvanisé, est conçu pour accueillir un régulateur de volume d’air qui permet de libérer l’excédent de gaz provenant d’un puits profond. S’il s’agit d’un gaz inflammable comme le méthane, le régulateur doit être raccordé à un tube d’aération en cuivre ou en plastique menant à l’extérieur. Afin d’éviter le gel, le tube doit avoir un diamètre minimal de 25 mm lorsqu’il traverse la paroi extérieure.

Contrôle des gaz dans les chauffe eau

On constate souvent que les problèmes de jaillissement se limitent aux robinets d’eau chaude. Afin d’évacuer les gaz à l’extérieur du chauffe-eau, il suffit d’installer un évent automatique semblable à ceux des systèmes de chauffage à la vapeur ou à l’eau chaude (voir la figure 2). Le gaz libéré de l’eau à l’intérieur du chauffe-eau s’accumule dans l’évent, puis, lorsque la quantité de gaz fait baisser le flotteur dans l’évent, la soupape s’ouvre et libère les gaz jusqu’à ce que le niveau d’eau remonte suffisamment pour que le flotteur referme la soupape. Ce type d’installation n’élimine pas le jaillissement, mais le limite.


Figure 2 : Évent pour chauffe-eau

Figure 2

Aération et ventilation

Un problème majeur peut nécessiter la mise en place d’un système d’aération de l’eau (voir la figure 3). Le dispositif installé vaporise cette dernière dans un réservoir muni d’un évent vers l’extérieur. Le contrôle du niveau d’eau s’effectue alors au moyen d’un interrupteur à flotteur qui actionne la pompe du puits ou qui ouvre une vanne électromagnétique normalement fermée.

Une deuxième pompe retire l’eau du réservoir et la dirige, sous pression, vers le système de distribution de la maison. Il est recommandé d’utiliser un système d’aération spécifiquement conçu selon la situation.

Figure 3 : Système d’aération pour éliminer les gaz

Figure 3

 


Préparé par : Bureau de coordination sur les évaluations stratégiques et la Direction des politiques de l’eau du MDDEFP.
Source : Ce document est une adaptation de la page Web Dissolved Gases in Well Water, Agdex 716(D18), disponible sur le site du ministère de l’Agriculture et du Développement rural de l’Alberta.


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