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Position ministérielle sur la réduction du phosphore dans les rejets d'eaux usées d'origine domestique

Ministère du Développement durable, de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques

Énoncé de position ministérielle

Introduction

  1. Historique et évolution des exigences de rejet de phosphore
  2. Objectifs de la position ministérielle
  3. Plans d'eau visés par la position ministérielle
  4. Exigences de rejets
  5. Application de la Position ministérielle

 

10 juillet 2009
Mise à jour : 16 juillet 2015

Énoncé de position ministérielle

Devant l'accroissement de la présence des algues bleu-vert dans les plans d'eau du Québec, le gouvernement du Québec a adopté le Plan d'intervention sur les algues bleu-vert (PDF, 107 ko).

Dans ce plan d'intervention, le gouvernement recommande, entre autres, l'implantation d'équipements permettant de réduire les rejets de phosphore dans le milieu récepteur (action 2.5), et ce, aux endroits où ce milieu le requiert.

La Position ministérielle sur la réduction du phosphore dans les rejets d'eaux usées s'applique aux rejets de nature domestique d'origine municipale, institutionnelle ou privée. Cette position ne s'applique toutefois pas aux rejets des résidences isolées qui sont déjà encadrés par le Règlement sur l'évacuation et le traitement des eaux usées des résidences isolées (Q-2, r. 22) ni aux débordements de réseaux d'égout.

Cette position ministérielle se résume ainsi :

  • Il est exigé de réduire les concentrations de phosphore des eaux usées rejetées dans les eaux de surface lorsque la protection des usages du milieu récepteur le requiert;
  • La meilleure technologie disponible, compte tenu des contraintes techniques, économiques et environnementales, doit être mise en place pour réduire les concentrations de phosphore dans les eaux usées;
  • La technologie de traitement retenue doit respecter le niveau de performance reconnu pour cette technologie, et ce, durant la période d'application de l'exigence.

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Introduction

Au Québec comme ailleurs, l’industrialisation, l’urbanisation, l’intensification des activités agricoles et la densification de l’occupation du territoire ont engendré, au fil des ans, une détérioration de la qualité des eaux de surface. Seules les parties supérieures des bassins versants peu touchés par l’activité humaine demeurent encore dans un état quasi naturel.

Outre les problèmes occasionnés par d’autres formes de pollution (organique, toxique, microbiologique et visuelle), l’intégrité des eaux de surface peut être altérée par l’apport de fertilisants, tout particulièrement le phosphore. La présence de phosphore accroît la prolifération de plantes et d’algues. Ce phénomène, appelé eutrophisation, peut nuire aux organismes et aux activités aquatiques, ainsi qu’à la production d’eau potable.

Les milieux riches en phosphore sont propices à la prolifération d’algues bleu-vert, surtout s’ils présentent des caractéristiques lacustres. La prolifération des algues bleu-vert dans les plans d’eau est un phénomène complexe qui a pris de l’ampleur au cours des dernières années et qui ne pourra pas être résolu à court terme. Pour contrer ce problème, le gouvernement du Québec a adopté le Plan d’intervention sur les algues bleu-vert. Ce plan d’intervention gouvernemental vise notamment à mieux comprendre le phénomène, à en atténuer les effets et à éviter que la situation ne se dégrade.

Parmi les orientations adoptées dans ce plan d’intervention, le gouvernement du Québec préconise, aux endroits où le milieu récepteur le requiert, l’implantation d’équipements qui permettent de réduire les rejets de phosphore dans ce milieu. Dans ce plan d’intervention, le gouvernement s’est engagé à réduire les apports en phosphore, notamment par les actions suivantes (actions 2.5) :

  • Munir d’équipements de déphosphatation les ouvrages municipaux de traitement des eaux usées qui se déversent dans un lac ou en amont d’un lac lorsque de tels équipements ne sont pas présents;
  • Réviser les exigences de rejet des ouvrages de traitement des eaux usées qui se déversent dans un lac ou en amont d’un lac lorsque des équipements de déphosphatation sont présents et que la technologie le permet.

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1. Historique et évolution des exigences de rejet de phosphore

L’approche adoptée dans la présente position ministérielle est conséquente avec celle qui a été utilisée jusqu’à maintenant au Québec dans le cadre des travaux d’assainissement des eaux. En effet, depuis les années 1980, la déphosphatation des eaux usées est mise en œuvre lorsque les objectifs environnementaux de rejet (OER) formulés par le ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC) indiquent :

  • qu’un rejet traité entraînerait le dépassement du critère de qualité de l’eau;
  • que le critère de qualité de l’eau est déjà dépassé dans le milieu récepteur;

En 2013, 415 stations d’épuration municipales, représentant 78,9 % du débit total d’eaux usées traitées, atteignaient une réduction moyenne de 80 % du phosphore durant la période où la déphosphatation est requise (source : MAMOT, 2014).

La présente position ministérielle vise à accentuer les efforts de déphosphatation des ouvrages de traitement qui rejettent leurs eaux usées traitées dans les milieux récepteurs sensibles à ce contaminant, en vue de limiter la prolifération de plantes et d’algues.

Les avantages de cette solution sont multiples. Mentionnons les suivants :

  • Elle contribue à consolider et à récupérer des usages sensibles du milieu récepteur, à réduire l’occurrence des épisodes d’algues bleu-vert et, par conséquent, à améliorer la qualité des plans d’eau et la protection des prises d’eau potable;
  • Elle consolide les acquis et les investissements des programmes d’assainissement des eaux (Programme d’assainissement des eaux du Québec [PAEQ] et autres);
  • Elle rationalise les exigences en phosphore en fonction des besoins du milieu récepteur (seulement aux endroits requis et durant les périodes nécessaires), ce qui évite des dépenses peu ou pas profitables, la consommation inutile de produits chimiques et la génération inutile de boues chimiques.

À la lumière des renseignements précédents, la position ministérielle se résume ainsi :

  • Il est exigé de réduire les concentrations de phosphore des eaux usées rejetées dans les eaux de surface lorsque la protection des usages du milieu récepteur le requiert, et ce, durant les périodes de l’année où cette protection est nécessaire;
  • La meilleure technologie disponible, compte tenu des contraintes techniques, économiques et environnementales, doit être mise en place pour réduire les rejets de phosphore dans le milieu récepteur;
  • La technologie de traitement retenue doit respecter le niveau de performance reconnu pour cette technologie, et ce, durant la période d’application de l’exigence.

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2. Objectifs de la position ministérielle

La position ministérielle a pour objectif principal de définir une action structurée afin de favoriser la mise en place de technologies de déphosphatation appropriées aux endroits où elles sont requises, cela en vue de limiter la prolifération de plantes et d’algues dans les lacs et les cours d’eau. Elle vise aussi la récupération de nombreux usages récréatifs et utilitaires associés à l’eau.

Ainsi, la position ministérielle définit les exigences de rejet de phosphore adéquates en fonction :

  • de la sensibilité du milieu récepteur;
  • des capacités et limitations technologiques;
  • des contraintes économiques;
  • des contraintes liées au développement du territoire municipal;
  • des contraintes législatives.

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3. Plans d'eau visés par la position ministérielle

Tous les lacs sont visés par la position ministérielle, et le MDDELCC a déjà classé un certain nombre d’entre eux, soit :

  • ceux qui ont fait l’objet de restrictions d’usages en raison de l’émergence de fleurs d’eau d’algues bleu-vert;
  • ceux dans lesquels des ouvrages d’assainissement municipaux des eaux usées se déversent (directement ou dans le bassin versant situé en amont du lac).

La Liste des lacs répertoriés (PDF, 54 ko) est mise à jour régulièrement par le MDDELCC. La mise à jour est faite en fonction des OER établis lors des demandes d’autorisation pour des installations de traitement rejetant leurs effluents dans des lacs non classés ou en amont de ceux-ci.

Le fait qu’un lac ne se trouve pas dans la liste ne signifie pas qu’il n’est pas visé, mais que son classement reste à déterminer. La liste actuelle n’inclut donc pas tous les lacs du Québec.

Les rejets d’eaux usées traitées directement dans un lac ou en amont d’un lac, quels qu’ils soient, doivent être évités lorsque cela est possible. Pour permettre de déterminer les interventions requises lorsque d’autres solutions ne sont pas possibles, le MDDELCC a défini les catégories de lacs suivantes :

  • Les lacs prioritaires : plans d’eau qui ont connu des épisodes importants ou récurrents d’algues bleu-vert, ou qui sont jugés très sensibles au phosphore. Généralement, ce sont des lacs autour desquels on trouve une forte densité d’habitations ou des lacs ayant de petits bassins versants (voir la Liste des lacs répertoriés, PDF, 53 ko).
    • Aux stations qui rejettent leurs effluents dans ces lacs ou en amont de ceux‑ci, une mise à niveau des équipements de déphosphatation doit être effectuée pour réduire davantage la charge en phosphore qui y est déversée (voir la Liste des ouvrages municipaux concernés, PDF, 53 ko);
  • Les lacs préoccupants : plans d’eau qui ont connu des épisodes localisés d’algues bleu-vert ou qui n’ont pas connu de tels épisodes, mais dans lesquels les apports en phosphore sont jugés problématiques à long terme. Ce sont souvent des lacs de moyenne ou de grande dimension qui subissent des pressions anthropiques localisées (voir la Liste des lacs répertoriés, PDF, 53 ko).
    • Aux stations qui rejettent leurs effluents dans ces lacs ou en amont de ceux‑ci, une optimisation du procédé de déphosphatation doit être effectuée pour réduire les rejets de phosphore des ouvrages qui doivent déjà respecter une exigence de rejet; si l’optimisation du procédé s’avère insuffisante, une mise à niveau des équipements de déphosphatation doit être effectuée. Des équipements de déphosphatation doivent être installés si les ouvrages de traitement n’en sont pas déjà dotés (voir la Liste des ouvrages municipaux concernés, PDF, 53 ko);
  • Les lacs sous surveillance : plans d’eau qui n’ont pas connu d’épisodes d’algues bleu-vert, mais dans lesquels le phosphore doit faire l’objet d’un certain contrôle. Habituellement, il s’agit de lacs de grande dimension ou de lacs soumis à de faibles pressions anthropiques (voir la Liste des lacs répertoriés, PDF, 53 ko).
    • Aux stations qui rejettent leurs effluents dans ces lacs ou en amont de ceux‑ci, une optimisation du procédé de déphosphatation doit être effectuée pour réduire les rejets de phosphore des ouvrages qui doivent déjà respecter une exigence de rejet. Des équipements de déphosphatation doivent être installés si les ouvrages de traitement n’en sont pas déjà dotés (voir la Liste des ouvrages municipaux concernés, PDF, 53 ko);
  • Les lacs exclus : plans d’eau caractérisés par une très faible pression humaine ou par des conditions géographiques qui les rendent peu sensibles aux apports en phosphore (voir la Liste des lacs répertoriés, PDF, 53 ko).

Les bassins versants qui subissent une pression anthropique élevée et des apports en phosphore importants sont considérés comme étant des bassins versants en surplus de phosphore (PDF, 131 ko). Les rivières situées dans des bassins en surplus de phosphore et qui ne se déversent pas dans un lac ont été ajoutées aux plans d’eau visés par la position ministérielle, puisque des épisodes d’algues bleu‑vert ont été observés dans plusieurs d’entre elles. Aux stations de traitement qui déversent leurs effluents dans ces bassins, des équipements de déphosphatation doivent être installés si les ouvrages de traitement n’en sont pas déjà dotés.

Dans certains cours d’eau qui subissent des pressions anthropiques relativement faibles, la réduction des apports en phosphore peut s’avérer nécessaire pour assurer la protection de certains usages. Aux stations de traitement qui déversent leurs effluents en amont des usages à protéger dans ces cours d’eau, des équipements de déphosphatation peuvent être requis. De tels équipements peuvent également être nécessaires lorsque le milieu récepteur est de faible superficie.

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4. Exigences de rejets

L’infiltration dans le sol de l’effluent d’un système de traitement devrait toujours être la solution privilégiée lorsque les conditions s’y prêtent. Ces conditions sont décrites dans le Guide pour l’étude des technologies conventionnelles de traitement des eaux usées d’origine domestique. Quand l’infiltration n’est pas possible, les eaux usées traitées peuvent être rejetées dans un cours d’eau, mais à certaines conditions.

La déphosphatation est exigée pour les rejets d’eaux usées qui se déversent dans un milieu sensible comme un lac ou l’amont d’un lac. Un réservoir ou une baie fermée peuvent être considérés comme un lac lorsque les conditions hydrodynamiques qui les caractérisent s’apparentent à celles d’un lac. Dans le cas des lacs, une démarche basée sur l’association d’un niveau de risque (prioritaire, préoccupant ou sous surveillance) à des exigences de rejet a été préconisée pour établir l’acceptabilité d’un rejet d’eaux usées d’origine domestique.

La déphosphatation est également exigée pour les rejets dans des bassins versants en surplus de phosphore et dans des cours d’eau où les OER le requièrent en raison du faible pouvoir d’assimilation du milieu récepteur ou de la présence d’un usage particulier. Les OER sont basés, d’une part, sur les caractéristiques hydrodynamiques des cours d’eau récepteurs et, d’autre part, sur le maintien des usages actuels et la récupération de ceux qui sont naturellement souhaitables. Ils sont principalement établis pour évaluer l’acceptabilité environnementale d’un projet et pour en guider la conception.

Bien que les OER calculés pour les rejets d’eaux usées d’origine domestique puissent être très restrictifs à certains endroits, ils ne tiennent pas compte, entre autres, des contraintes techniques et économiques et du fait que ces rejets ne sont pas toujours la source la plus importante de phosphore dans le milieu récepteur. Ainsi, afin de prendre en compte non seulement la vulnérabilité des milieux, mais aussi ce qui est techniquement et économiquement réalisable, le MDDELCC peut formuler des exigences de rejet qui diffèrent des OER.

L’approche adoptée dans la position ministérielle n’impose pas que l’exigence soit la plus contraignante dans tous les cas. La mise en œuvre de cette position assure néanmoins, à l’échelle globale, une réduction du phosphore rejeté dans les cours d’eau. Elle permet aussi de simplifier la gestion du phosphore dans les eaux usées d’origine domestique et d’uniformiser, dans la mesure du possible, les exigences de rejet de phosphore. Le tableau 1 reflète cette réalité.

Par ailleurs, dans certains cas particuliers (rivière abritant une espèce à protéger, protection d’une prise d’eau de surface, etc.), le MDDELCC peut définir une exigence plus sévère que celle indiquée au tableau 1 afin d’assurer une protection accrue du milieu récepteur ou de protéger davantage un usage important. L’exigence plus sévère peut aller jusqu’au refus d’un nouveau rejet en amont d’un lac prioritaire. Ce refus doit cependant être justifié par la démonstration d’un impact important de ce rejet sur la qualité des eaux du lac, même lorsque la meilleure technologie d’enlèvement du phosphore est proposée.

Enfin, lorsqu’un procédé de traitement est en mesure de réduire les concentrations de phosphore total (Pt) au-delà des exigences établies au tableau 1, une exigence de rejet correspondant au niveau de performance reconnu pour cette technologie sera fixée par le MDDELCC. Le tableau 2 présente les performances technologiques reconnues par le Ministère sur la base d’un suivi des concentrations observées dans des installations de traitement d’eaux usées municipales avec déphosphatation au Québec, dans d’autres provinces canadiennes et aux États-Unis.

Toutefois, un exploitant peut démontrer que la performance de ses ouvrages est supérieure à celle des technologiques reconnues au tableau 2. Cette démonstration se fait à partir d’essais de performance à pleine échelle selon le protocole d’essai (PDF, 55 ko). Si la performance obtenue lors des essais respecte les exigences en phosphore du tableau 1, l’exploitant n’est pas tenu d’avoir un type de technologie dont la performance est reconnue au tableau 2. Le rapport d’essai peut être présenté au Ministère pour justifier le plan d’action municipal pour se conformer aux nouvelles exigences de rejet.

Tableau 1 - Exigences en phosphore total pour les rejets d'eaux usées d'origine domestique

Catégorie de milieux Exigences de rejet (1) (2) (3)
Nouveaux rejets (4) Rejets existants (5) Période
Dans un lac Prioritaire

Aucun nouveau rejet

Q ≤ 20  m3/d : ≤ 1 mg/L
20  m3/d < Q ≤ 66,7 m3/d : ≤ 20 g/d
Q > 66,7 m3/d : ≤ 0,3 mg/L

Annuelle
Préoccupant Q ≤ 20  m3/d : ≤ 1 mg/L
20  m3/d < Q ≤ 200 m3/d : ≤ 20 g/d
Q > 200 m3/d : ≤ 0,1 mg/L
Q ≤ 20  m3/d : ≤ 1 mg/L
20  m3/d < Q ≤ 66,7 m3/d : ≤ 20 g/d
Q > 66,7 m3/d : ≤ 0,3 mg/L
Sous surveillance Q ≤ 20  m3/d : ≤ 1 mg/L
20  m3/d < Q ≤ 66,7 m3/d : ≤ 20 g/d
Q > 66,7 m3/d : ≤ 0,3 mg/L
≤ 1,0 mg/L
En amont d'un lac Prioritaire Q ≤ 20  m3/d : ≤ 1 mg/L (6)
20  m3/d < Q ≤ 200 m3/d : ≤ 20 g/d (6)
Q > 200 m3/d : ≤ 0,1 mg/L (6)
Q ≤ 20  m3/d : ≤ 1 mg/L
20  m3/d < Q ≤ 66,7 m3/d : ≤ 20 g/d
Q > 66,7 m3/d : ≤ 0,3 mg/L
Préoccupant

≤ 1,0 mg/L

Sous surveillance ≤ 1,0 mg/L
Lacs exclus Aucune exigence  
Bassins versants en surplus de phosphore ≤ 1,0 mg/L

Semi-annuelle
ou
annuelle (7)

Autres cours d’eau Exigence évaluée au cas par cas
et,
si elle est requise, ≤ 1,0 mg/L

(1) Selon la technologie proposée pour autorisation (voir tableau 2), l’exigence de rejet fixée sera égale ou plus sévère que celle définie ici.
(2) Dans certains cas particuliers, où une protection accrue est nécessaire, une exigence plus sévère peut être définie par le MDDELCC.
(3) Pour les stations d’épuration municipales qui ont un débit moyen annuel ≥ 100 m3/d, une charge et un rendement d’enlèvement minimal de 60 % sont aussi exigés sur la période d’application de l’exigence.
(4) Nouveau rejet : tout projet de traitement d’eaux usées d’origine domestique qui, malgré l’application des nouvelles exigences, entraîne une augmentation de la charge de phosphore déjà allouée par le MDDELCC.
(5) Rejet existant : tout projet de traitement qui réduit la charge déversée dans le milieu récepteur par un rejet sans traitement ou tout traitement supplémentaire d’un rejet déjà traité qui limite la charge de phosphore déversée dans le milieu récepteur déjà allouée par le MDDELCC.
(6) Dans certains cas particuliers, il pourrait être justifié de refuser certains nouveaux rejets.
(7) La période d’application de l’exigence est fixée en fonction des usages du milieu récepteur.

 

Tableau 2 -  Performances technologiques reconnues avec déphosphatation chimique sur des eaux usées d’origine domestique

Type de procédé avec déphosphatation (1) Performance (2)
(mg Pt/L)

Avec postfiltration membranaire

0,1

Avec postfiltration granulaire double stage 0,1
Avec postfiltration granulaire simple stage 0,3
Physicochimique 0,5
Boues activées 0,6
Biofiltration 0,6
Biodisques (3) 0,8
Étangs aérés 0,8
Étangs non aérés à décharge périodique 1
Nouvelles technologies ≤ 1 (4)

(1) Un exploitant peut démontrer que la performance de ses ouvrages est supérieure à celle des technologies reconnues au tableau 2. Cette démonstration se fait à partir d’essais de performance à pleine échelle selon un protocole d’essai (PDF, 55 ko) reconnu. Si ces performances respectent les exigences en phosphore du tableau 1, l’exploitant n’est pas tenu d’avoir un type de technologie dont la performance est reconnue au tableau 2.
(2) Performance applicable sur une période annuelle ou semi-annuelle.
(3) Les biodisques incluent également les types de procédés où des tubes horizontaux sont en alternance plongés et ressortis de l’eau.
(4) La performance reconnue relativement à la concentration de phosphore correspond à la classe de performance ou à la limite de rejet indiquée dans la fiche d’information technique concernant ce paramètre de suivi. En l’absence de précisions sur la déphosphatation chimique dans une fiche d’information technique, l’ajout de coagulant en amont d’une étape de clarification peut être considéré comme une technique conventionnelle si le niveau de performance technologique visé correspond à une moyenne inférieure ou égale 1 mg Pt/L. Les prescriptions du chapitre 8.1 du Guide pour l’étude des technologies conventionnelles de traitement des eaux usées d’origine domestique doivent alors être respectées.

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5. Application de la Position ministérielle

La Position ministérielle s’applique aux rejets de nature domestique d’origine municipale, institutionnelle ou privée. Elle ne s’applique pas aux résidences isolées qui sont encadrées par le Règlement sur l’évacuation et le traitement des eaux usées des résidences isolées (Q-2, r. 22). De plus, bien que les débordements de réseaux d’égout puissent être une source de phosphore pour les milieux récepteurs, la Position ministérielle ne vise pas cette situation.

Lorsqu’une demande d’autorisation est présentée au MDDELCC pour la mise en place d’une nouvelle installation de traitement d’eaux usées d’origine domestique, ou pour la modification d’une installation existante de traitement, les nouvelles exigences de rejet en phosphore sont prescrites par le MDDELCC selon le tableau 1. Conformément à l’autorisation délivrée, les exigences s’appliquent dès la mise en fonction des nouveaux ouvrages de traitement.

Délais de mise aux normes des installations municipales
Toutes les installations municipales existantes de traitement d’eaux usées qui sont dotées d’équipements de déphosphatation doivent procéder à l’optimisation de leur système afin qu’il atteigne minimalement la performance reconnue au tableau 2. De plus, et afin de donner suite au Plan d’intervention sur les algues bleu-vert :

  • les municipalités qui rejettent leurs effluents dans un lac ou en amont d’un lac et qui ont à se doter de nouveaux équipements de déphosphatation doivent se conformer aux nouvelles exigences de rejet formulées dans la position du MDDELCC au plus tard le 1er janvier 2017;
  • les municipalités qui rejettent leurs effluents dans un bassin versant en surplus de phosphore et qui ont à se doter de nouveaux équipements de déphosphatation doivent se conformer aux nouvelles exigences de rejet formulées dans la position du MDDELCC au plus tard le 1er janvier 2018.

Dans cet intervalle, une municipalité qui doit se doter de nouveaux équipements de déphosphatation pour se conformer à la position ministérielle doit produire un plan d’action (PDF, 16 ko) ayant fait l’objet d’une résolution municipale concernant la mise en place de ces équipements. La Municipalité doit respecter les échéanciers définis dans son plan d’action approuvé par le MDDELCC. Le MDDELCC n’autorisera pas de prolongement du réseau d’égout si la Municipalité n’a pas déposé son plan d’action ou si elle ne respecte pas l’échéancier établi pour se conformer à la Position ministérielle sur la réduction du phosphore dans les rejets d’eaux usées d’origine domestique.


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