| Summary: | Dans un contexte où la société prend conscience de son impact sur l’environnement, des
mesures sont prises pour réduire les empreintes écologiques tant au niveau individuel que
sociétaire. L’eau étant une ressource qui prend de plus en plus de valeur tant au niveau
économique que moral, il devient de plus en plus important pour les entreprises d’en réduire
leur consommation. Dans le cadre d’une entreprise exploitant un bassin zoologique en circuit
semi-fermé, ceci se résume à une minimisation de la consommation d’eau tout en respectant
des critères de qualités physico-chimiques et biologiques définis.
L’élaboration d’un modèle de traitement simple comprenant l’ensemble des unités de
traitement peut fournir une quantité et une qualité d’information suffisante pour établir des
pistes menant à une optimisation de ce système de traitement. La démarche proposée consiste
à traiter l’ensemble des contaminants dans un système de traitement de l’eau d’un bassin
zoologique comme un flux de matière dont il est possible d’effectuer une approximation de la
quantité résiduelle après chaque unité de traitement par une équation du premier ordre.
Cette démarche s’appuie sur le fait qu’il est difficile, lorsque la main d’oeuvre est peu
disponible, de contrôler l’ensemble des paramètres pouvant modifier l’équilibre physicochimique
et biologique d’un bassin zoologique en circuit semi-fermé. Les coefficients de
traitement empiriques ainsi obtenus pour un scénario défini, permettent d’obtenir une vision
systémique intégrée du système étudié en minimisant le temps d’échantillonnage et
d’analyses requis.
Dans le cas étudié d’un bassin zoologique où évolue des hippopotames (Hippopotamus
amphibius), les paramètres de qualités étudiés sont la concentration d’azote ammoniacal
(NH3), la concentration de carbone organique total (COT), la concentration de coliformes
fécaux (CF), la concentration d’ozone résiduel (O3), la turbidité, la couleur, la concentration
d’orthophosphates (PO4
3-) et la concentration de nitrites/nitrates (NO2
-/NO3
-). Le modèle
élaboré permet d’affirmer qu’il est impossible avec le système actuellement en place
(filtration sur sable, ozonation et adsorption sur charbon actif) d’atteindre les objectifs de
qualité dans le bassin zoologique en ce qui a trait à la turbidité (< 0,20 NTU) et à la
concentration de coliformes fécaux (< 200 UFC).
La présente étude suggère que le débit de filtration sur sable est critique à l’atteinte de
l’objectif de traitement relié à la turbidité. Un redimensionnement à la hausse de 47 % de
l’unité de filtration sur sable permettrait d’atteindre cet objectif en moins d’une heure après
un événement turbide. Également dans la perspective où des solutions de traitement
alternatives seraient envisagées, l’implantation d’un prétraitement à efficacité d’enlèvement
V
de la turbidité moyen de 80 % à fort débit, soit 212 % du débit de filtration sur sable,
permettrait d’atteindre la cible. L’objectif de traitement relié à la concentration de coliformes
fécaux implique l’implantation d’un prétraitement alternatif possédant une capacité
d’enlèvement de 90 % à 3 fois le débit nominal de filtration sur sable.
Dans cette perspective, il pourrait être intéressant d’évaluer des technologies alternatives
comme la flottation à l’air dissout (DAF), la préozonation ou la microfiltration, qui peuvent
traiter des débits élevés à moindre coût et à faible consommation d’eau. Avec comme optique
une minimisation de la consommation d’eau du système, l’ensemble de ces solutions devrait
être subséquemment évalué par des essais pilotes et des études économiques appropriées où
sont impliqués l’ensemble des intervenants.
Paradoxalement, la dilution de l’eau du bassin zoologique avec l’eau potable du réseau de
distribution de la ville à turbidité similaire, ne contribue pas à l’atteinte des objectifs de
traitement, et ce, en plus d’augmenter la consommation d’eau. Une réduction directe du taux
de changement d’eau quotidien doit donc être préconisée.
Bien que très dépendante du scénario étudié, la démarche utilisée fournit de bonnes pistes
d’optimisation dans un contexte où les moyens et l’expertise sont limités. Son application
vise également à favoriser les échanges entre les experts, les opérateurs et les gestionnaires;
paramètre clé lorsqu’il s’agit d’obtenir des solutions de traitement de l’eau viables, rentables
et environnementalement responsables dans la gestion d’un bassin zoologique.
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