Types de sols et leur impact sur les installations septiques

Catégorie: Installation septique
03 Avr 2023

Le type de sol dĂ©terminera, dans la plupart des cas, le processus de purification des eaux usĂ©es de votre maison. La qualitĂ© du sol rĂ©cepteur dĂ©terminera dans quelle mesure l’effluent sera filtrĂ© et si l’eau qui sera renvoyĂ©e au cycle de l’eau sera suffisamment bonne. C’est pour cette raison qu’il est trĂšs important de comprendre la composition du sol lors de la mise en place d’une installation septique. Le sol se compose d’un certain nombre de couches qui sont regroupĂ©es en quatre grandes catĂ©gories, Ă  savoir le sol superficiel, le sol souterrain, le sous-sol et le substrat.

Sol de surface – Il est Ă©galement appelĂ© couche arable et il est gĂ©nĂ©ralement de couleur sombre, car il est enrichi en matiĂšre organique provenant des organismes en dĂ©composition.
Sol souterrain – Il s’agit d’une zone lessivĂ©e situĂ©e sous la couche arable et dont les constituants mobiles du sol comme l’argile et la matiĂšre organique sont Ă©liminĂ©s par la percolation de l’eau. C’est gĂ©nĂ©ralement lĂ  que le champ d’épuration est installĂ©. L’eau traitĂ©e s’infiltre d’ici dans le sous-sol puis de nouveau dans le cycle de l’eau.
Sous-sol – C’est la couche de sol qui se trouve sous le sol souterrain et elle est faite d’un mĂ©lange de petites particules d’argile, de limon et de sable, mais elle n’a pas autant de matiĂšre organique que le sol de surface.
Substratum – On parle souvent de couche « non-sol », car il est composĂ© de sĂ©diments non consolidĂ©s ou de substrat rocheux.

Caractéristiques morphologiques du sol

La morphologie du sol dĂ©termine le type d’installation septique qui sera installĂ©e et l’efficacitĂ© du systĂšme. Il existe cinq caractĂ©ristiques morphologiques importantes du sol qui doivent ĂȘtre prises en compte lors de la conception d’une installation septique. Ceux-ci sont :

La texture du sol

La texture du sol fait rĂ©fĂ©rence aux proportions relatives des diffĂ©rentes particules de sol dans le sol. La texture du sol peut avoir un effet nĂ©faste sur la capacitĂ© d’un sol Ă  traiter et Ă  Ă©liminer en toute sĂ©curitĂ© les eaux usĂ©es. La texture a un impact sur la porositĂ©, la conductivitĂ© hydraulique et la structure du sol. Les sols Ă  texture Ă©paisse, comme les sols argileux, sont mal drainĂ©s. En consĂ©quence, l’eau ne circule pas assez rapidement Ă  travers eux pour Ă©liminer la quantitĂ© d’eaux usĂ©es nĂ©cessaire. La prĂ©dĂ©termination de la texture du sol est donc importante, car elle vous informera au sujet de la conception de l’installation septique. Aux fins de la conception des fosses septiques, les sols sont classĂ©s en quatre grandes catĂ©gories selon leur texture.

  • Groupe I – Sols Ă  texture sableuse
  • Groupe II – Sols Ă  texture glaiseuse grossiĂšre
  • Groupe III – Sols Ă  texture limoneuse fine
  • Groupe IV – Sols Ă  texture argileuse

Les sols des groupes I et II sont les plus idĂ©aux pour les installations septiques conventionnelles. Les textures de sol des groupes III et IV pourraient nĂ©cessiter l’installation de systĂšmes avancĂ©s.

La structure du sol

La structure du sol a Ă  voir avec la façon dont les particules de sol individuelles sont disposĂ©es ensemble pour former les plus grands groupements de particules qui sont appelĂ©s agrĂ©gats. La structure du sol a un impact sur la percolation de l’eau, la capacitĂ© du sol Ă  traiter les eaux usĂ©es ainsi que la quantitĂ© d’air qui peut ĂȘtre admise dans le sol. La structure du sol peut ĂȘtre dĂ©crite de cinq maniĂšres diffĂ©rentes, Ă  savoir :

  • En miettes ou granuleux
  • En forme de bloc
  • Plat
  • Prismatique
  • L’absence de structure spĂ©cifique (par ex. un massif)

La structure granulaire du sol est idĂ©ale pour un champ d’épuration, car elle favorise la sĂ©paration du sol et le drainage interne. D’un autre cĂŽtĂ©, les types de sols plats, prismatiques et massifs ne sont pas idĂ©aux pour les installations septiques conventionnelles. Les structures massives et lamellaires limitent l’aĂ©ration ainsi que le drainage interne tandis que les structures prismatiques permettent un Ă©coulement des eaux usĂ©es non traitĂ©es directement dans la nappe phrĂ©atique.

La minĂ©ralogie de l’argile

La minĂ©ralogie de l’argile a Ă  voir avec la quantitĂ© d’argile dans le sol et cela influencera Ă©galement le taux de percolation du sol. Il existe deux principaux types d’argiles; 2: 1 et 1: 1. Une argile 2: 1 est une argile qui se dilate lorsqu’elle est mouillĂ©e tandis qu’une argile 1: 1 est une argile qui ne se dilate que lĂ©gĂšrement lorsqu’elle est mouillĂ©e. Les argiles qui ont une minĂ©ralogie 2: 1 (par exemple la montmorillonite) rĂ©trĂ©cissent lorsqu’elles sont sĂšches et gonflent lorsqu’elles sont mouillĂ©es. Au fur et Ă  mesure que le sol gonfle, ses particules se dilatent dans les vides structurels, ce qui rĂ©duit finalement sa porositĂ©. Cela signifie que le sol aura une conductivitĂ© hydraulique rĂ©duite qui rĂ©duit la vitesse Ă  laquelle l’eau percole. Les sols qui ont une minĂ©ralogie argileuse 2: 1 ne conviennent donc pas Ă  l’installation d’installations septiques conventionnelles. Les sols argileux avec une minĂ©ralogie 1: 1 (par exemple la kaolinite) ne rĂ©trĂ©cissent pas ou ne gonflent pas trop lorsqu’ils obtiennent et perdent de l’eau. Par consĂ©quent, ils ne limitent pas autant le dĂ©bit d’eau que leurs homologues 2: 1. Ils pourraient prendre en charge ce type d’installation.

La consistance du sol

La consistance du sol est dĂ©terminĂ©e en mesurant Ă  quel point un sol donnĂ© peut adhĂ©rer Ă  d’autres objets ou Ă  quel point il peut produire des formes. La consistance du sol peut ĂȘtre dĂ©terminĂ©e lorsque le sol est sec, humide ou mĂȘme mouillĂ©. Pour la plupart des sols, la consistance sera dĂ©terminĂ©e par la fermetĂ©, la friabilitĂ© et le relĂąchement. Si le sol est trĂšs ferme lorsqu’il est humide, on peut dire qu’il contient une minĂ©ralogie expansive et sera, par consĂ©quent, classĂ© comme ne convenant pas aux installations septiques. Pour les sols humides, les facteurs de consistance qui seront vĂ©rifiĂ©s incluent la plasticitĂ© et le caractĂšre collant. En pressant le sol entre le pouce et l’index, on peut dire Ă  quel point le sol adhĂšre aux autres objets. Cela donnera le caractĂšre collant du sol. Pour tester la plasticitĂ©, vous pouvez rouler le sol entre le pouce et l’index. Si le sol est trĂšs collant et trĂšs plastique lorsqu’il est mouillĂ©, il est classĂ© comme impropre aux installations septiques.

Les sols organiques

On peut dire que les sols organiques sont des sols contenant 20% ou plus de matiĂšre organique sur une profondeur d’au moins 18 pouces. Tout sol qui correspond Ă  cette description ne convient pas aux systĂšmes septiques. Les sols organiques restent gĂ©nĂ©ralement humides toute l’annĂ©e, car ils se drainent trop lentement. Les sols organiques peuvent Ă©galement s’affaisser et cela peut endommager la fosse septique.

L’humiditĂ© du sol

Le traitement des eaux usĂ©es ne peut pas se faire correctement dans les sols qui ne sont pas bien aĂ©rĂ©s. Lorsque les sols sont humides, les vides sont remplis d’eau qui laisse peu ou pas de place pour l’air. Le manque d’air dans les sols humides signifie que ces sols ne conviennent pas aux installations septiques. L’humiditĂ© du sol peut ĂȘtre dĂ©terminĂ©e par la couleur du sol. La chroma fait rĂ©fĂ©rence Ă  la puretĂ©, la force et la saturation relatives de la couleur d’un sol donnĂ©. Le nuancier Munsell est utilisĂ© pour dĂ©terminer la chrominance des couleurs. Par exemple, les sols humides ont une chrominance de 2. L’humiditĂ© du sol peut ĂȘtre causĂ©e par un certain nombre de variables. Par exemple, une nappe phrĂ©atique saisonniĂšre peut rendre le sol plus humide que d’habitude Ă  certains intervalles. Les autres variables comprennent les nappes phrĂ©atiques perchĂ©es, les sols saturĂ©s (dus Ă  la pluie ou au mouvement saisonnier des eaux souterraines) et les eaux de marĂ©e.

 

Constituants des eaux usées et comment ils réagissent avec différents types de sols

Les eaux usées contiennent de nombreux constituants qui peuvent avoir un comportement variable sur le sol. Examinons certains de ces constituants des eaux usées et comment ils pourraient se comporter dans différents sols.

Substances organiques

Les concentrations de composĂ©s organiques synthĂ©tiques et naturels dans les eaux usĂ©es sont mesurĂ©es en termes de demande biologique en oxygĂšne (DBO), de matiĂšres solides totales en suspension (TSS) et de demande chimique en oxygĂšne (DCO). Dans une situation idĂ©ale, une fosse septique bien construite et entretenue Ă©liminera la plupart de ces composants grĂące au processus de liquĂ©faction par les bactĂ©ries. Cependant, certaines substances organiques seront tout de mĂȘme Ă©vacuĂ©es de la fosse septique vers le champ d’épuration. C’est lĂ  que le bon type de sol est utile. Le sol Ă©limine les substances organiques par divers processus, y compris la filtration et la dĂ©composition. Les matiĂšres organiques des effluents contribuent Ă  la formation d’une couche de colmatage (biomat) qui limite Ă©ventuellement le mouvement des effluents dans le sol. Les bactĂ©ries de l’effluent stockent les polysaccharides sous forme de capsules de boue et celles-ci recouvrent les particules du sol rĂ©duisant ainsi le taux de percolation du sol. Le biomat est une arme Ă  double tranchant – d’une part, il peut conduire Ă  une dĂ©faillance prĂ©maturĂ©e de l’installation septique, d’autre part, et il peut aider Ă  filtrer des bactĂ©ries supplĂ©mentaires de l’effluent avant qu’il ne soit absorbĂ© dans le sol. Lors de la conception de l’installation septique, une dimension appropriĂ©e doit ĂȘtre respectĂ©e afin d’éviter une surcharge d’effluent dans le champ d’épuration qui pourrait aggraver le problĂšme de formation du biomat.

Azote

L’effluent des fosses septiques contient diverses formes d’azote, notamment l’ammoniac, l’ammonium, le nitrate, le nitrite et l’azote organique. Ce sont gĂ©nĂ©ralement les sous-produits du processus de traitement septique des bactĂ©ries anaĂ©robies. Cependant, mĂȘme les effluents des rĂ©servoirs aĂ©robies contiennent de l’azote sous forme de nitrate. Environ 10% de l’azote est Ă©liminĂ© via les boues, mais le reste sera Ă©liminĂ© dans le sol par des processus tels que la dĂ©nitrification, la volatilisation, l’absorption par les plantes et l’adsorption. MĂȘme si une partie de l’azote est Ă©liminĂ©e par le sol avant que l’eau n’atteigne les eaux souterraines, une bonne partie de celui-ci atteint finalement les eaux souterraines. Le nitrate est largement soluble et n’interagit pas bien avec les composants du sol dans des conditions aĂ©robies. Il se dĂ©place donc librement dans le sol jusqu’à ce qu’il atteigne les eaux souterraines.

Phosphore

Il existe deux sources principales de phosphore dans les effluents des fosses septiques : les dĂ©tergents de lavage et les excrĂ©ments humains. Les bactĂ©ries anaĂ©robies font un trĂšs bon travail de conversion de la majeure partie de ce phosphore en orthophosphates solubles. Contrairement aux nitrates, les phosphates solubles rĂ©agissent avec divers types de sols, ce qui entraĂźne l’élimination des ions phosphate par divers processus tels que l’adsorption, l’absorption par les plantes, la prĂ©cipitation ainsi que l’immobilisation biologique. Le phosphore peut ĂȘtre transportĂ© Ă  travers le sol lorsque les sols sont Ă  texture grossiĂšre et ont une nappe phrĂ©atique peu profonde.

Surfactants

De maniĂšre gĂ©nĂ©rale, les surfactants peuvent affecter les propriĂ©tĂ©s de rĂ©tention d’eau et de transport de l’eau du sol. Lorsque les concentrations de surfactant dans la fosse septique dĂ©passent 30 mg / l, elles peuvent rĂ©duire la conductivitĂ© hydraulique du sol, ce qui signifie que les eaux usĂ©es ne se dĂ©placeront pas facilement dans le sol. L’effet global est que les niveaux d’eau augmenteront plus que ce qui est idĂ©al pour la fosse septique. Lorsque le sol Ă©limine les tensioactifs dĂ©tergents par adsorption, les tensioactifs anioniques commencent Ă  s’accumuler dans le sol. Il est conseillĂ© de s’assurer que les eaux usĂ©es Ă©pandues sur le sol contiennent moins de 1 mg / L de tensioactifs. Ceci peut ĂȘtre facilement rĂ©alisĂ© en renonçant Ă  l’utilisation de dĂ©tergents contenant des tensioactifs.

Composés organiques toxiques

Les composĂ©s organiques toxiques comme le trichlorĂ©thylĂšne (TCE), les hydrocarbures chlorĂ©s (MC), le mĂ©thylchloroforme, etc. se trouvent couramment dans les additifs et nettoyants chimiques pour fosses septiques. Le MC et le TCE sont plus denses que l’eau et s’ils atteignent la zone saturĂ©e, ils pourraient facilement couler au fond de la phase aqueuse. Parce qu’ils ne sont pas biodĂ©gradables, certains de ces composĂ©s organiques restent dans les boues tandis que d’autres finissent dans le champ d’épuration et finissent par polluer les eaux souterraines. Une accumulation excessive de composĂ©s chimiques toxiques dans les boues rend Ă©galement le processus de traitement dĂ©fectueux. Pour cette raison, ces substances ne doivent pas ĂȘtre utilisĂ©es par les propriĂ©taires de fosses septiques. Si vous voulez utiliser un additif pour votre installation septique, optez pour des additifs biologiques Ă  base de bactĂ©ries et d’enzymes comme les produits de Bio-Sol.

Les bactéries

Les bactĂ©ries sont des organismes unicellulaires et il n’est pas rare qu’elles soient piĂ©gĂ©es dans les espaces poreux des particules du sol. Il s’agit en fait d’un mĂ©canisme important parce qu’il permet d’éliminer les bactĂ©ries entĂ©riques de l’effluent dans le champ d’épuration. Ce processus aboutit Ă©galement Ă  la formation de biomat, qui aide au piĂ©geage des bactĂ©ries. L’attĂ©nuation des bactĂ©ries aide Ă  prĂ©venir la pollution des eaux souterraines par des microbes pathogĂšnes. Cette attĂ©nuation se produit dans le biomat entre le sol natif et le milieu du champ d’épuration. L’attĂ©nuation des bactĂ©ries est Ă©galement influencĂ©e par le nombre de bactĂ©ries dans l’effluent, la texture du sol, le taux de chargement, le type de bactĂ©ries, l’humiditĂ© du sol et la tempĂ©rature. Le type de sol sous le champ d’épuration doit permettre un Ă©coulement insaturĂ© et un dĂ©placement lent pour une adsorption maximale des bactĂ©ries sur les particules du sol et leur mort Ă©ventuelle avant que l’eau ne s’infiltre.

Virus

Les virus sont non seulement plus petits que les bactĂ©ries, mais ils se comportent Ă©galement diffĂ©remment dans le sol. Le processus d’inactivation ou d’élimination des virus du sol se produit par prĂ©cipitation, adsorption, filtration, mort naturelle et attaque enzymatique. La plupart des facteurs qui affectent l’adsorption des bactĂ©ries par le sol affectent Ă©galement l’adsorption des virus. Certaines conditions importantes du sol qui affectent l’adsorption virale comprennent la minĂ©ralogie, le pH, la texture et la tempĂ©rature.

De quelle façon le type de sol et sa percolation impactent-ils les performances d’une installation septique ?

Le comportement des effluents ne dĂ©pend pas seulement la constitution du sol, mais Ă©galement de l’état et de la nature du sol. Le degrĂ© d’humiditĂ© est dĂ©terminĂ© par divers facteurs, notamment la distance entre la nappe phrĂ©atique et la surface. La profondeur de la nappe phrĂ©atique peut fluctuer en fonction des rĂ©gimes pluviomĂ©triques et des activitĂ©s humaines comme l’irrigation et la gestion des eaux pluviales.
Lors de la conception d’une installation septique, il est important de s’assurer que la sĂ©paration verticale entre la nappe phrĂ©atique et le fond du champ d’épuration soit suffisamment grande. Cela aidera Ă  garantir que des conditions non saturĂ©es soient maintenues mĂȘme en cas de pluie abondante. Lorsque le sol n’est pas saturĂ©, l’eau se dĂ©placera plus lentement qu’elle ne traverserait le mĂȘme sol si elle Ă©tait plus saturĂ©e. L’idĂ©e est de conserver les effluents dans le sol non saturĂ© le plus longtemps possible pour permettre un nettoyage maximal des eaux usĂ©es avant qu’elles ne s’infiltrent dans le sol.
La profondeur de la nappe phrĂ©atique pendant la saison des pluies est un facteur important Ă  considĂ©rer lors de la conception de l’installation septique. Comme il n’est peut-ĂȘtre pas possible d’attendre le dĂ©but de la saison des pluies pour faire le test de percolation, l’ingĂ©nieur procĂšde Ă  une estimation gĂ©nĂ©ralement en Ă©tudiant les modĂšles de couleur du sol, la vĂ©gĂ©tation et d’autres facteurs tels que les fluctuations de la nappe phrĂ©atique dans le sol local. Les sols qui ont des horizons impermĂ©ables dĂ©veloppent gĂ©nĂ©ralement des nappes phrĂ©atiques perchĂ©es lorsque la saison des pluies se dĂ©clenche. Une nappe phrĂ©atique perchĂ©e peut entraĂźner un flux saturĂ© d’eaux usĂ©es ou le transport des eaux usĂ©es Ă  la surface du sol.
Lors de l’étude du site, il est important de prendre note de certaines caractĂ©ristiques importantes du sol telles que la texture du sol, les couches cimentĂ©es, l’agrĂ©gation des particules du sol ainsi que le niveau de la nappe phrĂ©atique pendant les saisons humides. Ces caractĂ©ristiques sont importantes, car elles peuvent ĂȘtre utilisĂ©es pour dĂ©terminer la performance du systĂšme ainsi que pour dĂ©terminer les spĂ©cifications de l’installation septique qui devrait ĂȘtre construite sur le site. Par exemple, des systĂšmes alternatifs tels que des monticules pourraient devoir ĂȘtre installĂ©s pour augmenter la distance entre la nappe phrĂ©atique de la saison des pluies et le bas du systĂšme. La mĂȘme chose peut ĂȘtre nĂ©cessaire dans un sol cimentĂ©, un sol argileux ou en cas d’autres conditions insatisfaisantes qui pourraient ĂȘtre remarquĂ©es lors de l’inspection du site.

Conclusion

Certains sols ne sont pas les plus idĂ©aux pour les installations septiques conventionnelles. Ne pas prendre les mesures de prĂ©caution nĂ©cessaires peut entraĂźner un certain nombre de problĂšmes, y compris la contamination de l’eau. Le sol argileux est trĂšs compact et ne laisse pas de place aux effluents pour s’infiltrer. Les sols argileux peuvent donc entraĂźner des refoulements dans le champ d’épuration. Le meilleur sol pour une fosse septique est un sol situĂ© quelque part entre le gravier et l’argile. Il n’est ni trop serrĂ© ni trop desserrĂ©. Ce sol a les conditions parfaites pour filtrer les effluents tout en leur permettant de continuer Ă  s’infiltrer. Il est donc essentiel de faire un test de percolation du sol avant de vous lancer dans la conception d’une installation septique pour votre propriĂ©tĂ©.

À propos de l'auteur

JEAN-SÉBASTIEN GAGNÉ

Président de Bio-Sol

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