Comprendre les flux de retour dans les systèmes d'approvisionnement en eau agricole et de puits

Dans les systèmes d'irrigation agricole et d'eau des puits, cela constitue une menace grave parce que l'eau contaminée provenant du champ, du réservoir de stockage ou du puits peut se réintroduire dans l'approvisionnement en eau potable.Cette contamination peut inclure des engrais, des pesticides, des déchets animaux, des particules de sol, des bactéries et d'autres polluants qui mettent en danger la santé publique et l'environnement.

Le rétrosiphonage se produit lorsque la pression dans la conduite d'alimentation tombe sous la pression atmosphérique, créant un vide qui peut tirer de l'eau du système d'irrigation ou bien dans la conduite d'eau propre. Cela peut se produire lors d'une rupture de l'eau principale, lorsque la lutte contre l'incendie attire de grands volumes d'eau, ou lorsqu'une pompe échoue.

Les réseaux de raccordements croisés et de distribution de mdash;toute connexion réelle ou potentielle entre une ligne d'eau potable et une source non potable et de distribution de mdash;sont les voies communes de retour d'eau.Tout système d'irrigation agricole qui tire parti d'un approvisionnement public en eau ou d'un puits partagé doit être évalué pour les raccordements croisés.

L'importance critique de la prévention des refoulements dans l'agriculture

Les exploitations agricoles utilisent souvent des produits chimiques, des engrais et des matériaux biologiques qui peuvent facilement contaminer l'eau si un événement de retrait survient. Un seul incident peut avoir de graves conséquences : contamination d'un puits public, fermeture des prises d'eau potable, maladie des résidents et responsabilité juridique coûteuse. De plus, l'eau contaminée peut nuire aux cultures et à la santé du sol, ce qui va à l'encontre de l'objectif même de l'irrigation.

En installant des dispositifs appropriés et en suivant les pratiques appropriées, les agriculteurs et les spécialistes de l'irrigation réduisent les temps d'arrêt et prolongent la durée de vie de leur équipement. La conformité réglementaire est un autre puissant conducteur et mdash; de nombreux États et administrations locales exigent des dispositifs de prévention des écoulements de déchets pour les connexions agricoles, avec des exigences strictes en matière de tests et de tenue de registres.

Types de dispositifs de prévention des écoulements de retour pour l'irrigation et l'eau de puits

Écart aérien

La méthode la plus simple et la plus fiable de prévention des écoulements de retour est une séparation physique entre la sortie d'alimentation en eau et la bordure d'inondation d'un récipient récepteur. Par exemple, un tuyau de remplissage d'irrigation qui termine au moins deux diamètres de tuyau au-dessus d'un réservoir de mélange chimique. Les écoulements d'air offrent une protection absolue parce qu'il n'y a pas de connexion directe qui puisse permettre une contrepression ou un contre-dosage.

Vanne de zone de pression réduite (RPZ)

Une vanne RPZ est le plus robuste anti-retour mécanique pour les systèmes agricoles. Elle contient deux soupapes de contrôle de fonctionnement indépendant et une soupape de surpression différentielle qui décharge l'eau si la pression dans la zone entre les contrôles tombe sous la pression d'alimentation. Cette conception garantit que toute fuite est rejetée en toute sécurité dans l'atmosphère, empêchant l'eau contaminée d'entrer dans la ligne de potabilité.

Assemblage de la vanne à double contrôle (DCVA)

Une double soupape de contrôle est constituée de deux soupapes de contrôle à ressort en série. Elle empêche le retour sous contrepression et le contre-dosage, mais ne fournit pas le même niveau de protection contre les contaminants à faible risque qui pourraient fuir après un contrôle défaillant. Pour les systèmes agricoles qui ne délivrent que de l'eau sans injection chimique, un DCVA est souvent acceptable. Il est moins cher qu'un RPZ et ne nécessite pas de port de rejet, mais doit encore faire l'objet d'essais annuels.

Détecteur à vide de pression (PVB)

Un disjoncteur de pression est conçu pour empêcher le contre-dosage mais pas la contre-pression. Il comprend une soupape de contrôle et une entrée d'air qui s'ouvre lorsque la pression d'alimentation tombe, brisant le vide. Les PVB sont couramment utilisés sur les petits systèmes agricoles et sur les zones d'arrosage individuelles. Ils doivent être installés au moins 12 pouces au-dessus de la plus haute sortie en aval ou tête d'arrosage.

Disjoncteur à vide résistant aux déversements (SVB)

Comme pour un PVB, le disjoncteur antidérapant contient une soupape de contrôle interne et une entrée d'air qui ne s'ouvre que lorsque la pression d'alimentation diminue, minimisant les déversements d'eau pendant le fonctionnement. Les SVB sont approuvés pour des applications à haut risque et peuvent être utilisés dans les systèmes d'irrigation lorsqu'ils sont installés à au moins 12 pouces au-dessus de la sortie la plus élevée.

Sélection du bon dispositif de prévention des flux de retour pour votre système

Évaluation du niveau de danger

La première étape consiste à déterminer le degré de danger que présente le système d'irrigation pour l'approvisionnement en eau potable. Les systèmes à risque élevé comprennent ceux qui injectent des engrais, des pesticides, des herbicides ou tout produit chimique, ainsi que les systèmes qui utilisent comme supplément de l'eau régénérée ou de l'eau de bassin.

Exigences du système en matière de pression et de débit

Chaque appareil a une pression maximale et une cote de débit. Les vannes RPZ gèrent généralement des débits plus élevés et conviennent aux systèmes d'irrigation à grande échelle à pivot central ou à goutte. Pour les petites exploitations agricoles à pression modérée, un PVB ou DCVA peut suffire.

Protection contre le climat et le gel

Dans les régions où la température est gelée, les dispositifs de prévention des écoulements doivent être protégés de la glace. Installez-les dans des enceintes chauffées, enterrez-les sous la ligne de gel avec un drainage approprié, ou utilisez des modèles antigel. De nombreuses vannes RPZ ne tolèrent pas le gel, donc elles nécessitent souvent un retrait saisonnier ou une isolation.

Pratiques exemplaires d'installation pour la prévention des refoulements agricoles

Emplacement et orientation

Pour les systèmes d'eau potable, placez l'appareil immédiatement après le réservoir de pression et avant tout point d'injection chimique ou branchement en aval. L'appareil doit être facilement accessible pour les essais, l'entretien et la réparation. Évitez de localiser les appareils dans les zones sujettes à l'inondation, aux dommages animaux ou à la chaleur excessive. Assurez-vous que l'appareil est installé horizontalement (pour la plupart des modèles RPZ et DCVA) et avec un dégagement approprié autour des ports de secours.

Piquage et vannes

Installez des vannes d'isolement (vannes à billes ou vannes à portails) des deux côtés du dispositif pour permettre les essais et l'entretien sans égoutter le système entier. Les robinets d'essai (petits ports filetés) sont obligatoires sur les ensembles DCVA et RPZ pour les essais certifiés. N'installez jamais un anti-retour en aval d'une soupape de réduction de pression ou d'une soupape de contrôle qui pourrait créer des conditions de jambe morte conduisant à la stagnation.

Enquête transversale

Avant d'installer un dispositif, effectuer un examen approfondi de toutes les connexions croisées sur la propriété, notamment les tuyaux, les ports de remplissage, les pompes à injection chimique, les abreuvoirs pour le bétail et tout tuyau qui relie l'irrigation à la plomberie domestique. Identifier les dangers réels et potentiels. Documenter le relevé et l'utiliser pour déterminer le type d'appareil et l'emplacement appropriés.

Exigences relatives aux essais et à l'entretien

Essais annuels par des testeurs certifiés

La plupart des juridictions exigent des essais annuels de vannes RPZ, DCVA et PVB par un testeur certifié de dispositif de prévention des écoulements arrière. Le testeur utilise un manomètre différentiel pour vérifier que les vannes de contrôle se maintiennent correctement et que la soupape de décompression dans un RPZ s'ouvre et se ferme aux pressions correctes.

Inspections visuelles courantes

Entre les essais annuels, effectuer des vérifications visuelles mensuelles. Rechercher les fuites autour des ports de décompression, la corrosion, les coqs d'essai endommagés, et les signes de décharge d'eau qui pourraient indiquer une soupape de contrôle défaillante. S'assurer qu'aucun débris n'a accumulé autour de l'appareil et que les vannes d'isolement sont complètement ouvertes.

Entretien saisonnier

Dans les climats froids, égoutter et enlever les anti-retour avant l'hiver s'ils ne sont pas protégés par le gel. Débrancher les tuyaux, ouvrir les coqs d'essai et souffler les lignes dans le cadre de l'hiverisation du système d'irrigation. Au printemps, réinstaller les dispositifs et effectuer un test complet avant de pressuriser le système d'irrigation.

Conformité juridique et réglementaire

La Loi sur la sécurité de l'eau potable exige que les fournisseurs d'eau publique mettent en oeuvre des programmes de contrôle de la connexion croisée, qui délèguent souvent la responsabilité au propriétaire de l'immeuble. La plupart des États ont des codes de plomberie qui exigent la prévention des écoulements de fond sur les systèmes d'irrigation, et beaucoup exigent des types d'appareils spécifiques en fonction du niveau de danger. Par exemple, les systèmes d'irrigation par injection chimique doivent utiliser une valve RPZ avec une lacune d'air approuvée si une connexion directe est inévitable.

Consultez votre service d'eau ou votre département de santé de comté pour connaître les exigences particulières. Certaines municipalités exigent que tous les agents d'antidumping soient enregistrés et que les résultats des tests soient soumis par voie électronique. La non-conformité peut entraîner la déconnexion des services d'eau, des amendes et une responsabilité légale pour les incidents de contamination.

Considérations relatives aux coûts et rendement des investissements

Le coût des dispositifs de prévention des refoulements varie considérablement. Un simple brise-vide peut coûter de 50 à 150 $, tandis qu'une valve RPZ de qualité commerciale avec enceinte peut dépasser 1 000 $. Les coûts d'installation, les frais annuels d'essai et les pièces d'entretien s'ajoutent au total. Toutefois, le coût d'un seul incident de contamination et de la même quantité de mdash, y compris les allégations de santé, le traitement de l'eau, les frais juridiques et les dommages à la réputation et la quantité de mdash, peut représenter des centaines de milliers de dollars.

De nombreux services d'eau offrent des rabais ou des programmes de partage des coûts pour installer des dispositifs de prévention des refoulements, en particulier sur les connexions à haut risque. Vérifiez auprès de votre fournisseur local d'eau pour obtenir les incitatifs disponibles.

Erreurs courantes dans la prévention des refoulements agricoles

  • L'utilisation du mauvais dispositif pour le niveau de danger :[ L'installation d'un brise-vide sur un système qui injecte des produits chimiques ne fournira pas une protection adéquate.
  • Neige à tester après installation ou réparation:[ Les nouvelles installations et tout entretien qui ouvre la conduite d'eau doivent être testés pour vérifier le bon fonctionnement.
  • Les dispositifs de cumul dans des endroits inaccessibles :[ Les vannes encastrées, les espaces de rampe serrés ou les enceintes sans portes rendent impossible l'essai et l'entretien, ce qui entraîne la non-conformité.
  • Ne pas protéger les dispositifs contre la congélation:[ L'eau congelée à l'intérieur d'un préventeur de flux arrière peut fissurer le corps, casser les soupapes de contrôle et rendre l'appareil inutile.
  • Non formation du personnel:[ Les travailleurs agricoles et les techniciens en irrigation doivent comprendre l'importance de la prévention des écoulements de fonds et la façon de reconnaître les signes de défaillance de l'appareil.

Intégration de la prévention des écoulements de fond aux systèmes de puits

Pour les fermes qui dépendent de puits privés, la prévention des écoulements de fond est également essentielle.Si le puits est relié à un approvisionnement public en eau comme source de secours ou auxiliaire, toutes les règles standard de raccordement croisé s'appliquent. Même si le puits est la seule source, les écoulements de fond peuvent encore contaminer l'aquifère et le mdash; par exemple, lorsqu'une pompe à injection chimique force l'eau chargée de pesticides à retourner dans le caisson du puits.

Les systèmes d'eau de puits qui servent à plusieurs bâtiments ou à des exploitations d'élevage devraient avoir un préventeur maître de l'écoulement au point de distribution principal. Les sous-systèmes pour des utilisations particulières (p. ex., arrosage du bétail, irrigation des cultures, utilisation domestique) peuvent nécessiter des dispositifs supplémentaires.

Conclusion : Construire un système d'irrigation sûr et conforme

La prévention des écoulements d'eau ne constitue pas un complément facultatif pour l'irrigation agricole et les systèmes d'aqueduc et de puits; elle est une pratique de sécurité fondamentale qui protège la qualité de l'eau, la santé publique et la viabilité à long terme de la ferme.

La formation régulière du personnel et la tenue de dossiers détaillés des tests et des réparations permettront de s'assurer que votre programme de prévention des refoulements demeure efficace année après année. La protection de l'approvisionnement en eau est assurée par tous et tous les intervenants.

Pour plus de détails, voir American Water Works Association’s cross-connection control resources et EPA’s guidance on backflow prevention.