GESTION DES BIOSOLIDES DE LA VILLE DE GATINEAU

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1 09 FEVRIER 2015 GESTION DES BIOSOLIDES DE LA VILLE DE GATINEAU RAPPORT FINAL PIERRE BÉLANGER FATMA BOUJENOUI BÉLANGER AGRO-CONSULTANT INC.

2 TABLE DES MATIERES Introduction... 1 Mode de gestion actuel des biosolides... 1 Description du processus de traitement des boues... 1 Caractéristiques des boues produites... 5 Qualité environnementale : critères C-P-O-E... 5 Caractérisation des biosolides de Gatineau... 6 Secteurs d utilisation et contraintes... 8 Coût de disposition selon la catégorie de boues Constations et scénarios de gestion Résultat du test de flairage et scénario recommandé Analyses requises pour le recyclage agricole Éléments à prendre en compte pour réussir l épandage direct au champ Éléments à inclure dans l appel d offres Importance du recyclage régional Les boues de Masson-Angers Recommandations Conclusion Bibliographie... 17

3 INTRODUCTION Dans le cadre de la préparation du plan de gestion des matières résiduelles PGMR , la Ville de Gatineau a mandaté Bélanger Agro-Consultant inc. pour effectuer un portrait de la gestion actuelle des biosolides générés par la station mécanisée de traitement des eaux usées de Gatineau, ainsi que les scénarios possibles de gestion. La première partie du rapport décrit les caractéristiques des boues produites, la classification environnementale selon le Guide de gestion des matières résiduelles fertilisantes (MRF) ici appelées (Guide) et les utilisations possibles. La deuxième partie porte sur les résultats du test de flairage et de l avis de projet ainsi que les scénarios potentiels de gestion. MODE DE GESTION ACTUEL DES BIOSOLIDES La station mécanisée de Gatineau dessert les secteurs de : Gatineau, Hull et Aylmer. Elle possède une capacité de m3/j et traite en moyenne m3/j (Ville de Gatineau, 2014). C est l une des 6 municipalités au Québec qui a recours à la digestion anaérobie des biosolides municipaux avec Repentigny, Vaudreuil-Dorion, Rosemère-Lorraine, Saint-Hyacinthe et Châteauguay (RECYQ-Québec, 2008). La Ville possède une unité de séchage thermique qui lui permet de granuler 60 % des boues digérées centrifugées générées. DESCRIPTION DU PROCESSUS DE TRAITEMENT DES BOUES Le procédé de traitement est biologique, de type boues activées. Après les étapes de prétraitement (dégrillage et dessablage) et les traitements primaires et secondaires, les boues combinées sont acheminées vers les épaississeurs (voir schémas 1 et 2). Épaississeurs À l entrée des épaississeurs, les boues ont une siccité de 1 à 2 %. Les épaississeurs recueillent la boue extraite des décanteurs primaires et secondaires. Cet équipement sert à épaissir les boues, c est-à-dire à diminuer la quantité d eau présente dans les boues. Ce procédé en forme d entonnoir utilise la gravité terrestre afin de concentrer les boues au fond de l épaississeur, diminuant ainsi le rapport «eau/boue» du mélange. À la sortie, le taux de siccité varie entre 4 à 6 %. Les boues épaissies sont ensuite dirigées vers le digesteur anaérobie. Il arrive ponctuellement que les boues épaissies passent directement aux centrifugeuses hautes vitesses pour y être déshydratées sans digestion préalable. Ceci arrive lors des périodes où le volume à traiter est élevé et dépasse la capacité des digesteurs, aussi lors d entretien ou de bris mécanique des digesteurs. La production des boues non digérées fluctue ainsi d une année à l autre. À titre d exemple en 2012 la quantité produite était de 1605 t.h (Faubert, 2012) alors qu en 2013 elle a été de 2863 t.h (Faubert, 2014). Digesteurs Les boues épaissies sont ensuite dirigées vers les digesteurs pour y être digérées en anaérobie. La digestion anaérobie est le processus naturel biologique de dégradation de la matière organique en absence d oxygène. En milieu anaérobie, la matière organique dégradée est principalement transformée en biogaz. Le taux de siccité à la sortie des digesteurs est de 2 à 4 %. Le procédé de bio-méthanisation produit m3 de gaz méthane par jour (Faubert, 2014). Cette étape est au cœur du système de gestion des boues de la Ville. Le gaz produit sert au chauffage des bâtiments et de l unité de séchage, ce qui constitue une économie au niveau des coûts du chauffage. 1

4 Elle permet aussi de réduire la quantité de boues produite. La ville possède 4 digesteurs et analysera la possibilité d ajouter 2 digesteurs supplémentaires pour augmenter sa capacité de digestion. Centrifugeuses Les boues digérées et les boues épaissies (non digérées) sont déshydratées par trois centrifugeuses haute vitesse (2000t/min). Le taux de siccité à la sortie des centrifugeuses est de % pour les boues digérées et de 23 % pour les boues épaissies. Notons que l analyse effectuée en 2014 dans le cadre de la demande d avis de projet a montré un taux de siccité de 27 %. La déshydratation des boues épaissies et des boues digérées se fait séparément. En se basant sur les données de 2013, la quantité de boues déshydratées (digérées et non digérées) générées est estimée à ± t.h (avant granulation) à ±25 % siccité. À la sortie des centrifugeuses, 60 % des boues digérées (± t.h) déshydratées passent vers l unité de séchage pour y être granulées. Les boues qui n ont pas été granulées sont mélangées avec les boues épaissies puis dirigées vers une usine de compostage. En 2013, c est 7208 t.h qui ont été transportées à l usine de compostage Mironor. Granulation La granulation, ou séchage thermique, est un procédé qui permet de déshydrater la boue à 97 % de siccité ce qui réduit significativement la quantité des boues à transporter. La capacité maximum de l unité de séchage est de 3000 tonnes par année. En 2013, la quantité de granules produites était de 2841t.h à 97 % de siccité (3 % de teneur en eau). Seules les boues digérées déshydratées peuvent être séchées. Au total, l usine génère trois types de boues : Des boues digérées déshydratées et granulées (60 %); Des boues digérées déshydratées non granulées (25-30 %); Des boues épaissies (23 %). Les schémas 1 et 2 récapitulent les différentes étapes de production des boues. Les quantités indiquées sont des estimations, car on observe une fluctuation annuelle des quantités générées par catégorie. 2

5 Figure 1 Les différentes étapes de traitments des biosolides de la station d épuration des eaux usées des boues de Gatineau 3

6 Décantation m 3 /j 1-2 % siccité Épaississeurs 4-6 % siccité Biogaz m 3 /j Chauffage des bâtiments et usine de granulation Digestion anaérobie Déshydratation (Séchage) % siccité ± t.h. Déshydratation (Séchage) ± 2500 t.h. à 23 % siccité ± t.h. à 20% siccité ± 4000 t.h. à % siccité ± 7500 t.h. à % siccité Granulation 26% 97 % siccité ± 2900 t.h. Transport privé vers Est ontarien contrat avec Third High Farm 19,25 $/t.h. Transport municipal vers Brownsburg-Chatham $/t.h. Épandage au sol Compostage 59,74 $/t.h 59,74 $ t.h. Figure 2 Mode de traitements des boues de Gatineau 54

7 CARACTÉRISTIQUES DES BOUES PRODUITES Les matières résiduelles épandues au Québec doivent avoir des propriétés d engrais ou d amendement reconnu pour être considéré comme une MRF. En plus, elles doivent répondre à un ensemble de critères conçus pour protéger la qualité de l environnement (MDDELCC, 2012). QUALITÉ ENVIRONNEMENTALE : CRITÈRES C-P-O-E Au Québec, une classification environnementale a été développée afin de pouvoir déterminer le niveau de risque environnemental associé à chaque MRF. Cette classification est basée sur quatre critères. La teneur en contaminants chimiques (C), le décompte en agent pathogène (P), une évaluation des odeurs (O) et la quantité des corps étrangers (E) présents. C est en se basant sur ces critères que le Guide détermine les restrictions d épandage et de stockage qui s appliquent à chaque MRF. Les indices 1,2 s appliquent pour les critères C-P-E et pour le critère O. Plus l indice est élevé plus les restrictions au recyclage sont élevées. Les produits qui se classent hors catégorie pour l un des critères ne peuvent être recyclés en agriculture (MDDELCC, 2012). Contaminants chimiques (C) Les éléments traces inorganiques (ETI) sont divisés en 2 groupes soit les métaux stricts (cadmium, mercure, plomb et dioxine et furanes) et les métaux considérés essentiels pour les plantes ou les animaux (arsenic, cobalt, chrome, cuivre, molybdène, nickel, sélénium, zinc). Selon la teneur en contaminants le produit peut être classé C1, C2 ou bien hors catégorie (non recyclable). Les tableaux 6.1 et 8.2 du Guide précisent l ensemble des paramètres à analyser selon le type de résidu et le seuil limite à respecter. Agents pathogènes (P) La classification se fait en se basant sur un décompte d Escherichia coli, et la présence ou absence de salmonelle. Les produits de classe P1 sont théoriquement exempts d agents pathogènes fécaux et ils doivent faire l objet d une déclaration que la MRF n a pas été contaminée par un égout sanitaire. Il s agit de produits ne contenant pas au départ de matières fécales, ou bien des produits ayant subi une désinfection de 99,9 % pour les virus (cas des granules). Les produits classés P2 sont des produits ayant subi une désinfection partielle supérieure à 90 %. Des restrictions additionnelles à celles exigées par le Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection s appliquent à l épandage. Les boues municipales qui ne sont pas certifiées BNQ ne peuvent pas être épandues sur les cultures destinées à l alimentation humaine même si les critères P1 sont respectés. Les odeurs (O) Il y a trois classes pour les odeurs, O1, O2 et O3, cette classification a été établie par comparaison aux engrais de ferme [fumiers]. L acceptabilité sociale du recyclage est souvent tributaire de l odorat. Odeur de classe O1 : côte d odeur inférieure à celle des bovins laitiers Odeur de classe O2 : côte d odeur comparable au fumier solide de bovin laitier Odeur de classe O3 : côte d odeur inférieure ou égale à celle du lisier de porc moyen. Hors catégorie [HC] : Celles ayant obtenu côte d odeur supérieure à celle du lisier de porc Corps étrangers [E] La présence de corps étrangers affecte l esthétique du produit et l acceptabilité sociale du recyclage. La présence d objet tranchant peut causer des blessures et d infection à cause de la présence d agent pathogène. Les boues de stations mécanisées ont un procédé de dégrillage qui permet de les classer automatiquement E2 sans passer par un test de granulométrie. La réglementation exige un espacement entre les barres parallèles du grillage de 1,25 cm pour les stations construites après 2008 et de 1,9 cm pour les stations construites avant 2008 (cas de Gatineau). 5

8 CARACTÉRISATION DES BIOSOLIDES DE GATINEAU Les tableaux suivants présentent la caractérisation des différents types de boues selon les critères C-P-O-E. La caractérisation est faite en se basant sur les résultats d analyses de 2014,2013 et En absence d analyse, la classe théorique la plus élevée a été attribuée par défaut. Contaminants chimiques (C) Le tableau 1 montre que la concentration des boues en contaminants chimiques est en dessous des teneurs limite exigée pour la classe C1, néanmoins c est la classe C2 qui a été attribuée aux différents types de boues. La raison est l absence d analyses pour les dioxines et furanes. Les analyses de dioxines et furanes sont requises pour les biosolides municipaux si on vise la catégorie C1. Il est possible selon le Guide de ne pas faire ces analyses et d attribuer la classe C2 par défaut, et ce indépendamment des résultats des autres contaminants. Dans le cadre du recyclage agricole, la majorité des promoteurs choisissent cette option notamment à cause du coût élevé des analyses de dioxine et furane ( $)/analyse. Une classification C2 impose une limite de 22 t par ha base sèche sur une période de 5 ans, aucune restriction par rapport aux distances séparatrices n est imposée alors qu il en est autrement pour les agents pathogènes et les odeurs. Pour les biosolides, les restrictions s appliquant aux distances d épandage sont en fonction de la classification P liée aux décomptes d agents pathogènes et la charge d odeur de la MRF. Tableau 1 : Classification selon le critère contaminant chimique (tableau 8.2 du Guide) Contaminants Unités Boues non digérées Granules Boues digérées Catégorie C1 Catégorie C2 Arsenic (As) mg/kg, base sèche <5 ND ND Cadmium (Cd) mg/kg, base sèche <0.5 0,85 <19, Chrome (Cr) mg/kg, base sèche 13 22, Cobalt (Co) mg/kg, base sèche <2 3 3, Cuivre (Cu) mg/kg, base sèche Mercure (Hg) mg/kg, base sèche ,66 0, Molybdène (Mo) mg/kg, base sèche 3 5 N.A 5 20 Nickel (Ni) mg/kg, base sèche 9 19 <21, Plomb (Pb) mg/kg, base sèche , Sélénium (Se) mg/kg, base sèche 2 3 N.A 2 14 Zinc (Zn) mg/kg, base sèche , Dioxine et furane ng EQT/kg, base sèche N.A N.A N.A Classe attribuée C2 C2 C2 ND: non détectable, N.A: non analysé 6

9 Critère agents pathogènes (P) Le tableau 2 présente la classification selon le critère P, selon les exigences du tableau 8.3 du Guide. L analyse des boues digérées a montré une absence de détection de salmonelle. Tableau 2 : Classification selon le critère agents pathogènes (tableau 8.3 du Guide) Type de boue Résultats d analyse Justification Classification Granules Boues non digérées Salmonelle non détectée dans 50 g humide Présence de salmonelle dans 10g humide E. Coli UFC (moyenne) Boues digérées Absence de salmonelle dans 50 g humide Séchage thermique, respect des exigences de désinfection de la norme du BNQ sur les biosolides municipaux (CAN/BNQ ). E. coli< NPP/g (base sèche) et incorporation du résidu au sol en moins de 6 heures. Les boues digérées se classent P2. L incorporation en dedans de 6 h n est pas mandataire. P1 P2 P2 Critère odeur (O) La classification selon le critère odeur s est faite selon les exigences du tableau 8.4 du Guide. Tableau 3 : Classification selon le critère odeur (tableau 8.4 du Guide) Type de boue Classification Justification Granules O1 Biosolides municipaux séchés provenant d un procédé de gestion anaérobie condition d être protégées de l humidité. Boues non digérées O3 Biosolides municipaux-usines mécanisées traitement biologique Boues digérées Hors catégorie (HC) Biosolides municipaux provenant de digesteurs anaérobies qui sont déshydratés à l aide de centrifugeuses haute vitesse, sauf ceux désodorisés par compostage, chaulage ou séchage thermique. Corps étrangers [E] La classification selon le critère corps étranger s est faite selon les exigences du tableau 8.6 du Guide. Tableau 4 : Classification selon le critère corps étrangers Type de boue Classification Justification Granules E1 Corps étrangers supérieurs à 25 mm 2 par 500 ml Corps étrangers tranchants supérieurs à 3 mm 0 par 500 ml Films plastiques et polystyrène expansé (PSE) supérieurs à 5 mm <0,3 % m. s. Autres plastiques, compostables ou non, supérieurs à 5 mm < 0,8 % m. s Boues non digérées E2 Dégrillage et tamisage, 1,9 cm Boues digérées E2 Dégrillage et tamisage, 1,9 cm 7

10 En se basant sur ce qui précède, le tableau 5 récapitule les caractéristiques quantitatives et qualitatives des boues de Gatineau. Tableau 5 : Caractéristique des boues produites à la station de Gatineau avant test de flairage Type de boues Tonnages Siccité Classification Exigences réglementaires t.h t. s % Boues granulées C2-P1-O1-E1 Avis de projet Boues mélangées C2-P2-HC-E2 Non épandables sans traitement préalable Boues digérées C2-P2-HC-E2 Non épandables sans traitement préalable Boues non digérées C2-P2-O3-E2 Avis de projet HC: Hors catégorie SECTEURS D UTILISATION ET CON TRAINTES Le tableau qui suit précise les secteurs d utilisation possible pour les boues. On constate que les biosolides municipaux ne peuvent être appliqués que sur les cultures destinées à la consommation animale, à moins d être certifiées BNQ. Après une application de biosolides municipaux, un intervalle minimum de 36 mois doit être respecté pour les cultures vivrières que l on récolte à même le sol (exemple : patate) et un intervalle de plus de 14 mois si la partie récoltée est hors-sol. Les boues classées E2 ne peuvent être épandues sur les pâturages. Même si les restrictions semblent être importantes, les superficies des cultures destinées à la consommation animales (excluant les pâturages) sont considérables au Québec et en Outaouais, on ne risque pas de manquer de superficie d épandage. Tableau 6 : Usages possibles pour les boues de Gatineau Cultures/usages Granules Boues digérées Boues non digérées P1 P2 P2 Cultures vivrières (alimentation humaine) Non 2 Non Non Distribution aux citoyens Non Non Non Pâturage Non Non Non Cultures fourragères (alimentation animale) Oui Non Oui Horticulture/aménagement paysager Oui Non Non Sylvicultures Oui Non Oui Paillis/hydro-ensemencement Oui Non Non Aménagement bordure de route Oui Non Non Fabrication de terreaux horticoles Oui Non Non Végétalisation des lieux dégradés Oui Oui Oui 1 Moyenne des productions de 2012 et Oui si les granules sont certifiées BNQ 8

11 Les granules Le marché agricole québécois représente un débouché important pour les granules étant donné les grandes superficies cultivées et les besoins en phosphore des sols. La facilité de stockage et de manutention augmente l intérêt des agriculteurs pour ce type de produit. En plus du secteur agricole, les secteurs de l horticulture et de l aménagement paysager constituent aussi des marchés potentiels pour les granules. Dans ces secteurs, les granules peuvent aussi être utilisées pour enrichir les terreaux ou bien vendues comme des engrais. Les granules certifiées conformes à la norme BNQ peuvent être épandues sur les cultures destinées à la consommation humaine. La granulation donne des possibilités de mises en marché diversifiées, par rapport aux autres types de boues. Le Milorganite, fait à partir de boues séchées de la ville de Milwaukee US est commercialisé au Canada chez les quincaillers et centres de jardins. C est un exemple de mise en marché réussie dont la ville pourrait s inspirer pour commercialiser ses granules. Les granules de Gatineau sont très riches en phosphore (59,54 Kg/tmP2O5) et en azote (53 kg den/tm). La dose d application des granules se situe entre 1 et 2 tm/ha. Une superficie cultivable de 3000 ha (1 tm /ha) est requise pour épandre la totalité des granules produite en une année. Les mêmes parcelles peuvent recevoir les granules annuellement pourvu que les applications soient faites selon les règles de l art en fertilisation des sols et le règlement sur les exploitations agricole (REA). Une superficie de 3000 ha représente 79 % des terres cultivées de la ville de Gatineau et 3,6 % des terres cultivées en Outaouais (MAPAQ, non publié). Les boues déshydratées Les boues digérées et déshydratées (ainsi que le mélange boues digérées et épaissies) sont classées HC, tel quel les boues peuvent être utilisées uniquement pour la restauration des sites dégradée (boues de Vancouver par exemple). L épandage agricole est autorisé suite à une désodorisation préalable par compostage, ou une reclassification suite à un test de flairage. Les boues épaissies déshydratées Gérées séparément, elles sont classées O3, et peuvent donc être recyclées directement sur les terres agricoles sans traitement préalable. Un avis de projet est exigé et l épandage peut se faire 10 jours après le dépôt de la demande. Les boues peuvent être stockées au champ en vue d un épandage automnal ou printanier. Les analyses microbiologiques montrent la présence de salmonelles ce qui requière l incorporation au sol dans un délai de 6 heures. L incorporation consiste à mélanger la boue avec la couche superficielle du sol par un travail du sol qui doit se faire sur une profondeur d au moins 10 cm. L objectif est entre autres de limiter l impact des odeurs et d empêcher la contamination des eaux par les agents pathogènes. Les boues seraient épandues sur des cultures nécessitant un travail du sol (exemples : cultures de, mais ensilage, soya, ou autres cultures annuelles destinées à la consommation animale) elles ne peuvent as être épandues sur des cultures pérennes (foin). Les contraintes principales à ce mode de gestion sont liées à l interdiction de stockage hivernal (à moins de mettre en place une berme filtrante) et à la difficulté d accéder au champ agricole dans certaine période de l hiver ou au printemps lors de la fonte des neiges. L odeur (O3) est le facteur susceptible d engendrer un problème d acceptabilité sociale dans le cadre d un projet de valorisation agricole. Si on considère un taux d application de 4t/ha, 550 ha de terres sont nécessaires pour épandre ces boues. 9

12 COÛT DE DISPOSITION SELON LA CATÉGORIE DE BOUES Valorisation des granules Third High Farms Limited située à l Iroquois en Ontario est l entreprise ayant obtenu le contrat de recyclage des granules au prix de 19,25 $/t. h. Les granules sont recyclées sur les terres agricoles de l Est ontarien. Valorisation des boues déshydratées Les boues déshydratées sont transportées par la ville de Gatineau chez Mironor, un centre de compostage dans la municipalité de Brownsburh-Chatham. Le coût de valorisation est de 59,74 $ t. h. La ville assume les frais de transport qui varient de 15 à 20 $/t.h, en moyenne 17,5 $/t.h (Faubert, 2014) ainsi le coût de valorisation à la tonne est de 77,24 $/t Tableau 7 : Coût de disposition des biosolides municipaux Tonnages Cout de valorisation Boues déshydratées t.h t.s disposition transport Total Cout t. h Cout , Boues granulées t. s CONSTATIONS ET SCÉNARIOS DE GESTION En analysant le mode de gestion des biosolides, on constate l absence de recyclage régional. Les granules sont valorisées en Ontario alors que les boues sont compostées puis valorisées dans les Laurentides. La région de l Outaouais ne bénéficie pas des matières organiques produites par la principale usine de traitement d eaux usées située sur son territoire. En même temps, la région reçoit des boues municipales provenant de municipalités situées hors de l Outaouais telles que Repentigny, Terrebonne en Tableau 8 : Quantités de matière organique fertilisante épandue en Outaouais en 2013 Tonnes P2O5 Origine Eaux usées de Gatineau (Masson-Angers) Eaux usées de Terrebonne Eaux usées de Gatineau (Masson-Angers) Eaux usées de Gatineau (Masson-Angers) Eaux usées de Terrebonne Eaux usées de Shawville Ville de Repentigny L usine Produits Kruger Ltée, Gatineau Usine Candiac Usine Candiac MIRONOR t. h kg Source : MDDELCC, communication personnelle 10

13 Avec le mode de traitement actuel, la Ville gère 3 types de biosolides, les granules, les boues digérées et les boues épaissies. Les boues digérées et épaissies font l objet d un recyclage commun, alors que ce sont deux produits qui présentent des propriétés différentes. Le mélange à des proportions variables des boues digérées et non digérées donne un produit variable à recycler. Ceci peut représenter un défi lors de la caractérisation et le recyclage du produit. La présence de salmonelle dans les boues épaissit ou dans un mélange des boues épaissies et digérées nécessiteront un enfouissement en dedans de 6 h après l épandage. Cette contrainte ne s applique pas aux boues digérées ou l analyse n a pas révélé de présence de salmonelle. Si le test de flairage est concluant, les boues digérées présentent un produit de meilleure qualité à recycler. La Ville utilise le gaz provenant de la digestion anaérobie pour le chauffage de ces bâtiments ou le séchage des granules ce qui fait en sorte que l élimination de la digestion anaérobie ne constitue pas une solution durable pour la Ville. Les scénarios de gestion potentiels sont : 1. Épandage direct au sol des 40% des boues et granulation des 60%; 2. Élimination de la granulation épandage direct des ( à t.h); 3. Granulation totale des boues (± 5000); RÉSULTAT DU TEST DE FLAIRAGE ET SCÉNARIO RECOMMANDÉ Un test de flairage a été réalisé le 15 décembre 2014 dans le but d évaluer la charge d odeur des boues digérées. Trois boues d âges différents ont été testées : Boues à la sortie de l usine (< 18 h); Boues âgées d une semaine (7 jours); Boues âgées de deux semaines. Suite aux résultats obtenus, le MDDELCC a révisé la classification des boues digérées déshydratées de Gatineau de hors catégorie à O2. Cette nouvelle classe d odeur comparable à celle des fumiers de bovin laitier permet l épandage direct au champ sans compostage préalable. Au vu de ce résultat, on recommande de favoriser l épandage direct au champ des 7208 t. h. Pour des raisons : 1. Économiques : ce mode de recyclage permet la réduction du coût de disposition/t; 2. Environnementales : comparativement au compostage l épandage direct permet une réduction des gaz à effet de serre (Villeneuve, 2011). Le mélange des boues épaissies et digérées se classe O3, et ce indépendamment de la proportion de chaque type de boue. C est pour cela qu on recommande la séparation dans la mesure du possible des deux types de boues. À la lumière des résultats du test de flairage, l ajout de digesteur devient une option attrayante, car elle permet d améliorer la qualité des boues à recycler et ne présente plus un obstacle au recyclage direct (à condition du maintien du même procédé). La Ville devrait opter pour une uniformisation des boues à recycler afin d améliorer l acceptabilité du produit auprès des agriculteurs. Le remplacement du dégrilleur actuel 12 mm permettra d améliorer la qualité des boues épaissies (concentration en corps étranger), et la qualité du sable et détritus. On recommande d analyser les propriétés agronomiques du sable selon les critères du tableau 6.1 du Guide afin de déterminer la valeur agronomique. Au long terme, la Ville devra évaluer la pertinence du maintien de la granulation. Une analyse coût/bénéfices tenant compte des (coûts de traitement; coûts de disposition et coûts de transport) dois être réalisé afin de prendre une décision éclairée. 11

14 L élimination complète de la granulation augmenterait la quantité de boues à recycler de 7208 à ± t.h de boues digérées. À tire d exemple la Ville d Ottawa recycle annuellement tonnes de boues digérées à 30 % de siccité par épandage direct de même pour la Ville de Granby qui recycle t.h). Les quantités de boues ne constituent pas un obstacle au recyclage le choix doit se baser sur des critères économiques. ANALYSES REQUISES POUR LE RECYCLAGE AGRICOLE Le tableau ci-dessous reprend l ensemble des éléments à analyser dans le cadre d une demande d avis de projet. Le MDDELCC exige au total six analyses pour les paramètres chimiques et six analyses pour la salmonelle ou E. Coli, les analyses doivent être faites durant les 12 mois précédant l épandage. La Ville (ou le promoteur) doit avoir recours à une firme accréditée pour l une des six analyses fournies. Tableau 9 : Liste des éléments à analyser dans le cadre d une demande d avis de projet Éléments à analyser Matière sèche, Solides Totaux, N Total, Azote ammoniacal, Nitrite, Nitrate, P2O5 Total, K2O Total, Matière organique, Rapport C/N, ph, Aluminium, Arsenic, Bore, Calcium, Cadmium, Cobalt. Chrome, Cuivre, Fer, Mercure, Magnésium, Manganèse, Molybdène, Sodium, Nickel, Plomb, Sélénium, Zinc, pathogène : salmonelles dans 10 g humides et E.Coli (en triplicata) ÉLÉMENTS À PRENDRE EN COMPTE POUR RÉUSSIR L ÉPANDAGE DIRECT AU CHAMP L acceptabilité sociale est un élément clé pour le succès d un programme de recyclage au champ comme en témoigne l interdiction d épandage parvenue au Québec suite aux plaintes des citoyens (boues d Ottawa et Toronto). Une bonne gestion des odeurs et un bon programme de communication sont les éléments clés de la réussite d un programme d épandage. Dans cette optique, nous recommandons comme mesure de précautions lors de la première année d épandage d effectuer un suivi des activités de stockage et d épandage, notamment pour la charge d odeur. L objectif est d évaluer les points suivants : 1. Comportement de la charge d odeur du mélange boues épaissies et boues digérées; 2. Stabilité de la charge d odeur des boues digérées à des âges différents et à des différents moments de l année; Le suivi rigoureux de la qualité des boues permettra à la Ville d avoir une idée adéquate sur la qualité annuelle de ses boues. Cette connaissance sera d une grande utilité si la Ville décide d éliminer la granulation. La littérature mentionne que pour certaines villes ayant des procédés de traitement similaires à celui de Gatineau on a observé une variabilité saisonnière de la charge d odeur (Rupke et Simms, 2005). Même si cela ne semble pas être le cas pour Gatineau, il demeure néanmoins pertinent d évaluer cet aspect. Ce suivi pourra être fait par la Ville ou bien par le promoteur en charge du recyclage. L adoption de bonnes pratiques de gestion est une condition sine qua non de la réussite de recyclage agricole. À titre d exemple la Ville d Ottawa a mis en place un dispositif de suivi de la qualité des biosolides, à la fois au niveau des odeurs qu au niveau de concentration en pathogènes et qu en contaminants chimiques. Elle publie sur son site internet les résultats des analyses mensuels des boues, le nombre des plaintes, inspecte les sites, et ce indépendamment du promoteur et a même mis en place des pratiques de gestions qui vont parfois au-delà des exigences réglementations (Gay, 2014) 3. Cette

15 approche permet à la Ville de recycler annuellement ± t.h de boues digérées par épandage direct au sol. ÉLÉMENTS À INCLURE DANS L APPEL D OFFRES IL doit être clair dans l appel d offres que le soumissionnaire doit être en mesure de disposer des boues en tout temps. Les sites d entreposage doivent être accessibles aux camionneurs. L épandage agricole nécessite que les boues soient transportées aux champs. Cet aspect doit être évalué par la Ville. La pertinence d avoir recours ou pas à des transporteurs privés doit être considérée. La Ville doit préciser comment elle compte gérer les boues épaissies et les boues digérées (gestion commune ou séparée, fréquence de chaque type de boue, etc..). IMPORTANCE DU RECYCLAGE RÉGIONAL La région de l Outaouais bénéficie d un bilan agro environnementale enviable et de la présence d importantes superficies en cultures ha. Ces dernières années la région a connu une croissance du secteur des céréales et protéagineux, essentiellement soya et maïs destinés à la consommation animale. Les terres destinées à ces cultures sont passées de 2700 ha en 2007 à ha en 2010 soit une croissance de 15,5 %. En parallèle, le secteur d élevage est en recul constant, notamment le secteur de bovin de boucherie. Le cheptel est passé de têtes en 2007 à têtes en 2010 (MAPAQ, 2014). Cette constatation laisse entrevoir une baisse de la matière organique des sols faute de pouvoir les amender avec des sources organiques d origines animales. L apport des biosolides municipaux, très riches en matière organique contribue à combler ce déficit et permet d améliorer la qualité des sols et les rendements des cultures. Région à cibler dans l Outaouais Dans l Outaouais, la région du Pontiac constitue à notre avis la région à cibler pour les biosolides de Gatineau, et ce pour les raisons suivantes : 1. Le Pontiac subit moins la concurrence des boues provenant de la couronne nord de Montréal que d autres secteurs de la région géographiquement plus proche de Montréal; 2. Le Pontiac connait une croissance du secteur des grandes cultures (19 % des superficies en culture soit 5700 ha) et un recul du secteur de l élevage; 3. La faible densité urbaine diminue le risque de complaintes pour les odeurs; 4. Le compost de résidus verts de la ville d Ottawa sera accessible prochainement aux entreprises agricoles du Pontiac. Ce compost pourra être utilisé comme berme autour des boues de la ville de Gatineau en stockage hivernal; 5. La présence d un bassin de producteurs qui ont de grandes superficies en cultures et possèdent la capacité de réception requise pour disposer des boues. Pour les agriculteurs, les biosolides ne sont pas un déchet, mais un engrais et un amendement de sol utilisé dans le but d améliorer le rendement des cultures et de diminuer le recours aux engrais chimiques. Il est important que les agriculteurs approfondissent leur connaissance du produit (les moments opportuns d épandages, la disponibilité des éléments nutritifs, la synergie avec les engrais chimiques, etc.. ). C est un aspect à prendre en considération dans un programme d épandage agricole, car il permet la création d un lien de fidélité entre les agriculteurs et le produit (boues). La concentration dans une même région d un bassin d agriculteurs ayant une grande capacité de réception facilite le travail de vulgarisation des propriétés des biosolides (bouche-à-oreille, proximité des sites, etc..) ce qui permet de fidéliser la clientèle cible. 13

16 L approche de l échéance de 2020 augmentera la sollicitation des producteurs agricoles pour le recyclage des boues et autres matières organiques. La Ville gagnerait à établir un partenariat stratégique avec les agriculteurs, mais aussi avec les différents acteurs régionaux (MAPAQ, UPA, MDDELCC, consultant, MRC, municipalités..) afin de sonder les différentes opportunités de recyclage qu offre le secteur agricole. LES BOUES DE MASSON-ANGERS 1. Classification C-P-O-E Le tableau suivant reprend les propriétés chimiques des boues des étangs aérées de Masson -Angers d après les analyses faites en 2012 sur les boues provenant de l étang 3. Les boues se classent C2 en raison de l absence des analyses de dioxines et furanes. Pour les agents pathogènes, les boues se classent P2, et ce à cause de la présence de matières fécales (tableau 8.3 du Guide). Étant donné que la durée qui sépare deux vidanges consécutives d un même étang est supérieure à 4 ans, la catégorie d odeur attribuée est O1 (MDDELCC, 2013), pour la catégorie corps étranger (E), la classe E2 est attribuée par défaut en l absence d analyse granulométrique. Les boues des étangs aérées se classent donc C2-P2-O1- E2 selon les critères de classification environnementale du MDDELCC. La charge d odeur O1 est assujettie à moins de restrictions d épandage que les catégories (O2/O3) ce qui facilite le recyclage en milieu péri urbain limitrophe de la station d épuration. Tableau 10 : Classification des biosolides des étangs de Masson-Angers Unités Boues étangs Catégorie C C1 C2 Arsenic (As) mg/kg Cadmium (Cd) mg/kg Chrome (Cr) mg/kg Cobalt (Co) mg/kg < Cuivre (Cu) mg/kg Mercure (Hg) mg/kg Molybdène (Mo) mg/kg 3, Nickel (Ni) mg/kg P2O5 mg/kg Plomb (Pb) mg/kg Sélénium (Se) mg/kg Zinc (Zn) mg/kg Dioxine et furane Ng EQT/kg N.D Classe attribuée C2 C1 C2 14

17 2. Quantités à gérer et mode de disposition Le mode de disposition des boues des lagunes se résume à récupérer les boues par dragage, à les déshydrater à plus ou moins 22 % ms et les transporter au fur et à mesure dans les champs agricoles nonobstant des aléas de la météo. Il existe deux autres options qui méritent leur évaluation : Aménager un espace pour l entreposage de géotube. Les boues sont gardées pendant une période minimale d un cycle gel-dégel et livrées au champ lorsque la météo est favorable à leur transport au champ. Aménager un lit de séchage. Les boues déshydratées sont entreposées dans un bassin de séchage pendant une période de 2 ans (exemple Mont-Laurier) et sont par la suite transportées au champ à une siccité de plus de 50 % lorsque la météo est favorable au transport au champ. Une fois vidangées, les boues des étangs sont déshydratées à % de siccité. La vidange d un étang apporte en moyenne 3000 t.h soit 700 t.s de boues. Lors des compagnes de vidanges, précédentes 2/3 des boues ont été épandues en Outaouais. Malgré le fait qu il y a assez de terres pour recycler la totalité des boues à proximité des étangs, une partie a été quand même épandue dans la région d Alfred en Ontario. Afin d éviter cela la Ville pourrait adopter une approche proactive afin de favoriser le recyclage régional, et ce en l indiquent dans l appel d offres. Une autre façon de faire consiste à fractionner les appels d offres publics pour la vidange déshydratation et disposition des boues, les municipalités de Mirabel, Maniwaki, Ferme-Neuve ont recours à cette approche. Une séparation des appels d offres permet de bien évaluer le coût de chaque activité. La Ville pourrait décider elle-même de la destination finale de ses boues, d autant plus que la région de Masson-Angers se caractérise par la présence de superficies en cultures limitrophes capable de recevoir les boues. Cette approche limitera le recours à des intermédiaires. RECOMMANDATIONS À la lumière de l analyse du mode de gestion des biosolides de Gatineau et des résultats du test de flairage et de l avis de projet Bélanger Agro consultant inc. recommande à la Ville de : Au niveau de la gestion des boues déshydratées 1. Opter pour l épandage direct au champ des boues non granulées; 2. Gérer les boues digérées et non digérées de façon distincte sur 2 avis de projets. La boue non digérée est produite en plus petite quantité il serait pertinent de pouvoir les gérer sur un site distinct, car étant de catégorie O3 et avec présence de salmonelles; 3. Viser une siccité d au moins 30%; 4. Évaluer la faisabilité de valoriser les résidus du déssableur; 5. Mettre en place un protocole de suivi de la charge d odeur au moins pour la 1 ere année d épandage; 6. Tous les boues et ceci pour la première année de leur valorisation agricole sont soient épandues au printemps avant le 1er juin ou après le 15 septembre. Interdiction d épandage entre ces périodes; 7. La ville devra aviser le gestionnaire sans délai si la production des boues faisait en sorte qu elle soit plus odorante; 8. Trouver une alternative à l emplacement actuel du dégrillage des boues; 9. Favoriser un seul mode de gestion des boues non granulée à savoir les boues digérées; 15

18 10. Favoriser les ententes de réception des boues avec des agriculteurs locaux et ceci sans intermédiaires; 11. Évaluer la pertinence de confier le transport au privé ou à l agriculteur participant au projet; 12. Cibler le Pontiac comme lieu de réception des boues de la ville de Gatineau afin d éviter à recourir à la recherche de sites de réceptions dans le futur. La politique de valorisation de 100 % des MRF pour 2020 mettra beaucoup de pression sur les sites en périphérie de grand centre urbain de Montréal; 13. Sensibiliser les élus de la Ville et des MRC ciblés de la stratégie de la Ville et des bénéfices agronomiques, environnementaux et économiques que cela aura sur la région. Gestion des boues granulées 1. Le contrat de gestion devra exiger la mise en conformité de la norme BNQ de vos granules; 2. Connaître les utilisateurs de vos granules pour s assurer de la conformité des usages; 3. Quantifier ce qu il vous en coûte pour la production des granules en y incluant les coûts de disposition et le coût d achat de complément de gaz nature afin d évaluer la rentabilité de la granulation; 4. Pour la prise de décision finale, il est conseillé de faire une étude de mise en marché local des granules auprès des détaillants et jardineries et les fabricants de terreaux pour vendre les granules (exemple des Milorganites). Boues des étangs de Masson-Angers 1. Fractionner l appel d offres; 2. Viser à entreposer les boues soutirées des étangs soit dans des géotubes ou dans un lit de séchage dans le but de réduire les coûts de disposition; 3. Optimiser la valorisation de vos boues à proximité du lieu d entreposage. 4. Diminuer le coût du transport en manipulant une MRF plus sèches ex 50 %; 5. Les sites argileux sont difficiles d accès lorsqu ils sont mouillés, il faut bien choisir le moment et le type de transport utilisé pour accéder à ces sites. CONCLUSION Les projets réalisés dans le cadre du mandat confié à Bélanger Agro-consultant inc., ont permis de montrer que les boues épaissies et digérées peuvent être épandues directement au champ ce qui présente un avantage économique et agroenvironnemental évident. En effet, les experts s accordent à dire que le secteur agricole est le marché à cibler pour le recyclage des matières organiques résiduelles à cause de sa grande capacité de réception. Le bannissement de l enfouissement de la matière organique en 2020 augmentera la sollicitation des agriculteurs notamment ceux qui sont proches des grandes villes. La mise en place d un plan de valorisation agricole en région permettra aux entreprises agricoles des MRC en périphérie d avoir accès à un amendement organique et fertilisant. L approche est environnementale, car la MRF est produite localement et valorisée à proximité. Le programme permettra des économies importantes aux entreprises agricoles de L Outaouais. En plus de permettre à la Ville de réaliser des économies substantielles, la Ville jouera un rôle de levier du développement régional. 16

19 Bibliographie Villeneuve, C. (2011) Composter les feuilles ou les enfouir, dans chroniques espaces éco conseil, Université du Québec à Chicoutimi. Rupke, M, Simms, D. (2005). The search for a cure- biosolides odour research and Why centrifuged cake stinks. Proceedings of the 3rd Canadian Organic Residuals Recycling Conference Calgary, AB June 1-4, 2005 Ministère de l'agriculture, des Pêcheries et de l'alimentation du Québec. (MAPAQ, 2014). Portrait agroalimentaire de L Outaouais. Ministère du Développement durable, de l Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (2012). Guide sur le recyclage des matières résiduelles fertilisantes. (Page consulté avril 2014). Ministre du Développement durable, de l Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC) (2014). Courriel de M hammed Bouiacha inspecteur secteur agricole section régionale de l Outaouais. mhammed.bouaicha@mddep.gouv.qc.ca. Gatineau 08 septembre