Préparation du plan de gestion des matières résiduelles

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1 Ville de Laval Préparation du plan de gestion des matières résiduelles Rapport d étape 8 Comparaison des scénarios retenus Rapport d étude version finale Date : Septembre 2010 N/Réf. : 052 P MR

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3 TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION PRÉSENTATION DES SCÉNARIOS RETENUS Scénario 1 : collecte à 3 voies combinée (RA et RV ensemble) Scénario 2 : collecte à 4 voies (RA et RV séparés) Scénario 3 : Collecte à 3 voies saisonnière avec traitement mécano-biologique Synthèse des trois scénarios ÉTABLISSEMENT DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX Méthode d établissement des impacts environnementaux Impacts de la collecte Impact sur le bilan environnemental Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Impacts du transport Impacts des traitements Impacts sur le bilan environnemental Emprise au sol des installations Présentation des impacts environnementaux par scénario Résultats par scénario Comparaison des impacts environnementaux Méthode d analyse comparative des impacts environnementaux Matières éliminées Taux de diversion Rejets liquides Le bilan énergétique Le bilan des gaz à effet de serre Autres émissions atmosphériques Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Emprise au sol de l installation Pondération des critères environnementaux Résultats de l analyse comparative du bilan environnemental ÉTABLISSEMENT DES COÛTS Méthode d établissement des Coûts Distribution de probabilité des coûts unitaires Analyse de Monte-Carlo Coûts unitaires de collecte et transport Coûts unitaires de fourniture de bacs Coûts unitaires de gestion des boues de stations d épuration Coûts unitaires de traitement i

4 TABLE DES MATIÈRES Estimation du coût de construction des installations Estimation du coût d opération des installations Autres coûts de traitement Revenus de vente de sous-produits Présentation de l estimation détaillée des coûts Sensibilité des coûts IDENTIFICATION DES PROGRAMMES D AIDE FINANCIÈRE Programme de redistribution aux municipalités des redevances pour l élimination de matières résiduelles, MDDEP Application de la redevance à l élimination et modalités de redistribution Application d une redevance supplémentaire en Programme de compensation de la collecte sélective Programme de traitement des matières organiques par biométhanisation et compostage, MDDEP Fonds fédéral pour l infrastructure verte MARCHÉS ET REVENUS POTENTIELS DES PRODUITS DE TRAITEMENT Compost Rappels sur la réglementation Usage agricole Utilisateurs potentiels Intérêt pour le compost Pépiniériste et serristes Fabricants de terreau Aménagement paysager Espaces verts et travaux publics Terrains sportifs et pistes de ski Distribution aux résidents Tendances du marché du compost Impact sur le coût des scénarios Électricité Processus de vente d électricité au Québec Prix de l électricité Impact sur le coût des scénarios Injection dans le réseau de gaz naturel État du marché du gaz au Canada Accès au marché de revente du biogaz brut ou épuré Expérience européenne Impact sur le coût des scénarios Marché de la chaleur ii

5 TABLE DES MATIÈRES Impact sur le coût des scénarios Marché du biocarburant Qualité du biogaz Expérience européenne Mise en œuvre Impact sur le coût des scénarios MARCHÉ DU CARBONE Méthodologie de calcul des GES Étapes 1 et 2 : Identification des flux de matières et des étapes de traitement Étape 3 : Composition des flux et calcul des facteurs d émissions par flux Étape 4 : Détermination des facteurs d émissions unitaires Collecte et transport Procédés de traitement des matières résiduelles Étape 5 : Calcul des d émissions totales des scénarios Performances des scénarios de gestion au niveau des émissions de GES Limites de la méthodologie et mises en garde Revenus potentiels de la vente de crédits GES État de développement du marché au Canada État de développement du marché au Canada CONCLUSION Tableaux Tableau 1 : Scénario 1 - Flux et quantités à traiter Tableau 2 : Scénario 2 - Flux et quantités à traiter Tableau 3 : Scénario 3 - flux et quantités à traiter Tableau 4 : Quantités de résidus organiques collectés selon les scénarios de collecte étudiés, horizons 2010 et 2025, en T/an Tableau 5 : Productivité des collectes selon les matières visées, en T/h Tableau 6 : Capacité des camions selon les matières transportées, en T Tableau 7 : Nombre de passages par semaine pour les immeubles de 1 à 8 logements Tableau 8 : Distances de transport parcourues pour Laval, en km Tableau 9 : Emprise au sol selon les scénarios de gestion des matières résiduelles retenus Tableau 10 : Compilation des impacts environnementaux des scénarios Tableau 11 : Notes obtenues pour les différents scénarios pour chaque critère et note globale Tableau 12 : Coûts unitaires de collecte et de transport Tableau 13 : Coûts unitaires de fourniture, distribution et entretien des bacs roulants Tableau 14 : Coûts de gestion des boues des stations d épuration Tableau 15 : Composantes des coûts de construction des installations iii

6 TABLE DES MATIÈRES Tableau 16 : Coût de construction des installations Tableau 17 : Composantes des coûts d opérations des installations Tableau 18 : Coût d opération des installations Tableau 19 : Coûts unitaires de tri des matières recyclables et d élimination Tableau 20 : Coûts unitaires estimés de la vente des sous-produits Tableau 21 : Coût annuel moyen par composante, en $/an Tableau 22 : Coût annuel moyen des scénarios de gestion des matières résiduelles Tableau 23 : Sensibilité des coûts annuels Tableau 24 : Matières ciblées par le programme selon le traitement Tableau 25 : Aides financières accordées selon le projet et le type de demandeur Tableau 26 : Freins et incitatifs pour l utilisation de compost sur les sols agricoles à Laval Tableau 27 : Freins et opportunités pour l utilisation de compost par les producteurs de terreau Tableau 28 : Freins et opportunités pour l utilisation de compost par les spécialistes en aménagement paysager Tableau 29 : Freins et opportunités pour l utilisation de compost pour les espaces verts municipaux Tableau 30 : Freins et opportunités pour l utilisation de compost pour les golfs et pistes de ski Tableau 31 : Freins et opportunités pour l utilisation de compost par les résidents Tableau 32 : Synthèse sur les marchés de distribution du compost Tableau 33 : Synthèse des projets d utilisation du biogaz au Québec Tableau 34 : Freins et opportunités de la distribution du biogaz comme carburant Tableau 35 : Facteurs d émission retenus Tableau 36 : Émissions évitées dues au remplacement des engrais par le compost Tableau 37 : Émissions évitées selon mode de valorisation du biogaz, en TeqCO2 par tonne de matières traitées Tableau 38 : Facteurs d émissions de GES, en T eqco2/t Tableau 39 : Émissions et réductions de GES pour chaque scénario Tableau 40 : estimation des revenus de vente des crédits de carbone, en $/an Figures Figure 1 : Scénario 1 collecte à 3 voies des MOSS combinés... 9 Figure 2 : Scénario 2 collecte à 4 voies des MOSS (RA et RV séparés) Figure 3 : Scénario 3 collecte à 3 voies saisonnière avec traitement mécano-biologique Figure 4 : Échelles de cotation des matières éliminées Figure 5 : Échelle de cotation du taux de diversion Figure 6 : Échelle de cotation des rejets liquides (avant ajustement de charge polluante) Figure 7 : Échelle de cotation du bilan énergétique Figure 8 : Échelle de cotation du bilan des GES Figure 9 : Échelle de cotation des autres émissions atmosphériques Figure 10 : Échelle de cotation des nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Figure 11 : Échelle de cotation de l emprise au sol Figure 12 : Pondération retenue pour l analyse comparative iv

7 TABLE DES MATIÈRES Figure 13 : Performances des scénarios selon les critères environnementaux Figure 14 : Arbre décisionnel sur le cadre d utilisation réglementaire et normatif du compost Figure 15 : Voies potentielles d utilisation du digestat Figure 16 : Encadrement du marché de vente d électricité au Québec Figure 17 : Prix de vente moyen de l'électricité selon les secteurs de consommation ( ) Figure 18 : Coûts mensuel du gaz naturel entre 2007 et 2009, en $/GJ Annexes Annexe 1 Annexe 2 Annexe 3 Annexe 4 Annexe 5 Annexe 6 Annexe 7 Schéma d établissements des impacts environnementaux Schéma de détermination des coûts annuels Détails des coûts de construction des installations Rapport d analyse des coûts de construction Détails des coûts d opération Rapport d analyse des coûts d opération Rapport d analyse des coûts annuels des scénarios v

8 Propriété et confidentialité «Ce document d'ingénierie est l'œuvre de Dessau et est protégé par la loi. Ce rapport est destiné exclusivement aux fins qui y sont mentionnées. Toute reproduction ou adaptation, partielle ou totale, est strictement prohibée sans avoir préalablement obtenu l'autorisation écrite de Dessau et de son Client. Si des essais ont été effectués, les résultats de ces essais ne sont valides que pour l'échantillon décrit dans le présent rapport. Les sous traitants de Dessau qui auraient réalisé des travaux au chantier ou en laboratoire sont dûment qualifiés selon la procédure relative à l approvisionnement de notre manuel qualité. Pour toute information complémentaire ou de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec votre chargé de projet.» REGISTRE DES RÉVISIONS ET ÉMISSIONS No de révision Date Description de la modification et/ou de l émission 0A Rapport d étape 8 version préliminaire 0B Rapport d étape 8 version préliminaire révisée Rapport d étape 8 version finale vi

9 INTRODUCTION Faisant suite au rapport préparé par la CMM ainsi qu aux rapports préparés par Dessau en 2008, la Ville de Laval a mandaté Dessau (CE-2009/4347) à la suite d un appel d offres sur invitation (OS-ING/ ) afin de réaliser les études complémentaires requises à assister la Ville de Laval dans l élaboration de son plan de gestion des matières résiduelles. Le mandat comprend la réalisation des étapes suivantes : Étape 1 : Prendre connaissance des documents existants; Étape 2 : Prendre connaissances de ce qui se fait ailleurs; Étape 3 : Estimer et déterminer le ou les modes de collecte et de traitement des résidus organiques du secteur résidentiel; Étape 4 : Estimer et déterminer s il y a lieu d ajouter les matières résiduelles organiques des ICI aux scénarios de collecte et de traitement envisagés; Étape 5 : Déterminer s il y a lieu d ajouter les boues des stations d épuration et les boues de fosses septiques aux scénarios de collecte et de traitement envisagés; Étape 6 : Déterminer les scénarios de collecte et de traitement les plus intéressants; Étape 7 : Pour chaque scénario, quantifier et déterminer les paramètres d occupation des sols; Étape 8 : Comparer les scénarios entre eux; Étape 9 : Déterminer le meilleur scénario. Le présent document constitue le rapport d étape 8. Ce rapport présente la méthodologie retenue ainsi que les résultats de l établissement des impacts environnementaux et des coûts. Le rapport présente également les programmes d aide financière disponibles et leurs impacts sur les coûts ainsi que les marchés et les revenus potentiels pour les produits du traitement (compost, énergie, etc.). Les résultats de l analyse comparative des scénarios, seront présentés dans le rapport d étape 9. Ces résultats intégreront l ensemble des facteurs d influence, soit les impacts environnementaux, les coûts, incluant les possibilités d aide financière, les possibilités de mise en marché des produits et les analyses de sensibilité. 7

10 1 PRÉSENTATION DES SCÉNARIOS RETENUS Cette section présente sommairement les scénarios de gestions des matières qui ont été retenus pour une analyse approfondie. La justification du choix des scénarios ainsi que la description des installations requises ont été présentés dans les rapports d étapes 6 et 7. Trois scénarios ont été retenus pour l analyse : Scénario 1 : Collecte à 3 voies combinée (résidus alimentaires et verts ensembles); Variante A : Méthanisation des matières organiques séparées à la source (MOSS); Variante B : Compostage en système fermé des MOSS; Scénario 2 : Collecte à 4 voies et méthanisation des MOSS; Scénario 3 : Collecte à 3 voies saisonnière avec traitement mécano-biologique des ordures. 1.1 SCÉNARIO 1 : COLLECTE À 3 VOIES COMBINÉE (RA ET RV ENSEMBLE) Dans ce scénario, les résidus alimentaires (RA) sont ramassés avec les résidus verts (RV) et les feuilles dans les immeubles de 1 à 8 logements, puis sont transportés vers l installation de valorisation. Les ordures grises des immeubles de 9 logements et plus ainsi que les ordures blanches des immeubles de 8 logements et moins sont collectées à une fréquence adaptée et éliminées en site d enfouissement. La situation actuelle est donc inchangée pour les 9 logements et plus. Une seule infrastructure de valorisation des résidus organiques est mise en place, soit une usine de méthanisation avec compostage fermé du digestat (variante A), soit une usine de compostage fermé. Les boues sont ajoutées aux résidus organiques lors du traitement. Le tableau 1 montre le sommaire des quantités à traiter en Tableau 1 : Scénario 1 Flux et quantités à traiter LOGEMENTS MATIÈRES QUANTITÉ À TRAITER,2010 T/AN QUANTITÉ À TRAITER, 2025 T/AN 1 à 7 logements MOSS Ordures blanches logements et plus Ordures grises Tous les logements Matières recyclables Boues Total

11 L usine de méthanisation ou de compostage traitera tonnes par an en 2010, puis tonnes par an à l horizon 2025 (incluant les boues). La figure 1 synthétise ce scénario. Figure 1 : Scénario 1 collecte à 3 voies des MOSS combinés 1.2 SCÉNARIO 2 : COLLECTE À 4 VOIES (RA ET RV SÉPARÉS) Ce scénario est très similaire au scénario précédent à la différence que les résidus alimentaires et les résidus verts sont collectés séparément. Les boues et les résidus alimentaires étant majoritaires en termes de quantité collectée, le traitement retenu est la méthanisation. Le fait de collecter les résidus verts séparément permet de les envoyer directement à la phase de compostage avec le digestat et limite ainsi la capacité requise des digesteurs. Les ordures grises des immeubles de 9 logements et plus ainsi que les ordures blanches des immeubles de 8 logements et moins sont collectés à une fréquence adaptée et éliminées en site d enfouissement. La situation actuelle est donc inchangée pour les 9 logements et plus. Les quantités à traiter dans ce scénario sont présentées au tableau 2. 9

12 Tableau 2 : Scénario 2 Flux et quantités à traiter LOGEMENTS MATIÈRES QUANTITÉ À TRAITER, 2010 T/AN QUANTITÉ À TRAITER, 2025 T/AN 1 à 7 logements Résidus alimentaires Résidus verts Ordures blanches logements et plus Ordures grises Tous les logements Matières recyclables Boues Total Dans ce cas, l usine intégrée de méthanisation/compostage traitera tonnes par an en 2010, puis tonnes par an à l horizon 2025 (incluant les boues).les résidus verts collectés séparément sont traités directement par compostage avec le digestat, ce qui permet de réduire la taille de l unité de digestion anaérobie à tonnes en 2010 ou tonnes en 2025 (réduction de 20 % environ). La figure 2 illustre le fonctionnement de ce scénario. Figure 2 : Scénario 2 collecte à 4 voies des MOSS (RA et RV séparés) 10

13 1.3 SCÉNARIO 3 : COLLECTE À 3 VOIES SAISONNIÈRE AVEC TRAITEMENT MÉCANO- BIOLOGIQUE Dans ce scénario, tous les logements sont desservis par la collecte des ordures, puis ces matières sont envoyées dans une unité de valorisation qui permet de séparer la fraction organique des autres matières (tri mécanique) en vue de sa valorisation biologique. Suite au tri mécanique, la fraction organique est traitée par méthanisation avec les boues d épuration. Ce traitement est retenu en raison des caractéristiques du mélange en sortie du tri qui rendent la méthanisation plus facile à opérer que le compostage. Le tri mécanique permet de récupérer également une partie des plastiques et des métaux contenus dans les ordures. Ce scénario est complété par une collecte des résidus verts en période de forte génération pour les immeubles de 8 logements et moins. Ces résidus verts sont envoyés dans la même unité de traitement, mais directement à l étape de compostage qui suit la méthanisation. Les quantités à traiter dans ce scénario sont présentées au tableau 3. Tableau 3 : Scénario 3 flux et quantités à traiter LOGEMENTS FLUX DE MATIÈRES QUANTITÉ À TRAITER, 2010 T/AN QUANTITÉ À TRAITER, 2025 T/AN Tous les logements Traitement mécanique MO issues du tri mécanique Métaux et plastiques issus du tri mécanique Rejets Matières recyclables Boues à 7 logements Résidus verts Total Le centre de tri mécanique devra traiter tonnes par an en 2010, puis tonnes par an en L usine intégrée de digestion anaérobie et compostage traitera tonnes par an en 2010, puis près de tonnes par an à l horizon 2025 (incluant les boues). Tel que présenté précédemment, les résidus verts collectés séparément pourraient rejoindre directement l étape de compostage et être traités avec le digestat, ce qui permettrait de réduire la taille de l unité de digestion anaérobie à tonnes en 2010 ou tonnes en 2025 (réduction de 10 % environ). 11

14 Figure 3 : Scénario 3 collecte à 3 voies saisonnière avec traitement mécano biologique 1.4 SYNTHÈSE DES TROIS SCÉNARIOS Le tableau 4 présente le sommaire des quantités collectées pour les différents scénarios. Tableau 4 : Quantités de résidus organiques collectés selon les scénarios de collecte étudiés, horizons 2010 et 2025, en T/an MODE DE COLLECTE SCÉNARIO 1 7 logements 8 logements et + MO RV Feuilles Boues déshy. MO RV Feuilles Boues déshy. Scénario 1 3 voies combinées 2 voies Scénario 2 4 voies 2 voies Scénario 3 3 voies saisonnières 2 voies

15 2 ÉTABLISSEMENT DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX L analyse des scénarios s est déroulée selon deux méthodes différentes pour le bilan environnemental et le bilan des coûts. Pour la réalisation du bilan environnemental, huit critères d évaluation ont été pris en compte afin d intégrer les impacts sur la qualité des eaux, sur la qualité de l air, sur la contamination des sols, sur l utilisation d énergie et de ressources naturelles et sur les infrastructures municipales et les citoyens. L agrégation de ces critères a exigé ensuite la mise en place d une démarche analytique spécifique. Les huit critères retenus pour l analyse environnementale sont : La quantité des matières éliminées; Le taux de diversion; Le volume de rejets liquides; Le bilan énergétique annuel; Le bilan des émissions de GES; Le bilan des autres émissions atmosphériques; Les nuisances sonores et les impacts sur les infrastructures routières liés aux collectes; L emprise au sol des installations de traitement. Le mode de présentation des bilans environnementaux est similaire à celui développé dans l étude comparative de scénarios de collecte et de traitement de matières résiduelles 1. Toutefois, les flux et la présentation ont été détaillés afin de tenir compte des particularités propres à la situation de la Ville de Laval. De même, la méthode d évaluation a été optimisée afin d intégrer un nombre plus élevé de critères et de permettre une meilleure appréciation des écarts entre les différents scénarios. 2.1 MÉTHODE D ÉTABLISSEMENT DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX Dans un premier temps, pour chaque scénario, les flux de matières à gérer ont été identifiés. On distingue ainsi les matières recyclables, les ordures grises ou blanches, les matières organiques, les boues, etc. Pour chacun de ces flux, les étapes de gestion suivantes sont évaluées : collecte, transport, traitement, puis transport et élimination des rejets de traitement. Chaque étape est modélisée sous 1 Ville de Laval et municipalités de la couronne Nord. Décembre Étude comparative de scénarios de collecte et de traitement de matières résiduelles. Rapport réalisé par Dessau. Réf. : 052 P MR

16 forme de cinq «boites» correspondant à chacun des critères environnementaux établis : matières éliminées, rejets liquides, bilan énergétique, bilan des GES et émissions atmosphériques. Un bilan est ensuite effectué pour chaque critère par flux de matières, puis pour le scénario de gestion global. Les tonnages des matières collectées en porte à porte ont été estimés précédemment à l étape 3 pour le secteur résidentiel et à l étape 4 pour le secteur des ICI. Nous avons retenu comme année de référence Les tonnages sont évalués sur la base de la composition des matières ramassées lors des collectes de déchets et de matières recyclables indiquée par l étude de caractérisation des matières résiduelles du secteur résidentiel au Québec, , appliquée à l évaluation de génération de matières résiduelles de la ville de Laval Impacts de la collecte Impact sur le bilan environnemental Les impacts de la collecte sont reliés à la consommation des véhicules en carburant. Le volume de diesel utilisé permet d évaluer l énergie consommée ainsi que les émissions de GES et les émissions atmosphériques. Pour estimer la consommation de carburant lors des collectes, il n est pas possible d utiliser la consommation par kilomètre, car les distances parcourues changent selon la saison de collecte et la quantité de matières à collecter, selon le nombre de camions disponibles, selon les conditions météorologiques, etc. Nous nous sommes donc basés sur la productivité moyenne annuelle des collectes, définie par la quantité collectée par heure (en t/h), couplée à la consommation horaire des camions de collecte (en L/h). Pour estimer la productivité des collectes, nous avons obtenu plusieurs données de suivi de terrain, consulté les références présentées dans d autres études 2 et contacté plusieurs entrepreneurs de collecte pour valider ces estimations. Le tableau 5 présente la productivité de collecte retenue pour les différentes matières collectées. Tableau 5 : Productivité des collectes selon les matières visées, en T/h PRODUCTIVITÉ, EN T/H Matières recyclables 1,5 Ordures grises 2,5 Ordures blanches 2,0 Résidus organiques 1,0 2 Communauté Métropolitaine de Montréal Évaluation et comparaison des technologies et des scénarios de gestion des matières résiduelles selon une approche de cycle de vie. Rapport préparé par le CIRAIG. Aout

17 Il est à noter que la productivité comprend le transport au site de transfert ou au lieu d élimination. Ce transport est toutefois comptabilisé séparément dans notre méthodologie afin de pouvoir mesurer l impact des distances parcourues selon la localisation des lieux de livraison. Selon Transport Canada 3, un camion à ordures passe environ 76 % de son temps de fonctionnement à ramasser les ordures, le reste étant dédié au transport du garage au lieu de collecte et du lieu de collecte au lieu de livraison. Nous avons donc intégré ce facteur pour calculer la productivité de la collecte uniquement. Tant pour les collectes que pour les transports, la consommation des camions a été ramenée à la tonne de matières résiduelles collectées ou transportées afin de pouvoir multiplier ce chiffre au tonnage du flux concerné. La capacité des camions de collecte est issue de l étude effectuée pour la CMM 4 tandis que la capacité des camions de transport a été obtenue auprès d un entrepreneur spécialisé dans cette activité. Ces capacités sont présentées au tableau 6. Ces données nous ont permis d estimer la consommation de carburant par tonne de matières pour l étape de collecte. Cette consommation a été croisée avec le facteur d émission du diesel pour estimer les GES, avec le pouvoir calorifique inférieur (PCI) du diesel pour effectuer le bilan énergétique et avec les émissions de polluants atmosphériques unitaires du diesel. Tableau 6 : Capacité des camions selon les matières transportées, en T CAMIONS DE COLLECTE CAMION DE TRANSPORT Matières recyclables 7 22,5 Ordures grises 9 n.a. Ordures blanches 9 n.a. Résidus alimentaires 9 n.a. Résidus verts 7 n.a. Résidus organiques 9 n.a. Refus de traitement n.a. 22, Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Les collectes de matières résiduelles ont un impact au niveau des nuisances sonores, de la circulation lourdes dans les quartiers résidentiels et sur l usure des infrastructures routières. Afin de tenir compte de ce critère, le nombre de passage de camion par unité d occupation a été évalué pour chaque scénario. 3 Transport Canada. Hybrid refuse truck feasibility study. 4 Communauté Métropolitaine de Montréal Évaluation et comparaison des technologies et des scénarios de gestion des matières résiduelles selon une approche de cycle de vie. Rapport préparé par le CIRAIG. Aout

18 Le nombre de passage a été évalué en additionnant le nombre de collecte par année devant une unité d occupation de 1 à 7 logements. Le tableau 7 montre le nombre de passages de camions prévu par semaine devant les immeubles de 1 à 7 logements selon le scénario de gestion retenu : Tableau 7 : Nombre de passages par semaine pour les immeubles de 1 à 8 logements RÉSIDUS ORDURES COLLECTE /AN MATIÈRES RECYCLABLES COLLECTE/AN VERTS ET FEUIILES MORTES RÉSIDUS ALIMENTAIRES COLLECTE/AN COLLECTES PAR ANNÉE NOMBRE DE PASSAGES PAR SEMAINE COLLECTE/AN Scénario de référence ,1 Scénario 1A /B 3 voies combinée ,8 Scénario 2 4 voies ,4 Scénario 3 tri mécanique Impacts du transport ,6 Tout comme l étape de collecte, les impacts du transport sont liés à la consommation de carburant. Pour évaluer la consommation de carburant reliée au transport des matières d un lieu à un autre, nous nous sommes référés à la consommation moyenne des véhicules aux 100 km ainsi qu à la distance parcourue. Pour les consommations de véhicules, nous avons retenu les chiffres de référence suivants : Consommation d un camion de collecte pour le transport des matières entre le point de collecte et le lieu de traitement ou d élimination : 40L/100 km ; Consommation d un camion lourd pour le transport des matières entre le point de traitement et le lieu de traitement ou d élimination : 50L/100 km. Ces estimations proviennent des hypothèses utilisées pour l analyse environnementale de systèmes de gestion de déchets ménagers réalisée dans le cadre de l étude «Déchets ménagers : leviers d amélioration des impacts environnementaux» réalisées par Eco-Bilan et Bio Intelligence service pour l ADEME et ECO-Emballages en Pour le transport des boues séchées et des boues déshydratées, nous avons retenu une consommation moyenne de 40 L/100 km. Les distances de transport utilisées sont présentées au tableau 8. 16

19 Tableau 8 : Distances de transport parcourues pour Laval, en km DESTINATION ORIGINE Centre de tri Centre de compostage actuel Futur centre de traitement des matières organiques Lieu d enfouissement Cimenterie Lieu de collecte 14 km 10 km 14 km 29 km n.a. Station d épuration (Boues déshydratées) Station d épuration (Boues séchées) n.a. n.a. 15 km (0 km La Pinière) 43 km n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 80 km Centre de tri n.a. n.a. n.a. 25 km n.a. Centre de compostage actuel n.a. n.a. n.a. 38 km n.a. Futur centre de traitement des matières organiques n.a. n.a. n.a. 21 km n.a. Ces distances sont celles utilisées par la ville de Laval dans les devis de transport ou ont été obtenues en mesurant les distances parcourues actuellement à l aide de l application GoogleMap. Le point de départ du lieu de collecte a été fixé à l adresse de l hôtel de Ville de Laval. La méthodologie appliquée ensuite pour évaluer les impacts du transport à la tonne de matière transportée est identique à celle retenue pour l étape de collecte Impacts des traitements Impacts sur le bilan environnemental Concernant les procédés biologiques, les quantités d intrants (eau, électricité, diesel, électricité) ainsi que les quantités d extrants (compost, biogaz, rejets de traitement, eaux usées) ont été calculés à partir des données utilisées par le CIRAIG en Ces données de référence ont été validées à l aide de questionnaires soumis à différents fournisseurs de technologie tel que présenté dans l étude réalisée par Dessau en 2008 pour la Ville de Laval et la couronne Nord 6. Nous avons conservé ces données de référence pour le traitement des boues en modifiant la génération de biogaz en cas de digestion anaérobie à l aide des donnés obtenues au cours d une étude de caractérisation des boues des stations de Laval 7. Concernant l enfouissement, les données du CIRAIG ont été ajustées en prenant en compte un taux de valorisation du biogaz en électricité de l ordre de 40 % pour représenter la situation 5 Communauté Métropolitaine de Montréal Évaluation et comparaison des technologies et des scénarios de gestion des matières résiduelles selon une approche de cycle de vie. Rapport préparé par le CIRAIG. Aout Ville de Laval et municipalités de la couronne Nord. Décembre Étude comparative de scénarios de collecte et de traitement de matières résiduelles. Rapport réalisé par Dessau. Réf. : 052 P MR Ville de Laval Étude de caractérisation des boues de station d épuration et des boues de fosses septiques. Rapport réalisé par Dessau. Réf. : 052 P MR R002 0B 17

20 actuelle. Par ailleurs, le taux de génération de biogaz par tonne enfouie a été modulé selon la composition des matières éliminées. Pour le recyclage, la consommation en électricité est basée sur la consommation d une installation similaire tandis que le taux de rejets, de l ordre de 12,5 %, est la moyenne observée dans les centres de tri de grande capacité suite à une collecte pêle-mêle 8. Concernant le tri mécanique, la consommation d électricité par tonne est de l ordre de 40 kwh 9. D autre part, en l absence de données vérifiées au Québec, on pose comme hypothèse que le tri mécanique permet de retirer 90 % des résidus organiques, des fibres, des plastiques, de verre et des métaux contenus dans les ordures. Ce taux de capture a été fourni par un important promoteur de systèmes de tri mécanique au Québec. La quantité de chaque flux sortant du tri mécanique peut ensuite être estimée en appliquant la composition de la collecte des déchets à la génération d ordures grises enregistrée à Laval. Les impacts environnementaux du séchage et de la valorisation des boues en cimenterie sont reliés à la consommation de gaz naturel et d électricité pour le séchage et au remplacement du charbon par les boues séchées dans la cimenterie. La consommation en électricité et en gaz naturel a été précisée par la ville de Laval. À l aide du PCI des boues séchées, calculé sur la base de l étude de caractérisation des boues réalisée en 2009 et d indications de la part d un responsable de cimenterie 10, il a été possible d estimer qu une tonne de boues permet de remplacer environ 0,43 tonne de charbon Emprise au sol des installations L emprise au sol est la surface occupée, en m 2, par les installations de traitement; elle a été présentée au rapport d étape 7. Le tableau 9 résume les surfaces minimales occupées par les installations de traitement des résidus organiques selon les scénarios. 8 CRIQ Diagnostic des centres de tri québécois. Dossier CRIQ no 640 PE Rapport réalisé pour RECYC QUÉBEC et Éco Entreprises Québec. 9 Communication personnelle, déc Communication personnelle, Lafarge Canada, Septembre

21 Tableau 9 : Emprise au sol selon les scénarios de gestion des matières résiduelles retenus Surface de bâtiment en m 2 Surface de voirie 11 minimale en m 2 Surface totale minimale en m 2 Scénario #1A : 3 voies méthanisation Scénario #1B : 3 voies compostage Scénario #2 : 4 voies Scénario #3 : traitement mécano biologique La surface disponible sur le site de l usine Lapinière est d environ m 2. L espace disponible est donc suffisant pour tous les scénarios. Cependant, les installations qui demandent plus de surface auront moins de flexibilité lors de la construction. D autre part, les installations plus étendues seront limitées, si une augmentation de la capacité l installation est requise dans l avenir. 2.2 PRÉSENTATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX PAR SCÉNARIO Chacun des critères environnementaux ont été évalués pour chaque flux de matières, puis pour chaque scénario. Les résultats du calcul de chaque critère ont été compilés par flux : Matières éliminées Ce critère est une compilation des quantités de matières envoyées en site d enfouissement à chaque étape de gestion des matières résiduelles, en tonnes par année. La quantité de matières éliminée comprend les rejets de traitement de chacun des flux. Taux de diversion Ce critère est évalué en divisant la quantité de matières détournée de l élimination à la quantité totale générée. Rejets liquides Ce critère est une compilation des volumes d eaux usées générés à chaque étape, en tonnes par année. Bilan énergétique Ce critère est une estimation de la production nette ou consommation nette d énergie en gigawatt-heure (GWh). La production d énergie et la consommation d énergie a été évaluée à toutes les étapes de gestion, puis les données ont été rapportées en GWh afin de faciliter la comparaison des différentes sources d énergie (diesel, gaz, biogaz). 11 Incluant les surfaces d entreposage de compost 19

22 Émissions/réductions de GES Ce critère est basé sur le bilan net des émissions de gaz à effet de serre du scénario. Ce bilan a été calculé en considérant l ensemble des émissions de gaz à effet de serre produites pour chacun des scénarios dans chacune de ses étapes. Toutes les émissions ont été rapportées en tonnes équivalent CO 2 (teqco2) afin de pouvoir compiler les différentes émissions. La méthode de calcul spécifique aux GES est présentée à la section 6. Autres émissions atmosphériques Les autres émissions atmosphériques concernent les gaz précurseurs de smog et gaz acides tels que les matières particulaires, les NOx et les SOx ainsi que les autres contaminants comme les dioxines et furanes, le plomb, le mercure et le cadmium). Dans tous les scénarios étudiés, comme aucun procédé thermique n est étudié, les émissions de polluants atmosphériques proviennent de la consommation de diesel. Les autres émissions qui peuvent être liées au procédé de séchage des boues (qui utilise du gaz naturel), les émissions liées au brûlage du biogaz en torchère au site d enfouissement ainsi que les émissions liées à la valorisation des boues séchées en cimenterie (remplacement du charbon et combustion des boues) n ont pas été considérés parce qu ils sont principalement présents dans le scénario de référence et n ont pas de valeur comparative significative dans les scénarios étudiés. Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Ce critère est basé sur le nombre hebdomadaire de passages de camions de collecte devant les immeubles de 1 à 7 logements pour chaque scénario. En effet, le nombre de passages devant les immeubles de 8 logements et plus est inchangé puisque ces derniers ne sont desservis ni pour la collecte des résidus verts ni pour la collectes des organiques. Emprise au sol des installations de traitement Ce critère est basé sur l emprise minimale au sol de chacune des installations prévues. Elle a été présentée en détails au rapport d étape Résultats par scénario La compilation de chacun de ces critères pour chaque scénario permet d avoir un aperçu de l impact environnemental des scénarios analysés. Le tableau 10 présente le sommaire des impacts environnementaux. Les figures présentées à l annexe 1 présentent les impacts environnementaux détaillés des différents scénarios de gestion des matières résiduelles par flux de matières et par étape. 20

23 Tableau 10 : Compilation des impacts environnementaux des scénarios Critère Unité Scénario de référence Scénario 1A 3 voies combinée méthanisation Scénario 1B 3 voies combinée compostage Scénario 2 4 voies Scénario 3 tri mécanique Matières éliminées Tonnes générées Tonnes éliminées % diversion 32% 52% 52% 52% 80% Rejets liquides (m3) Bilan énergétique gwh 6 19, ,1 Bilan GES teq co Autres émissions atmosphériques m 3 diesel Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Nb de passages/sem 2,1 2,8 2,8 3,4 2,6 Emprise au sol m 2 n.d COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX Méthode d analyse comparative des impacts environnementaux Le mode d analyse comparative est similaire à celui développé dans l étude comparative de scénarios de collecte et de traitement de matières résiduelles. Toutefois, la méthode d évaluation à été raffinée afin de permettre une meilleure appréciation des écarts entre les différents scénarios. Afin d obtenir un pointage environnemental global, l évaluation comparative environnementale des scénarios s est déroulée en quatre étapes : 1- Élaboration de la liste des critères environnementaux retenus; 2- Pondération des critères environnementaux et méthode d agrégation; 3- Évaluation des impacts sur la base des critères établis pour chaque étape, pour chaque flux de matières et enfin globalement pour chaque scénario; 21

24 4- Classement des scénarios. Le bilan environnemental de chaque scénario présenté à la section précédente permet la comparaison sur une même base des scénarios selon les huit critères d analyse environnementale retenus. Pour chaque critère, l écart entre le résultat minimum et le résultat maximum a été subdivisé en cinq classes égales. Une cote de 1 à 5 est attribuée à chaque classe. Cette cote est utilisée pour noter les scénarios, selon la position du scénario par rapport aux classes, reflet de son impact sur l environnement. Les cotes peuvent varier de 1 (impact très négatif) à 5 (impact faible ou positif). La multiplication de la cote par le facteur de pondération, puis la sommation des notes permettent d attribuer une note finale aux scénarios et de sélectionner les meilleurs du point de vue environnemental. La méthode d attribution de la cote pour chacun des critères environnementaux analysés est présentée dans les paragraphes suivants. Pour chaque scénario et pour chacun des critères environnementaux, une cote, située entre 1 et 5 est ainsi attribuée Matières éliminées La quantité de matières éliminées a été prise en compte dans l attribution de la cote. Pour chaque scénario, une cote de 1 à 5 a été attribuée selon la quantité de matières éliminées. De cette manière, à la lecture du bilan des matières éliminées, il a été possible d attribuer une cote variant de 1 à 5, selon les échelles présentées à la figure 4. Min Max t/an t/an t/an t/an t/an t/an Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Figure 4 : Échelles de cotation des matières éliminées Taux de diversion Le taux de diversion de l élimination a été calculé pour chaque scénario en tenant compte des quantités collectées d ordures blanches et grises destinées à l élimination, ainsi que des rejets de traitement. Pour chaque scénario, une cote de 1 à 5 a été attribuée selon le taux de diversion atteint. 22

25 Min Max 24% 36% 48% 60% 71% 83% Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Figure 5 : Échelle de cotation du taux de diversion Rejets liquides En ce qui concerne les rejets liquides, la quantité de rejets liquides (en volume annuel) a été considérée. Lors de l évaluation, chaque scénario s est vu attribuer une cote de 1 à 5 selon les quantités de liquides à traiter. De cette manière, à la lecture du bilan des rejets liquides, il a été possible d attribuer une cote variant de 1 à 5, selon l échelle présentée à la figure 6. Min Max m³/an m³/an m³/an m³/an m³/an m³/an Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Figure 6 : Échelle de cotation des rejets liquides (avant ajustement de charge polluante) Le bilan énergétique La production nette (ou consommation nette) d énergie de chaque scénario a été calculée en estimant la production d énergie et la consommation à toutes les étapes de gestion. Toutes les données ont été rapportées en gigawatt-heure (GWh) afin de faciliter la comparaison des différentes sources d énergie (diesel, gaz, biogaz). Dans l attribution de la cote, le bilan énergétique net du scénario a été considéré et l écart entre le minimum et le maximum a été divisé en cinq classes égales. De cette manière, à la lecture du bilan énergétique, il a été possible d attribuer une cote variant de 1 à 5 selon la classe du scénario. L échelle de cotation est présentée à la figure 7. Min Max 32 GWh/an 16 GWh/an 1 GWh/an 15 GWh/an 30 GWh/an 46 GWh/an Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Figure 7 : Échelle de cotation du bilan énergétique De cette manière, un scénario consommateur d énergie se verra attribué la cote 1 ou 2 si son bilan net est négatif. Un scénario très producteur d énergie obtiendra une cote de 5. 23

26 Le bilan des gaz à effet de serre Le bilan net des émissions de gaz à effet de serre a été calculé en considérant l ensemble des émissions de gaz à effet de serre produites pour chacun des scénarios dans chacune de ses étapes. Toutes les émissions ont été rapportées en tonnes équivalent CO 2 (teqco2) afin de pouvoir compiler les différentes émissions. Dans l attribution de la cote, le bilan des GES net du scénario a été considéré et l écart entre le minimum et le maximum a été divisé en cinq classes égales. De cette manière, à la lecture du bilan, il a été possible d attribuer une cote variant de 1 à 5 selon la classe du scénario. L échelle de cotation est présentée à la figure 8. Min Max teq CO2/an 680 teq CO2 /an teq CO2 /an teq CO2 /an teq CO2 /an teq CO2/an Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Figure 8 : Échelle de cotation du bilan des GES Un scénario qui permet d éviter des émissions de GES aura un bilan GES négatif et obtiendra ainsi une cote élevée. À l inverse, un scénario qui émet de grandes quantités de GES obtiendra une cote de Autres émissions atmosphériques Les autres émissions atmosphériques sont divisées selon trois catégories : gaz acides (HCl, NOx, SOx), gaz précurseurs de Smog (matières particulaires, NOx) et autres contaminants (dioxines et furanes, plomb, mercure, cadmium). Dans les scénarios évalués, les autres émissions atmosphériques proviennent presqu exclusivement de la consommation de carburant par les camions de collecte et la machinerie utilisée sur les installations de traitement et d élimination. La mesure de ces émissions a donc été reportée en quantité de carburant consommé pour les opérations de collecte, de transport et de traitement. De cette manière, à la lecture du bilan, il a été possible d attribuer une cote variant de 1 à 5 selon la quantité de carburant consommée en m 3. L échelle de cotation est présentée à la figure 9. Min 2303 m³/an 2210 m³/an 2100 m³/an 2000 m³/an 1900 m³/an Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Max 1834 m³/an Figure 9 : Échelle de cotation des autres émissions atmosphériques Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Afin de tenir compte de l impact des collectes supplémentaires dans les quartiers résidentiels et les infrastructures routières locales, le nombre moyen de passage de camion par semaine a été évalué pour chaque scénario. 24

27 De cette manière, une cote variant de 1 à 5 a été attribuée. L échelle de cotation est présentée à la figure 10. Min 3,4 pass/aem 3,1 pass/sem 2,9 pass/sem 2,6 pass/sem 2,4 pass/sem Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Max 2,1 pass/sem Figure 10 : Échelle de cotation des nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Emprise au sol de l installation L emprise au sol des installations prévues pour chacun des scénarios a été calculée afin de prendre en compte la flexibilité possible pour l installation en fonction de l espace disponible sur le site identifié. Une cote variant de 1 à 5 a été attribuée. L échelle de cotation est présentée à la figure 11. Min Max m m m m m m 2 Cote 1 Cote 2 Cote 3 Cote 4 Cote 5 Figure 11 : Échelle de cotation de l emprise au sol Pondération des critères environnementaux La pondération de chacun des critères est appliquée afin de refléter les préoccupations majeures de la ville de Laval. La pondération utilisée dans la présente analyse comparative est présentée à la figure

28 Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières; 15% Emprise au sol; 10% Matières éliminées; 15% Taux de diversion; 10% Autres émissions; 5% Rejets liquides; 5% Gaz à effet de serre ; 20% Bilan énergétique (GWh); 20% Figure 12 : Pondération retenue pour l analyse comparative De façon à évaluer l impact de cette pondération sur les résultats de l évaluation comparative des scénarios, une analyse a également été faite en appliquant une pondération équivalente de 20 pour chacun des cinq critères Résultats de l analyse comparative du bilan environnemental Nous avons recherché une méthode de comparaison permettant non seulement de classer les scénarios du meilleur au moins bon, mais aussi de mesurer l écart entre deux scénarios. Pour cela, nous avons attribué pour chaque critère une note allant de 1 à 5, la note 5 étant réservée au meilleur scénario pour le critère considéré. La note globale est calculée en multipliant les notes obtenues pour chaque critère par leurs pondérations respectives. Les notes obtenues sont présentées au tableau

29 Tableau 11 : Notes obtenues pour les différents scénarios pour chaque critère et note globale Scénario de référence Scénario 1A 3 voies méthanisation Scénario 1B 3 voies compostage Scénario 2 4 voies Scénario 3 TMB Matières éliminées (sur 75) Taux de diversion (sur 50) Rejets liquides (sur 25) Bilan énergétique (sur 100) Gaz à effet de serre (sur 100) Autres émissions atmosphériques (sur 25) Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières (sur 75) Emprise au sol (sur 50) Note globale (sur 500) Rang Les résultats sont illustrés sous forme graphique à la figure 13. L observation des résultats permet de faire les constatations suivantes : Le scénario 3 est celui qui obtient la meilleure note environnementale, celui-ci se démarque particulièrement pour son bilan énergétique, son bilan GES et les matières éliminées; Le scénario 1A obtient le deuxième rang, cependant il surpasse le scénario 3 au chapitre de l emprise au sol; De façon générale, les scénarios qui permettent la production d énergie sont avantagés. 27

30 Figure 13 : Performances des scénarios selon les critères environnementaux Scénario 3 - TMB Scénario 1A - 3 voies - méthanisation Scénario 2-4 voies - méthanisation Scénario 1B - 3 voies - compostage Scénario de référence Matières éliminées Taux de diversion Rejets liquides Bilan énergétique Gaz à effet de serre Autres émissions Nuisances sonores et impacts sur les infrastructures routières Emprise au sol 3 ÉTABLISSEMENT DES COÛTS Pour chaque scénario, les coûts et les revenus des cinq étapes sont évalués par type de matières collectées pour chaque étape; ces coûts et revenus sont présentés en $/an, en $/unité d occupation (u.o.) et en $/tonne. Les coûts comprennent la collecte, la fourniture, la distribution et l entretien de bacs roulants, le transport et le traitement. Il est à noter que les coûts n incluent pas les frais d information, de sensibilisation et d éducation (ISÉ), les coûts directs d administration, de gestion et de suivi des contrats et les coûts indirects d administration générale. Pour chaque scénario : Cinq étapes sont distinguées et évaluées séparément, soit la collecte, le transport du lieu de collecte au lieu de traitement et le traitement des matières ainsi que le transport des rejets du lieu de traitement au lieu d élimination finale et l élimination finale. Les coûts et les revenus des cinq étapes sont évalués par type de matières collectées (résidus mixtes, résidus organiques, matières recyclables et résidus ultimes). 28