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 6 Identification de scénarios de collecte et de traitement Version finale Date : Mai 2010 N/Réf. : 052-P MR

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3 TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION SOMMAIRE DES QUANTITÉS GÉNÉRÉES Secteur résidentiel Estimations actuelles et projections de génération Composition des matières organiques générées Secteur des industries, des commerces et des institutions Estimations actuelles de génération Projections de génération dans le secteur des ICI Caractérisation des matières organiques du secteur ICI Potentiel de collecte et de traitement Boues municipales et boues de fosses septiques Potentiel de traitement MODES DE COLLECTE RETENUS Présentation Collecte à 3 voies saisonnière (avec collecte saisonnière des RV) Collecte à 3 voies combinée (RA et RV ensemble) Collecte à 4 voies séparée (RA et RV séparés) TECHNOLOGIES DE TRAITEMENT RETENUES DESCRIPTION DES SCÉNARIOS RETENUS Méthode de sélection Identification des scénarios retenus Scénario 1 : collecte à 3 voies (RA et RV ensemble) Scénario 2 : collecte à 4 voies (RA et RV séparés) Scénario 3 : Collecte à 3 voies simple traitement mécano-biologique CONCLUSION i

4 TABLE DES MATIÈRES Tableaux Tableau 1 : Projections du nombre d unités d occupation (u.o.) selon le type de logement pour 2010, 2015, 2020 et Tableau 2 : Sommaire des quantités générées , en T/an...3 Tableau 3 : Sommaire des quantités de matières organiques générées, en t/an...3 Tableau 4 : Composition des matières organiques générées en 2010, en tonnes...5 Tableau 5 : Estimation du gisement de matières résiduelles du secteur ICI en 2008, en T/an...6 Tableau 6 : Estimation du gisement de matières organiques du secteur ICI en 2008, en T/an...6 Tableau 7 : Projection du gisement de matières résiduelles générées dans les ICI de 2008 à Tableau 8 : Estimation des tonnages de matières organiques reçus selon le taux de capture de la collecte séparée à la source, Tableau 9 : Quantité de boues produites en Tableau 10 : Flux et quantités à traiter en T/an, Tableau 11 : Flux et quantités à traiter en T/an, scénario Tableau 12 : Flux et quantités à traiter en T/an, scénario Tableau 13 : Quantités de résidus organiques traitées selon les scénarios de collecte étudiés, horizons 2010 et 2025, en T/an...19 Figures Figure 1 : Composition des matières organiques générées par les ménages selon le type de logement, en kg/personne/an...4 Figure 2 : Scénario 1 collecte à 3 voies des MOSS combinées...16 Figure 3 : Scénario 2 collecte à 4 voies des MOSS (RA et RV séparés)...17 Figure 4 : Scénario 3 collecte à 3 voies simple avec traitement mécano-biologique...19 ii

5 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 6 version préliminaire Rapport d étape 6 version finale Révision 01 iii

6 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 pour 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 6. Ce rapport présente les scénarios de collecte et de traitement des matières résiduelles qui seront retenus pour une évaluation plus détaillée dans les étapes subséquentes. 1

7 1 SOMMAIRE DES QUANTITÉS GÉNÉRÉES Les rapports d étape précédents ont permis d estimer la quantité de matières résiduelles du secteur résidentiel (étape 3) et du secteur ICI (étape 4) ainsi que la quantité annuelle de boues générées par les trois stations d épuration (étape 5). Cette section présente le sommaire des quantités de matières résiduelles qui devront être gérées par la Ville de Laval au cours des prochaines années, à partir des calculs et estimations réalisées pour ces précédentes étapes. 1.1 SECTEUR RÉSIDENTIEL Selon le rôle d évaluation établi pour 2009, la Ville de Laval compte un total de unités d occupation sur son territoire dont 58 % de logements unifamiliaux. Les 1 à 7 logements, soit les logements unifamiliaux et plex, représentent 78 % des unités d occupation. La ville compte habitants en 2009, soit une moyenne de 2,5 personnes par logement. Le tableau 1 présente la croissance estimée du nombre de logements entre 2010 et Tableau 1 : Projections du nombre d unités d occupation (u.o.) selon le type de logement pour 2010, 2015, 2020 et logement logements logements à 7 logements Total unifamilial et plex à 23 logements logements et plus Total multilogements Total Au cours de cette même période, la population de Laval devrait passer de habitants en 2010 à habitants en 2025, soit une augmentation de 10 % Estimations actuelles et projections de génération Le tableau 2 présente la projection de la quantité de matières produites pour la période selon les données fournies par la Ville de Laval. 2

8 Tableau 2 : Sommaire des quantités générées , en T/an Quantité totale de matières produites Source : Ville de Laval. Modèle prévisionnel Les quantités présentées au tableau 2 incluent les matières recyclables, les consignes, les résidus domestiques dangereux, les encombrants, les résidus de construction, démolition et rénovation, les résidus de TIC, les textiles et encombrants et les matières organiques. Les boues ne sont pas prises en compte dans cette estimation. La collecte des ordures ménagères représente près de 70 % de cette quantité. Le gisement de matières organiques produites a été estimé à partir des taux de génération issus de la Caractérisation des matières résiduelles du secteur résidentiel au Québec appliqués aux données de Laval. Il a été estimé que la quantité de résidus organiques générée par le secteur résidentiel atteindra tonnes, incluant les résidus générés par les travaux publics soit 855 tonnes par année en Les logements unifamiliaux génèrent près de 66 % de cette quantité totale; regroupés avec les plex, les immeubles de 1 à 7 logements génèrent 82 % de cette quantité. Le tableau 3 présente les projections de génération de résidus organiques de 2010 à 2025 pour la Ville de Laval selon le type de logement. Tableau 3 : Sommaire des quantités de matières organiques générées, en t/an logement à 7 logements Total 1-7 logements logements et plus Total Résidentiel Travaux Publics Total À la quantité générée par le secteur résidentiel s ajoutent les quantités issues de l entretien des espaces municipaux, gérées la plupart du temps par les travaux publics. 1 RECYC-QUÉBEC Caractérisation des matières résiduelles du secteur résidentiel

9 1.1.2 Composition des matières organiques générées Dans le cadre de la caractérisation des matières résiduelles d origine résidentielle , les résidus organiques ont été triés en trois sous-catégories : les résidus de table, les résidus verts et les autres compostables. La figure 1 présente la composition des résidus organiques générés par les ménages selon ces catégories et selon le type de logement Unifamilial Plex Multilogement Résidus verts Résidus de table Autres compostables Figure 1 : Composition des matières organiques générées par les ménages selon le type de logement, en kg/personne/an On constate que les quantités de résidus de table et d autres compostables générées sont très semblables selon le type de bâti tandis que, pour les résidus verts, seuls les logements unifamiliaux en génèrent une quantité élevée. Le tableau 4 présente une estimation des quantités de résidus organiques générées pour la ville de Laval au global selon le type d habitat et la catégorie de résidus, basée sur la composition présentée à la figure 1. On constate que les résidus de table et les résidus verts sont majoritaires tandis que les autres matières compostables sont générées en quantités moins importantes. Les quantités de résidus verts présentées dans le tableau 4 incluent les quantités de résidus issues de l entretien des espaces publics et des parcs, généralement effectué par les travaux publics de la Ville. 2 Caractérisation des matières résiduelles du secteur résidentiel RECYC-QUÉBEC 4

10 Tableau 4 : Composition des matières organiques générées en 2010, en tonnes RESIDUS DE TABLE RESIDUS VERTS AUTRES COMPOSTABLES TOUTES MATIERES CONFONDUES 1 logement à 7 logements logements et plus Travaux publics n.a. 855 n.a. 855 Total Proportion 55,8% 31,2% 13,0% 100 % 1.2 SECTEUR DES INDUSTRIES, DES COMMERCES ET DES INSTITUTIONS Le rapport d étape 4 présente la démarche méthodologique qui a permis d évaluer la quantité totale de matières résiduelles générées par le secteur ICI ainsi que la quantité de matières organiques. Cette section présente un sommaire des résultats obtenus Estimations actuelles de génération La quantité de matières résiduelles du secteur ICI a été calculée à partir de taux de génération annuels unitaires appliqués à un nombre d employés ou d unités recensés sur le territoire de la Ville de Laval. Le secteur ICI génère environ tonnes de matières résiduelles par année. Une partie de ces matières sont déjà récupérées par le biais de services de récupération existants qui devraient poursuivre leurs activités après l implantation d une nouvelle infrastructure de traitement. Ainsi, selon RECYC-QUÉBEC, le taux de récupération dans le secteur ICI a atteint 53 % en 2008, soit tonnes de matières récupérées dont tonnes sont des matières organiques 3. Les matières organiques valorisées représentent donc 8,7 % des quantités récupérées ou encore 4,64 % des quantités générées. Ainsi, en appliquant les taux de récupération provinciaux à la quantité de matières générées par l ensemble des ICI de la ville de Laval (estimée à l étape 4), on peut estimer que la quantité de matières potentiellement disponible annuellement (le gisement) s élève à tonnes de matières résiduelles dont tonnes de matières organiques. Les tableaux 5 et 6 présentent la production totale et le gisement potentiel de matières résiduelles et de matières organiques pour chacun des grands secteurs ICI. 3 RECYC-QUÉBEC. Bilan 2008 sur la gestion des matières résiduelles au Québec 5

11 Tableau 5 : Estimation du gisement de matières résiduelles du secteur ICI en 2008, en T/an SECTEUR MATIERES RESIDUELLES GENEREES (T/AN) TAUX DE RECUPERATION MOYEN (2008) QUANTITE DE MATIERES RECUPEREES GISEMENT DISPONIBLE Secteur industriel % Secteur commercial % Secteur institutionnel % % Tableau 6 : Estimation du gisement de matières organiques du secteur ICI en 2008, en T/an 4 SECTEUR QUANTITE DE MO GENEREES QUANTITE DE MO RECUPEREES GISEMENT DISPONIBLE DE MO Secteur industriel Secteur commercial Secteur institutionnel Les quantités de matières organiques récupérées sont calculées en multipliant la quantité de matières récupérées soit 53 % des matières générées par la proportion de matières organiques dans ce flux soit 8,7 %. Le gisement disponible de matières organiques dans le secteur ICI serait ainsi de l ordre de tonnes pour l année Le gisement de matières organiques a été estimé à l étape 4 à l aide de différentes études de caractérisation effectuées dans le secteur ICI. Ces chiffres ont été validés par les deux études de caractérisation de RECYC-QUÉBEC concernant le sous-secteur institutionnel 5 et le sous-secteur commercial 6 au Québec parues en novembre Une partie de ces matières organiques (9 048 tonnes par année) est déjà valorisée actuellement mais pourrait être récupérée par la ville de Laval selon les conditions d accès au site de traitement appliquées aux ICI Projections de génération dans le secteur des ICI En supposant que le nombre d ICI augmentera dans le temps au même rythme que la population et que le taux de récupération via d autres moyens que les infrastructures municipales demeure stable, il 4 Tableau 14 rapport d étape 4 mis à jour avec données bilan RECYC QUÉBEC. Caractérisation des matières résiduelles du sous-secteur institutionnel, RECYC QUÉBEC. Caractérisation des matières résiduelles du sous-secteur commercial,

12 a été possible d estimer la croissance du gisement potentiel de matières résiduelles et de matières organiques des ICI. Le tableau 7 présente cette estimation. Tableau 7 : Projection du gisement de matières résiduelles générées dans les ICI de 2008 à Population Hausse de population n.a. 2,5 % 4,6 % 2,8 % 2,4 % Quantité ICI totale générée (t/an) Taux de récupération moyen (2008) Gisement total d ordures grises disponible (t/an) Gisement de matières organiques disponible (t/an) % 53 % 53 % 53 % 53 % Les plus importants générateurs de matières organiques parmi les ICI sont les restaurants, épiceries et commerces ainsi que l industrie agroalimentaire (excluant le secteur agricole dans ces estimations) Caractérisation des matières organiques du secteur ICI La quantité ainsi que la composition des résidus générés par le secteur ICI varient grandement selon le secteur d activité. Pour la majorité d entre eux, les résidus de repas des employés représentent la seule source de résidus organiques. Les établissements tournés vers l accueil du public comme les restaurants hôtels ou centres de soins etc. sont des cas particuliers puisqu ils génèrent ces résidus (résidus de table) mais en quantité bien plus importante. Dans certains secteurs d activités tels que l agroalimentaire ou l industrie du bois, les résidus organiques peuvent résulter des procédés de production ou de transformation et représenter alors une part importante de l ensemble des matières résiduelles générées ainsi qu une composition très spécifique. Dans le secteur commercial et institutionnel, la majeure partie des résidus organiques ont donc des caractéristiques similaires aux résidus de table générés par le secteur résidentiel puisqu ils sont constitués des résidus de préparation des repas des employés pour la plupart des établissements (bureaux, petits commerces etc.). Ces matières partagent les mêmes caractéristiques physico-chimiques que les résidus alimentaires du secteur résidentiel. 7

13 1.2.4 Potentiel de collecte et de traitement La capacité d attraction de la nouvelle infrastructure municipale de traitement sera directement liée au tarif à la tonne qui sera demandé aux utilisateurs ICI. Le taux de capture de ces matières dépendra également de la facilité de mise en œuvre de la collecte dans les établissements. Ainsi, dans l éventualité où la Ville de Laval retient un scénario de traitement des résidus organiques séparés à la source, il sera nécessaire que les ICI implantent un programme de séparation à la source des matières organiques dans leurs établissements et ceci pourrait éventuellement limiter les quantités acheminées à l installation de traitement. Il est difficile de prévoir la quantité exacte de matières qui pourra être admise à l infrastructure municipale. À partir des évaluations de génération, nous avons estimé la quantité de matières qui pourraient être récupérées selon deux scénarios : Scénario A taux de capture de 50 % des matières du gisement en 2010; Scénario B taux de capture de 80 % des matières du gisement en Le tableau 8 présente l estimation de la quantité de matières qui pourraient être reçues à la future infrastructure municipale de traitement des matières organiques triées à la source. Tableau 8 : Estimation des tonnages de matières organiques reçus selon le taux de capture de la collecte séparée à la source, 2010 SECTEUR GISEMENT POTENTIEL (T/AN) Taux de capture SCÉNARIO A Tonnage collecté Taux de capture SCÉNARIO B Tonnage collecté Secteur industriel % % Secteur commercial % % Secteur institutionnel % % Total Les estimations réalisées permettent de conclure que les futures infrastructures municipales de traitement des matières organiques pourraient éventuellement accueillir entre et tonnes de matières organiques séparées à la source annuellement, basé sur le gisement de Estimé sur la base de la hausse de population, cette quantité serait comprise entre et tonnes par an à l horizon Une autre option pour la ville de Laval serait de retenir un scénario de traitement biologique des ordures grises, c est-à-dire, les ordures restantes après la récupération des matières recyclables via la collecte sélective des matières recyclables. Dans ce cas, les établissements du secteur ICI n auraient pas de mesures spécifiques à prendre à la source pour traiter leurs matières résiduelles dans la nouvelle infrastructure municipale de traitement. 8

14 En se basant sur les mêmes hypothèses de capture que pour le traitement des matières organiques séparées à la source, il a été estimé qu une future infrastructure municipale de traitement des ordures mixtes pourrait éventuellement accueillir entre et tonnes de matières résiduelles mixtes ou ordures grises annuellement. La quantité pourrait atteindre environ tonnes si tous les ICI envoyaient leurs matières dans ce site de traitement d autant que, comme cette option serait plus facile à mettre en application pour les ICI, il est probable que les quantités acheminées vers l unité de traitement soient importantes. Ce scénario de traitement semble toutefois difficile à réaliser du fait des quantités mises en jeu. En incluant les matières générées par le secteur résidentiel, l usine devrait avoir une capacité de traitement de l ordre de tonnes en considérant l ensemble des matières des ICI. Une autre variante envisageable, si la ville s oriente vers une installation de traitement des ordures mixtes, serait d accepter les matières organiques séparées à la source des ICI après le tri mécanique. Les ICI devraient donc mettre en place une collecte spécifique des résidus organiques. Cette option permettrait de réduire la capacité totale de l usine de traitement en limitant le tri mécanique aux ordures du secteur résidentiel seulement. 1.3 BOUES MUNICIPALES ET BOUES DE FOSSES SEPTIQUES Le tableau 9 présente l estimation de la quantité de boues produites en 2010 par la Ville de Laval. Tableau 9 : Quantité de boues produites en 2010 SOURCE(T M.S.) BOUES LIQUIDES BOUES DÉSHYDRATÉES BOUES BASE SÈCHE t.m. humide Siccité t.m. humide Siccité t MS/an Auteuil % % Fabreville % % La Pinière % % Fosses septiques % n.d. n.d. 181 Total Potentiel de traitement Concernant la digestion anaérobie, les boues peuvent être méthanisées seules ou mélangées avec les résidus organiques générés par les secteurs résidentiels et des industries, commerces et institutions (ICI). Une étude de caractérisation des boues réalisée en 2009 a permis de déterminer que la teneur en métaux lourds des boues est inférieure à la limite du niveau AA-A de la norme BNQ. D autre part, il a été constaté que le potentiel méthanogène des boues sur base sèche est très élevé : 9

15 De 246 à 360 m 3 de méthane par tonne de matière sèche pour les boues liquides; De 209 à 307 m 3 de méthane par tonne de matière sèche pour les boues déshydratées. A titre de comparaison, le potentiel méthanogène des résidus organiques est estimé entre 150 et 275 m 3 de méthane par tonne de matière sèche. En ce qui concerne les boues de fosses septiques, celles-ci présentent un potentiel méthanogène plus faible que celui des boues des stations d épuration, de l ordre de 223 m 3 de méthane par tonne sur base sèche. Si l usine de méthanisation est localisée à proximité du site de l usine de traitement des eaux usées de La Pinière, il serait envisageable d intégrer dans le mélange entrant une partie des boues liquides de La Pinière pompées ainsi que les boues déshydratées des autres stations. La siccité finale du mélange devra être vérifiée afin de répondre aux conditions de fonctionnement du procédé. De son côté, le compostage doit nécessairement s effectuer à partir de boues déshydratées de façon à économiser l'approvisionnement en support de compostage, les boues n'étant pas auto-compostables. En effet, les boues déshydratées, en raison de leur faible porosité, de leur faible rapport Carbone/Azote, de leur tendance à la compaction ainsi que de leur structure déficiente, requièrent l ajout d éléments structurants (copeaux de bois, sciures ainsi qu un système de mélange efficace. Quel que soit le procédé retenu, compostage ou digestion anaérobie, la qualité des boues des stations d épuration de Laval ne pose aucune contrainte à leur intégration au traitement des autres résidus organiques envisagés par la Ville. Sur le plan environnemental, l intégration des boues au traitement des résidus organiques résidentiels et ICI permettrait de valoriser la totalité des boues contre 68 % actuellement et de réduire le transport de ces matières, puisqu une partie des boues est valorisée en cimenterie à Joliette. Sur le plan économique, l intégration des boues au scénario de traitement des autres résidus organiques générés par la ville de Laval permettrait de réaliser des économies d échelle. Ceci réduirait le coût de traitement des boues qui sont présentement enfouies. Ces coûts seront estimés dans un rapport subséquent. Par ailleurs, l enfouissement n est pas une filière fiable sur le long terme pour les boues de station d épuration; en effet, les orientations de la future politique de gestion des matières résiduelles pourraient interdire l enfouissement de ces matières lorsque celles-ci sont valorisables autrement. La redevance d enfouissement pourrait également fortement augmenter dans les prochaines années. Le Projet de Politique québécoise de gestion des matières résiduelles - plan d action , dévoilé en novembre dernier prévoit déjà une hausse la redevance de l ordre de 9,50$ par tonne pour une durée de 5 ans à compter du 1 er avril 2010 qui s ajouterait à la redevance actuelle de 10,67 $ par tonne. 10

16 2 MODES DE COLLECTE RETENUS 2.1 PRÉSENTATION Plusieurs approches de collecte visent la mise en valeur des matières organiques. En ce qui concerne les collectes de matières organiques séparées à la source, on distingue deux grandes approches, dites de 3 voies (résidus alimentaires combinés aux résidus verts) et de 4 voies (résidus alimentaires séparés des résidus verts). De plus, dans le cadre d un scénario visant l implantation d une usine de traitement mécano-biologique, une approche de collecte à 2 voies, complété ou non par une collecte saisonnière des résidus verts peut être une option 1. Collectes à 2 voies et 3 voies saisonnière : 2 voies : toutes les matières organiques sont collectées avec les ordures ménagères; 3 voies saisonnière : les résidus verts sont collectés séparément (d avril à novembre) des ordures ménagères. 2. Collectes annuelles des matières organiques séparées à la source (3 et 4 voies) : 3 voies : collecte combinée - Collecte des résidus alimentaires (RA) et des résidus verts (RV) ensemble dans un même contenant; 4 voies : collecte séparée - Collecte séparée des résidus alimentaires (RA) et des résidus verts (RV). La mise en place de chacune de ces deux approches de collecte offre ensuite une panoplie de possibilités selon les contenants utilisés, les fréquences de collecte, les collectes additionnelles ajoutées, etc., les modalités de chacune de ces collectes ont été présentées à l étape 3. Pour l analyse détaillée nous avons retenu : La collecte à 3 voies saisonnière, communément appelée «2 voies et demi»; La collecte à 3 voies combinée; La collecte à 4 voies séparée Collecte à 3 voies saisonnière (avec collecte saisonnière des RV) Une variante de la collecte à deux voies serait d y ajouter une collecte séparée des résidus verts et des feuilles mortes durant la saison estivale et automnale. Les 3 voies sont constituées des collectes suivantes : collecte des ordures grises, collecte sélective des matières recyclables et collecte saisonnière (avril à novembre) des résidus verts. Nous avons retenu cette approche de collecte pour plusieurs raisons : Cette approche ne nécessite pas de grands changements dans les habitudes de collecte. En effet, la collecte automnale des feuilles morte est déjà en place à Laval et les collectes estivales de résidus verts sont répandues dans beaucoup de municipalités québécoises; 11

17 Les résidus verts récupérés par le biais d une collecte séparée peuvent être traités par compostage à moindre coût; Cette approche permet de mettre en valeur les matières organiques générées par l ensemble des logements; L approche de collecte à 2 voies, moins couteuse, peut être utilisée comme base de comparaison pour les scénarios à 3 voies et plus Collecte à 3 voies combinée (RA et RV ensemble) Ce scénario de collecte des matières organiques est le plus fréquent au Québec dans les municipalités offrant ce service. L outil le plus souvent utilisé est un bac roulant à levée mécanisée et les résidants peuvent y déposer leurs résidus verts comme leurs résidus alimentaires, incluant une variété de fibres souillées. L outil de collecte pourrait également être un sac de plastique (biodégradable ou non) ou un sac en papier selon les conditions de ramassage. Les 3 voies sont constituées des collectes suivantes : collecte des ordures blanches, collecte sélective des matières recyclables et collecte annuelle des résidus alimentaires, des fibres souillées et des résidus verts ensemble. Concernant les résidus verts n entrant pas dans le bac roulant, ils font l objet de collectes additionnelles durant les pointes de saison ou sont ramassés en même temps que le bac roulant, mais dans d autres contenants. En général, la fréquence de collecte des résidus organiques (résidus alimentaires et résidus verts ensemble) est plus élevée durant les pointes saisonnières (hebdomadaire ou bimensuelle du printemps à l automne) et diminue en hiver (bimensuelle ou mensuelle) ce qui tend à donner des rendements élevés pour les résidus verts et plus faibles pour les résidus alimentaires. Nous avons retenu cette approche de collecte pour plusieurs raisons : Elle est la plus courante au Québec pour valoriser les résidus organiques; Son application est facilitée et entraine peu de changement pour les citoyens; Elle permet la collecte mécanisée et automatisée et réduit les coûts de collecte; Elle est particulièrement bien adaptée dans les secteurs semi-urbains (banlieues) avec dominance d habitations unifamiliales. La collecte à 3 voies est proposée aux 8 logements et moins. En effet, dans le PMGMR de la CMM, les principales mesures proposées pour la récupération et la valorisation des matières putrescibles comprennent de façon séquentielle : La mise en place de la collecte sélective porte-à-porte des résidus verts d avril à novembre dès 2005, soit au plus tard à l automne 2005 pour tous les citoyens; La mise en place de la collecte sélective porte-à-porte de l ensemble des matières putrescibles, soit les résidus verts et les résidus de table, dans le cadre de la collecte à trois voies, implantée dès 12

18 2007 ou au renouvellement des contrats actuels de gestion des déchets ultimes, incluant les immeubles d habitation résidentielle de 8 logements et moins. L implantation de la collecte des matières putrescibles dans les immeubles de neuf logements et plus n est pas prévue à moyen terme dans le PMGMR Collecte à 4 voies séparée (RA et RV séparés) Dans ce type de collecte, les résidus alimentaires sont récupérés distinctement des résidus verts. Ce type de collecte n est pas encore utilisé au Québec, mais est répandu en Ontario de même que dans les pays de l Europe méridionale. Dans cette approche, les 4 voies sont constituées des collectes suivantes : collecte des ordures blanches, collecte sélective des matières recyclables, collecte annuelle des résidus alimentaires et des fibres souillées et collecte saisonnière (avril à novembre) des résidus verts. Les seules expériences municipales canadiennes de la collecte séparée des RA et RV se trouvent en Ontario, où l on pratique depuis longtemps la collecte des résidus verts et où on a récemment introduit la co-collecte des résidus alimentaires dans les villes de Toronto, Durham, Guelph, Hamilton, Markham, Peel et Barrie. Nous avons retenu cette approche de collecte pour plusieurs raisons : Elle permet de limiter la taille des installations de digestion anaérobie car les résidus verts sont envoyés directement en phase de compostage dans le cas où le traitement de méthanisation est retenu pour les résidus alimentaires; Elle serait plus facilement élargie à l ensemble des logements car les contenants pour les résidus de table sont plus petits; Elle nous permet de comparer les deux approches de collecte pour les résidus organiques. Il est à noter que les résidus alimentaires, non mélangés aux résidus verts, risquent d être plus septiques et d entrainer des nuisances olfactives plus importantes à la collecte et à la livraison au site de traitement. Des mesures spécifiques devront être prises pour limiter les désagréments à ces étapes. Ainsi, la collecte de résidus alimentaires seuls pourrait nécessiter l utilisation de sacs et donc entrainer la mise en place d une étape de désensachage à l unité de méthanisation, ce qui augmenterait les coûts de l installation. Par ailleurs, la collecte des résidus alimentaires, dans de petits contenants ou dans des sacs, demeurera manuelle. 3 TECHNOLOGIES DE TRAITEMENT RETENUES Les technologies de traitement retenues visent la valorisation des matières organiques et sont uniquement des procédés biologiques, à savoir la méthanisation ainsi que le compostage. 13

19 Il est à noter que pour chaque scénario de gestion, une seule technologie est retenue. Dans le but de limiter les coûts, il n est pas envisageable de prévoir deux installations, soit une installation de méthanisation (incluant le compostage du digestat) et une autre de compostage. La digestion anaérobie a été retenue car les résidus alimentaires seuls (collectés séparément des résidus verts), les boues d épuration ainsi que la fraction organique issue du tri des ordures grises sont peu adaptés au compostage. Par ailleurs, la Ville de Laval, tout comme le gouvernement du Québec, souhaite privilégier la production de méthane afin de remplacer les combustibles fossiles. La digestion anaérobie offre aussi la possibilité de traiter l ensemble des matières sur un seul site en minimisant les coûts puisque les résidus verts peuvent être envoyés directement en phase de compostage, avec le digestat, sans passer par l étape de digestion préalable, afin de réduire les coûts d immobilisation et d opération. Le compostage est retenu pour les résidus organiques collectés ensemble (résidus alimentaires et résidus verts dans un seul bac en porte-à-porte) afin de pouvoir le comparer à la digestion anaérobie. Le compostage, tant pour une installation de compostage uniquement que dans une installation de méthanisation pour le traitement du digestat, est effectué en usine fermée dans le but de limiter les nuisances olfactives. Procéder en bâtiment fermé permet de planifier la mise en place de l usine à proximité du point de collecte et limite ainsi les transports. Les technologies de traitement thermiques classiques (incinération) et avancées (gazéification, pyrolyse, etc.) n ont pas été retenues en tant que technologie de traitement pour plusieurs raisons. D abord, ces technologies sont toujours en développement, peu d avancement semble avoir été réalisé par les principaux fournisseurs de ces technologies depuis la réalisation de l étude précédente et la Ville de Laval désire mettre en œuvre le scénario qui sera retenu à brève échéance. D autre part, la Ville désire mettre l accent sur le traitement biologique des matières organiques. À plus long terme, la Ville de Laval pourra étudier ces options technologiques pour une mise en place en remplacement de l enfouissement technique des ordures. Le traitement mécano-biologique est retenu pour la collecte à 3 voies saisonnière afin de séparer la fraction organiques des ordures grises puis de la valoriser par un procédé biologique. 4 DESCRIPTION DES SCÉNARIOS RETENUS 4.1 MÉTHODE DE SÉLECTION Pour sélectionner les scénarios de gestion des matières résiduelles d origine résidentielle et des boues, nous avons retenu les deux modes de collecte des MOSS existants à savoir la collecte des résidus alimentaires et des résidus verts combinée ou séparée suivie de la méthanisation ou du compostage. 14

20 Nous avons également sélectionné un scénario de 3 voies simples visant les résidus verts seulement et le traitement mécano-biologique des ordures grises. 4.2 IDENTIFICATION DES SCÉNARIOS RETENUS Scénario 1 : collecte à 3 voies (RA et RV ensemble) 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. La quantité de matières organiques séparées à la source est estimée sur la base de 320 kg de résidus organiques collectés par logement et par année auxquels s ajoute la quantité annuelle de résidus en provenance des travaux publics de la ville de Laval. Ces quantités de résidus organiques ont été présentées à la figure 5 du rapport d étape 3. 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. Une seule infrastructure de valorisation des résidus organiques est mise en place, soit une usine de compostage fermé, soit une usine de méthanisation (avec compostage du digestat). Les boues sont ajoutées aux résidus organiques lors du traitement. Le tableau 10 montre le sommaire des quantités à traiter en Tableau 10 : Flux et quantités à traiter en T/an, 2010 LOGEMENTS MATIERES QUANTITE A TRAITER, 2010 QUANTITE A TRAITER, à 8 logements MOSS Ordures blanches logements et plus Ordures grises Tous les logements Matières recyclables Boues Total L usine de digestion anaérobie ou de compostage traitera tonnes par an en 2010 puis tonnes par an à l horizon 2025 (incluant les boues). 15

21 La figure 2 synthétise ce scénario. 1 à 8 logements RA/RV/feuilles t/an t/an B ou A Boues t /an t /an OB t/an t/an Enfouissement Méthanisation avec compostage fermé Tous les logements MR t/an t/an Centre de tri 9 logements et plus OG t/an t/an Enfouissement Figure 2 : Scénario 1 collecte à 3 voies des MOSS combinées 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. Tel que présenté au rapport d étape 3, les caractéristiques des résidus alimentaires les rendent plus difficiles à composter s ils sont collectés séparément des résidus verts; bien que possible techniquement, ce traitement risque d occasionner plus de nuisances olfactives. Il en est de même pour les boues. Les boues et les résidus alimentaires étant majoritaires en termes de quantité collectée, le traitement retenu est la digestion anaérobie. Le fait de collecter les résidus verts séparément permet de les envoyer directement à la phase de compostage dans l unité intégrée de méthanisation/compostage et limite ainsi la taille 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 collectées 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

22 Tableau 11 : Flux et quantités à traiter en T/an, scénario LOGEMENTS FLUX DE MATIERES à 8 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 digestion anaérobie/compostage traitera tonnes par an en 2010 puis tonnes par an à l horizon 2025 (incluant les boues).les résidus verts collectés séparément pourraient toutefois 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 20 % environ). La figure 3 illustre le fonctionnement de ce scénario. Boues t /an t /an RA t/an t/an Méthanisation avec compostage fermé 1 à 8 logements RV feuilles t/an t/an OB t/an t/an Enfouissement Tous les logements MR t/an t/an Centre de tri 9 logements et plus OG t/an t/an Enfouissement Figure 3 : Scénario 2 collecte à 4 voies des MOSS (RA et RV séparés) 17

23 4.2.3 Scénario 3 : Collecte à 3 voies simple traitement mécano-biologique Tous les logements sont desservis par la collecte des ordures grises 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 digestion anaérobie. Ce traitement est retenu en raison des caractéristiques du mélange en sortie du pré-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. Le taux de capture des matières organiques et des matières recyclables de ce type de traitement serait de l ordre de 90% selon les indications d un promoteur ayant travaillé sur ce type de projet précédemment. Les immeubles de 8 logements et moins bénéficient d une collecte des résidus verts en période de forte génération, soit au printemps et à l automne. Ces résidus verts sont envoyés sur la même unité de traitement mais directement à l étape de compostage suivant la méthanisation. Les quantités à traiter dans ce scénario sont présentées au tableau 12. Tableau 12 : Flux et quantités à traiter en T/an, scénario 3 LOGEMENTS FLUX DE MATIERES Tous les logements Traitement mécanique MO issues du tri mécanique Métaux et plastiques issus du tri mécanique Rejets Matières recyclables Boues à 8 logements Résidus verts Total Le centre de traitement 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). 18

24 1 à 8 logements RV/ feuilles t/an t/an Boues t /an t /an Tous les logements OG t/an t/an Traitement mécanique t MO/an t MO/an t /an t/an t /an t/an Méthanisation avec compostage fermé MR t/an t/an Figure 4 : Scénario 3 collecte à 3 voies simple avec traitement mécano-biologique Centre de tri Enfouissement 5 CONCLUSION En conclusion, 3 scénarios ont été retenus pour une analyse plus approfondie. Ces scénarios sont : Scénario 1 : Collecte à 3 voies (RA et RV ensemble) Variante A : Traitement des matières organiques par méthanisation suivi du compostage du digestat en système fermé; Variante B : Traitement par compostage en système fermé des matières organiques; Scénario 2 : Collecte à 4 voies (RA et RV séparés) avec traitement par méthanisation des matières organiques suivi du compostage du digestat en système fermé; Scénario 3 : Collecte à 3 voies saisonnière avec traitement mécanique des ordures et méthanisation des matières organiques suivi du compostage du digestat en système fermé. Le tableau 13 présente le sommaire des quantités collectées pour les différents scénarios. Tableau 13 : Quantités de résidus organiques traitées selon les scénarios de collecte étudiés, horizons 2010 et 2025, en T/an Scénario 1 SYST. DE COLLECTE logements 3 voies combiné 9 logements et + MO RV Feuilles Boues déshydratées. MO 2 voies RV Feuilles Scénario 2 4 voies 2 voies Boues déshydratées Scénario 3 3 voies saisonnière 2 voies

25 Dans le cas du scénario 3, près de tonnes d ordures en 2010 puis tonnes en 2025 sont ramassées annuellement et triées mécaniquement pour séparer la fraction organique. Les matières organiques valorisées incluent une partie de fibres récupérées à l étape de traitement mécanique. 20