Options pour améliorer le retrait et la récupération des éléments nutritifs dans les eaux usées municipales, dans le contexte canadien

Chercheur principal - Jan Oleszkiewicz, professeur distingué, Université du Manitoba, 2013 - 2014
Enjeu

L’eutrophisation peut engendrer une prolifération excessive d’algues qui peuvent être à l’origine de problèmes importants pour l’environnement et la santé humaine. Dans le but de limiter ces impacts, on a recours à un processus de retrait des éléments nutritifs biologiques (RENB) pour retirer l’azote et le phosphore d’origine biologique des eaux usées municipales avant leur rejet dans les eaux de surface ou souterraines. Ce processus aide à limiter la concentration d’éléments nutritifs qui peuvent avoir des effets négatifs sur l’environnement et l’homme. 

Toutefois, le retrait de ces éléments n’est pas chose facile, car il existe de nombreux processus de RENB qui donnent des résultats différents quant au devenir des éléments nutritifs et à leur concentration dans les effluents. Au Canada, le RENB présente les défis suivants : 1) il y a d’importantes différences en ce qui a trait à la réglementation environnementale d’une province à une autre; 2) les larges plages de température de l’eau affectent les systèmes de RENB de diverses façons; 3) les régions faiblement peuplées du Canada sont aux prises avec des problèmes d’éloignement, d’accessibilité, de fournitures et de disponibilité d’exploitants compétents; 4) il y a une grande variation dans la qualité des sols et de l’eau souterraine, ce qui a des incidences sur les politiques; 5) des progrès dans les technologies de RENB sont nécessaires. Il est essentiel de développer des moyens pour surmonter ces obstacles afin d’aider aux processus de décision de nombreux utilisateurs finaux, dont des propriétaires, exploitants, concepteurs et législateurs.

L’équipe du projet, dirigée par M. Jan Oleszkiewicz, se penchera sur ces défis uniques du retrait et de la récupération des éléments nutritifs dans les usines municipales de traitement des eaux usées au Canada. Cela se fera en examinant les processus de traitement existants et les méthodes permettant d’améliorer le retrait et la récupération des éléments nutritifs, de réduire les émissions et d’analyser les approches concurrentielles sur le plan des coûts.

 

 

Projet

Ce projet permettra d’élaborer des recommandations concernant le retrait, la récupération et la réutilisation des éléments nutritifs, en ayant résumé les connaissances théoriques et pratiques à ce sujet. Notre voie à suivre sera la suivante : 1) rédiger un rapport complet de l’état actuel de la recherche et des pratiques en matière de retrait et de récupération des éléments nutritifs, au Canada comme à l’étranger; 2) concevoir un atelier national de consultation et un forum d’échanges en ligne.

Le rapport détaillé sera une synthèse de la documentation publiée à ce propos et des résultats d’une enquête menée auprès des intervenants. L’analyse documentaire portera sur les documents universitaires, techniques et commerciaux, de même que sur la littérature « grise » sur le retrait et la récupération des éléments nutritifs. Elle permettra de déterminer les éléments moteurs de l’industrie de traitement des eaux usées, comme les politiques, le climat et les infrastructures existantes. L’enquête nationale et internationale sera faite par téléphone et par le truchement du Web. Les sondages sur le Web seront distribués à plus de 200 municipalités, offices des eaux et organismes de réglementation. Les sondages par téléphone cibleront les ingénieurs-conseils, les universitaires et les fabricants de produits technologiques. L’enquête vise à bonifier les constats dégagés de l’analyse documentaire, en accédant à des connaissances, de l’expertise et des renseignements qui n’ont pas été publiés.

Les résultats présentés dans le rapport détaillé serviront de grandes lignes pour préparer un atelier national de consultation et un forum d’échanges en ligne. L’atelier et le forum permettront une meilleure diffusion des connaissances générées dans le cadre de ce projet. De plus, l’atelier et le forum fourniront un contexte à la discussion constructive sur l’orientation future du retrait et de la récupération des éléments nutritifs au Canada.





Produits

Produits anticipés

  • Un atelier national de consultation où les discussions permettront d’établir les assises des changements réglementaires
  • Un rapport détaillé sur l’état actuel des recherches et des pratiques en matière de retrait et de récupération des éléments nutritifs, au Canada et ailleurs dans le monde
  • Une liste détaillée des systèmes de RENB existants, prévus et en conception au Canada.
  • L’identification des mises à niveaux rentables des processus de retrait et de récupération des éléments nutritifs dans les usines de traitement des eaux usées canadiennes.
  • L’élaboration d’une liste des incertitudes et des besoins en matière de recherche technique, dans une perspective canadienne.
  • L’élaboration de questions et d’éléments clés pour un atelier national de consultation regroupant des organismes de réglementation, des fournisseurs de technologies et de services, des municipalités et des planificateurs.




Résultats

Résultats anticipés

  • Des changements dans la réglementation pour tenter de déplacer le paradigme du traitement des eaux usées municipales vers l’efficacité énergétique et la récupération des éléments nutritifs.
  • De meilleures connaissances pour les gestionnaires des eaux, les responsables de la réglementation, les représentants de l’industrie et les partenaires gouvernementaux. Les organismes canadiens de réglementation profiteront grandement de l’examen des règlements canadiens et internationaux et de l’identification des moteurs réglementaires et économiques associés au retrait et à la récupération des éléments nutritifs. 
  • Des décisions d’investissement mieux informées par les partenaires en ce qui concerne les mises à niveau des processus.
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Équipe de Recherche et Partenaires:

Équipe de Recherche

Jan Oleszkiewicz, professeur distingué, Université du Manitoba
Donald Mavinic, professeur, Université de Colombie-Britannique
George Nakhla, professeur, Université de Western Ontario
Damian Kruk, doctorant, Université du Manitoba
Qiuyan Yuan, boursière de recherches postdoctorales, Université du Manitoba
Barry MacBride, président, BDM Projects Ltd.

Partenaires

AECOM Consultants Inc.,
Bernhard Wett, Université d’Innisbruck,
Ostara

RAPPORT

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