Électro-BRM : la solution aux eaux usées complexes

Finaliste catégorie Innovation
Concours IMDD 2018

Entouré d’un groupe de spécialistes, Dany Roy a mis au point une approche révolutionnaire pour épurer les eaux usées complexes.

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Traditionnellement, les eaux usées complexes tels les lixiviats* issus des sites d’enfouissement et des usines de compostage ont été traitées par une approche s’étalant sur 20 jours et comprenant quatre grandes étapes : le traitement biologique, l’usage de produits chimiques, la décantation/séparation et, enfin, la désinfection (habituellement avec du peroxyde ou du chlore).
Or, ces dernières années, le chercheur Dany Roy, doctorant en science de l’eau à Institut national de la recherche scientifique (INRS) — Centre Eau Terre Environnement —, a développé une solution qui s’avère totalement efficace en seulement 12 heures et qui ne requiert qu’une seule étape de traitement. Mieux encore, la solution proposée réduit significativement le recours aux produits chimiques, une innovation d’autant plus pertinente que les autorités gouvernementales cherchent à bannir à court terme les matières organiques des sites d’enfouissement.
Le tout a été développé en partenariat avec les experts Patrick Drogui (de l’INRS), Mohamed Rahni (du Centre national en électrochimie et en technologies environnementales), ainsi que Dany Landry de la firme spécialisée Englobe. 

Synergie des procédés biologiques et électrochimiques

La technologie d’électro-BRM (pour « électro-bioréacteurs à membrane ») au centre de la méthode dépollue les lixiviats en combinant à la fois microorganismes, membranes de microfiltration et électrotechnologies, le tout en un seul procédé.
À son origine, on retrouve l’étude des bioréacteurs à membrane pour le traitement des lixiviats provenant du procédé de compostage. Ainsi, Dany Roy a orienté ses travaux vers l’utilisation de bioréacteurs à membrane, cette technologie s’avérant avantageuse si on la compare, par exemple, aux technologies conventionnelles de type étang aéré. Le bioréacteur permet une concentration de biomasse active nettement supérieure. Dans ce cas-ci, on parle de concentrations de bactéries environ 100 fois plus élevées qui luttent en vue de l’épuration des eaux usées. 
Conséquence directe : on obtient une réduction importante de l’empreinte au sol du système de traitement. L’utilisation d’une membrane et de l’électrocoagulation pour séparer l’eau traitée des boues, plutôt qu’une étape de coagulation-floculation, permet de diminuer de manière substantielle l’utilisation de produits chimiques. 

2019 : des essais en situation réelle

Un autre avantage de l’approche électro-BRM pour ce secteur d’activité : l’émergence de technologies plus performantes permet d’abaisser les critères de qualité des eaux. De cette manière, on préserve les ressources hydriques et, ainsi, l’on améliore la qualité de l’environnement.
Les travaux de Dany Roy s’inscrivent d’ailleurs au cœur des objectifs de la Politique québécoise de gestion des matières résiduelles, laquelle vise l’élimination de l’enfouissement des matières organiques sur le territoire d’ici 2020. 
Dès 2019, la technologie électro-BRM sera mise à l’épreuve à l’occasion de tests de mise à l’échelle menés sur le plus grand centre de compostage du Québec pendant une période de quatre à six mois. On souhaite , avec cet essai-pilote, observer la performance de la méthode dans un contexte de variations de températures et de conditions climatiques réelles.
« Dans les prochaines années, il faudra gérer des milliers de tonnes de matières organiques supplémentaires, rappelle Dany Roy. Celles-ci vont générer d’importants volumes de lixiviats à traiter. Les résultats de nos travaux aideront à affronter un tel enjeu, car ils limiteront l’impact des centres de gestion de la biomasse et d’enfouissement sur l’environnement. »

* Le lixiviat désigne le liquide provenant de déchets, de composts, de cendres, de décharges ou de dépotoirs divers. Lors de leur stockage et sous l’action conjuguée de l’eau de pluie et de la fermentation naturelle, les déchets produisent ce liquide. Riche en matière organique et en éléments dissous, celui-ci ne peut être rejeté directement dans le milieu naturel et doit plutôt être soigneusement collecté et traité.

Gagnant(e) catégorie Innovation du Concours IMDD 2017

Par : Dany Roy, Génie biotechnologique – Université de Sherbrooke, maîtrise en génie chimique – Université McGill