Révolutionner le traitement des eaux usées

Chercheur curieux de nature, Patrick Desjardins, ing. jr., travaille, avec son équipe du Centre de transfert technologique en écologie industrielle (CTTÉI), à un procédé de traitement des effluents et résidus organiques qui repose sur l'oxydation par voie humide (OVH). Cette technologie propre et méconnue au Québec a pour avantage de dégrader efficacement les composés organiques humides pour lesquels l'incinération ne représente pas une option rentable. Passionné par la transformation de la matière, il met l'ingénierie au service de l'écologie industrielle et de l'assainissement municipal.

Entrevue avec le Centre de transfert technologique en écologie industrielle - Étude de cas sur le traitement des eaux usées

DÉCRIVEZ EN QUOI L'OVH REPRÉSENTE UNE APPROCHE INNOVATRICE 
Patrick Desjardins : Les procédés à haute pression et haute température connaissent un développement important depuis quelques années en Europe, où l'OVH y fait déjà ses preuves à l'échelle industrielle pour le traitement des boues municipales.

L'OVH provoque la dégradation de molécules complexes et fonctionne avec de l'eau sous pression qui joue le rôle de solvant qu'on enrichit d'air, permettant d'amorcer l’oxydation exotherme des composés organiques. Les conditions sous-critiques engendrent des gains d'énergie liés au changement de phase tout en évitant la production d'émissions nocives.

Soutenu par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et des partenariats français, le CTTÉI a importé la technologie afin d'évaluer son potentiel. Après seulement deux ans, notre équipe de recherche a déjà récolté des résultats expérimentaux originaux et reproductibles pour deux applications envisagées.

D'abord, pour le traitement des eaux usées industrielles, un effluent type a été constitué, et la décomposition des composés a été mesurée par abaissement de la DCO. L'effet de la pression, de la température et de la catalyse a permis d'établir des profils cinétiques et d'atteindre jusqu'à 91% de décomposition.

Le second volet du projet visait le traitement des boues des étangs aérés de l'usine d'épuration de Sorel-Tracy. La matière accumulée nécessitait une intervention imminente, et l'OVH a été testée sur des échantillons réels. Le procédé a permis de faire passer l'index de biodégradabilité de la boue de 0,019 à 0,63, suggérant une recirculation possible aux lagons aérés. Quant au résidu inorganique inerte ou «technosable», il constitue un écomatériau polyvalent procurant une valeur ajoutée au procédé.

Ces résultats pourraient laisser entrevoir l'implantation de la première usine de traitement des eaux par OVH au Canada, une solution qui s'insère à l'intérieur de la chaîne de traitement des eaux (en voie aqueuse, sans brûler de l'énergie liée l'évaporation d'une substance).

QU'EST-CE QUI DÉMARQUE CETTE INNOVATION DES PROCÉDÉS EXISTANTS?
P.D. Le maintien d'un état sous-critique en OVH supprime les pertes d'énergie causées par la vaporisation. Par ailleurs, les températures d'opération (200 – 300°C vs ~1000°C pour l'incinération) limitent la production d'émissions nocives typiques de l'incinération. Enfin, le procédé pose peu de danger, génère des sous-produits à valeur ajoutée et pourrait s'avérer la solution aux perturbateurs endocriniens.

QU'AVEZ-VOUS RETENU DES DÉFIS QUE VOUS AVEZ AFFRONTÉS?
P.D. D'abord, un partenaire s'est retiré avant le renouvellement du budget. Une collaboration alternative a vite été établie, insufflant un nouvel élan à l'équipe. Par ailleurs, la chaîne oxydative de l'OVH génère des acides organiques ainsi qu'un «technosable», des potentiels inattendus. J'en ai retenu que l'ouverture d'esprit et l'écologie industrielle ont le potentiel de transformer le plomb en or… ou presque!

QUELS SONT LES IMPACTS DE VOTRE INNOVATION SUR LA SOCIÉTÉ?
P.D. L'avènement de l'OVH pour le traitement des eaux usées s'inscrit dans une logique de développement durable. Il apporte des solutions aux défis technologiques tout en respectant l'environnement. En outre, cette innovation pourrait participer à une nouvelle économie, puis générer des données qui constituent une contribution directe à la connaissance.

Ce projet permet également de développer une expertise québécoise singulière, il contribue à l'avancement de la science et les applications de ce procédé propre deviendront certainement un fleuron pour l'ingénierie québécoise dans un avenir à court terme.

QUELLE EST VOTRE PLUS GRANDE INSPIRATION?
P.D. L'homme trouve sa pleine mesure dans l'adversité et elle peut devenir une grande source d'inspiration quand la nécessité s'impose. Par ailleurs, l'ingéniosité de la nature demeure grandiose et sa beauté constitue, depuis l'enfance et davantage avec l'âge, un objet de contemplation qui peut provoquer chez quiconque une révélation salutaire.

QUEL EST VOTRE MESSAGE POUR INSPIRER VOS PAIRS À S'ENGAGER EUX AUSSI?
P.D. La reconnaissance de ses limites permet à l'ingénieur d'être à l'écoute et de garder l'esprit ouvert. Par ailleurs, l'entreprise d'un projet d’importance contribue à un monde meilleur, ce qui demeure la motivation de l'homme de science. Par la contrainte et l'effort consenti, il peut saisir l'occasion et remplir son rôle.

Finaliste catégorie innovation
Concours IMDD 2016