Adieu gaspillage,
bonjour transformation.

Comment une usine de traitement des eaux usées s’affaire à adapter ses installations pour les décennies à venir.

L’histoire

Une importante usine de traitement des eaux usées de l’est de l’Ontario est responsable de nettoyer 415 millions de litres par jour en moyenne, assez pour remplir 6 000 piscines résidentielles. Ça fait énormément de vous savez quoi.

Ce qui impressionne aussi – et bien des gens l’ignorent –, c’est que chaque fois qu’on tire la chasse de la toilette, le contenu n’est pas immédiatement nettoyé à l’usine. Il est plutôt transformé en énergie grâce à un procédé qu’on appelle « cogénération ».

Au fil des étapes de traitement des eaux usées, les bactéries présentes dans des réservoirs de digestion anaérobie décomposent les biosolides, mais ce faisant, elles créent un gaz riche en méthane.

Cependant, le méthane est 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone en ce qui a trait à sa capacité à retenir la chaleur dans l’atmosphère.

Heureusement, ce biogaz est capté et utilisé comme carburant par des moteurs à combustion interne, contribuant ainsi à alimenter l’usine en électricité et à la chauffer. D’ailleurs, une partie de la chaleur est réutilisée dans le procédé de traitement pour aider à décomposer les particules. C’est un procédé efficace et cyclique qui réduit les gaz à effet de serre (GES) et aide l’usine à être plus autosuffisante.

La cogénération a aussi des avantages sur le plan financier. En 1996, lorsque les exploitants de l’usine ont tout d’abord envisagé l’installation d’un système de cogénération, ils estimaient que les économies représenteraient 25 % du budget annuel d’électricité – ou grosso modo 685 000 $ par année. Aujourd’hui, l’installation de cogénération permet d’économiser environ 1,4 M$ annuellement.

Actuellement, alors que l’équipement de cogénération approche de la fin de sa vie utile, les exploitants de l’usine profitent de l’occasion pour planifier à long terme. Les plans prévoient notamment l’installation d’un nouvel équipement dont la capacité accrue pourra composer avec la croissance de la population.

Et compte tenu de la hausse des événements météo extrêmes, le système pourra aussi assurer la poursuite des opérations cruciales de l’usine en cas de pannes de courant prolongées.

Génération d’une solution

Pour un projet industriel de cette envergure, il est impératif de ne négliger aucun détail. Et pour ajouter à la complexité, le procédé de traitement des eaux usées ne peut être interrompu durant les travaux de construction ou de mise en service. La population que dessert l’usine dépend de ce service essentiel.

C’est ainsi que les exploitants de l’usine de traitement ont fait appel à Envari pour concevoir la meilleure solution à long terme. Bien entendu, il fallait tenir compte des coûts totaux du cycle de vie et des exigences en matière de redondance de l’alimentation électrique sur le site. La conception proposée comprend le remplacement de l’installation de cogénération existante, en changeant les trois cogénérateurs de 800 kW pour de plus gros moteurs de 1 MW – et l’ajout d’un quatrième – afin d’augmenter le rendement de l’usine et exploiter 100 % de ses biogaz pour produire de l’électricité et de la chaleur. Autrement dit, il s’agit d’utiliser autant d’énergie gratuite que possible.

Ces travaux devraient permettre de réduire les dépenses en électricité de 80 M$ sur une période de 25 ans ainsi que 1 500 tonnes de dioxyde de carbone par année. De plus, la nouvelle installation de cogénération sera configurée de manière à pouvoir accueillir un cinquième moteur afin de lui permettre de composer avec la hausse éventuelle des volumes à traiter.

Mais ce n’est qu’un début. La nouvelle conception fera en sorte que toute l’électricité et la chaleur issues de la cogénération soient efficacement distribuées dans l’ensemble de l’usine. À cette fin, il faudra mettre à niveau des infrastructures électriques et interconnecter d’est en ouest les boucles hydroniques de chaleur de l’usine.

Le résultat sera un système de traitement des eaux usées beaucoup plus autonome sur le plan énergétique, capable de fonctionner sans l’aide du réseau durant des jours grâce à une génératrice d’urgence au diesel. Cette autosuffisance sera particulièrement utile durant les pannes de courant, réduisant du coup les périodes d’inactivité de l’usine et les risques possibles pour la rivière adjacente.

Lorsque tout sera terminé, le projet de remplacement des cogénérateurs et d’utilisation de l’énergie marquera un formidable bond en avant. Ce projet augmentera l’efficacité énergétique de l’usine, réduira les émissions de carbone et contribuera à protéger les cours d’eau de l’Ontario.

En transformant une ressource précieuse, cette usine de traitement des eaux usées gaspillera le moins d’énergie possible. Et moins on gaspille, plus on réduit les besoins. En quelque sorte, c’est faire plus avec moins.

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