HIVER 2021, vol. 17 no 1
Le magazine de l’eau au Québec
Des chercheurs de CentrEau développent un outil épidémiologique
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TRAQUER LA COVID-19 DANS LES EAUX USÉES Investissement Québec International
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« NOUS VOULONS DONNER UN ÉLAN À L’ÉCONOMIE VERTE. »
Le code de construction : un outil pour l’économie d’eau potable
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L’efficacité énergétique pour le traitement biologique des eaux. Partie 1 : les procédés d’aération et de mélange
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Plastique dans les eaux usées : où en sommes-nous ?
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« Grâce au traçage du SRAS-CoV-2, nous pouvons fournir des informations inédites permettant une détection des éclosions de deux à sept jours à l’avance par rapport au dépistage par des tests cliniques. Non seulement pouvonsnous détecter les personnes qui développent des symptômes, mais nous pouvons aussi trouver celles qui sont asymptomatiques, puisqu’il peut rester des virus dans leurs excrétions (urine et matière fécale) qui finissent par rejoindre les eaux usées. » — Dominic Frigon
chroniques
SOMMAIRE
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SUR LE RADAR
ACCOMPAGNER ET ÉPAULER LES ENTREPRISES CON QUÉBÉCOISES EN ENVIRONNEMENT
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LES AMIS DE SOURCE
ONSS LES B TACT CON
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ÉCONOMIE D’EAU POTABLE LE CODE DE CONSTRUCTION : UN OUTIL POUR L’ÉCONOMIE D’EAU POTABLE
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TRAITEMENT DES EAUX L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE POUR LE TRAITEMENT BIOLOGIQUE DES EAUX. PARTIE 1 : LES PROCÉDÉS D’AÉRATION ET DE MÉLANGE
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LE JURIDIQUE PLASTIQUE DANS LES EAUX USÉES : OÙ EN SOMMES-NOUS ?
Éditeur et rédacteur en chef André Dumouchel adumouchel@maya.cc
Journalistes et rédacteurs Guy Des Rochers Marie-France Létourneau
Coordonnatrice à la direction de l'édition Noémie Vallet Téléphone : 450 508-1515 nvallet@maya.cc
Chroniqueurs Cle ́ment Cartier Me Thibaud Daoust Yannis Kachani
Direction artistique MAYA Designer graphique Sylvain Malbeuf (SymaPub)
Photos de la page couverture et de l’entrevue Véronique Vanasse
Révision linguistique Émilie Pelletier Espace publicitaire André Dumouchel Téléphone : 450 508-1515 adumouchel@maya.cc Abonnement et administration MAYA communication et marketing 457, montée Lesage Rosemère (Québec) J7A 4S2 Téléphone : 450 508-1515 info@magazinesource.cc www.magazinesource.cc Impression Carpe diem
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4 LE MAGAZINE DE L’EAU AU QUÉBEC SOURCE VOL. 17 N O 1 HIVER 2021
© Tous droits réservés. Droits d’auteur et droits de reproduction : toute demande de reproduction doit être acheminée à MAYA communication et marketing aux coordonnées figurant ci-dessus. Les opinions et les idées contenues dans les articles n’engagent que leurs auteurs. La publication d’annonces et de publicités ne signifie pas que le magazine SOURCE recommande ces produits et services. Convention de la poste-publications no 41122591. Retourner toute correspondance ne pouvant être livrée au Canada aux coordonnées figurant ci-dessus. Dépôt légal : 1er trimestre 2005. ISSN 1712-9117. Le magazine SOURCE est publié trois fois l’an.
HIVER 2021, vol. 17 no 1
Le magazine de l’eau au Québec
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ÉDITORIAL
ÉLOGE DE LA PASSION SCIENTIFIQUE
La science est omniprésente dans nos vies. Elle est partout et dans tout. Cependant, trop souvent, ce n’est que lorsque l’on découvre les technologies qui en résultent que l’on peut apercevoir son potentiel. On oublie malheureusement fréquemment que ce que l’on aperçoit, ce n’est que la partie émergée de l’iceberg, alors que ses neuf dixièmes se cachent sous l’eau. ù en serions-nous aujourd’hui, en pleine pandémie de COVID-19, sans la recherche scientifique qui permet maintenant à la planète entière de respirer un peu mieux et de croire à nouveau à un avenir décent grâce à cette multitude de vaccins obtenus en des temps records ?
O
Et pendant que des chercheurs travaillaient en vue de trouver un vaccin ou un remède miracle, d’autres ont aussi mis l’épaule à la roue afin de développer des outils épidémiologiques capables de prévoir les infections et les éclosions à l’échelle d’un bâtiment, d’une prison, d’un campus universitaire et même d’une ville.
Prenons Sarah Dorner, par exemple. Cette professeure titulaire au département des génies civil, géologique et des mines à Polytechnique Montréal, qui s’occupe également de la direction scientifique de CentrEau, a rapidement été interpellée par la pandémie. À un point tel que, quelques jours à peine après que l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) eût décrété que la COVID-19 mettait en danger toutes les populations du monde, Sarah Dorner s’est lancée tête première dans un nouveau projet de recherche : échantillonner et analyser les eaux usées afin d’y traquer le coronavirus responsable de la pandémie. Cette eau de ruissellement et des toilettes qui s’amène par les égouts jusqu’aux usines de filtration et qui rebute tant de gens représentait pour elle une mine d’information.
Répondre à l’urgence du moment
André Dumouchel adumouchel@maya.cc
En bonne scientifique qu’elle est, Sarah Dorner devinait que les infections allaient vite se répandre dans sa communauté et dans le monde, et qu’à défaut de trouver un remède rapidement, il fallait limiter les infections et les éclosions. Elle s’est sentie concernée et voulait contribuer. Traquer le SRASCoV-2 dans les eaux usées lui est apparu comme une solution à sa portée pour contrer la pandémie, et elle s’est lancée dans cette nouvelle aventure scientifique en toute urgence. Par passion, par altruisme, par humanisme. On peut dire la même chose des deux autres responsables de ce projet : tant Dominic Frigon, professeur agrégé au département de génie civil de l’Université McGill, que Peter Vanrolleghem,
professeur titulaire au département de génie civil et de génie des eaux de l’Université Laval, ont foncé dans l’aventure. De concert avec Sarah Dorner, ils ont même dépensé l’argent de leurs propres fonds pour entreprendre et concrétiser leur projet de recherche. Lorsqu’on sait à quel point les fonds sont difficiles à obtenir, le mot vocation prend tout son sens. Et pourquoi ces chercheurs se sont-ils impliqués dans l’urgence, sans compter temps et argent ? « Pour sauver des vies », comme le mentionne simplement Peter Vanrolleghem dans l’un des textes de notre édition actuelle. Et on découvre avec bonheur que ce qui est « tripant » dans la recherche scientifique, c’est cette capacité des chercheurs de s’élever au-dessus de la mêlée afin de répondre au S.O.S. que leur lance la société civile. Rapidement, ces gens-là se sont sentis investis d’une mission, ils se sont engagés dans cette lutte, mobilisant leurs champs de compétences pour faire une différence dans la lutte contre la pandémie. Non pas pour de l’argent, encore moins pour la renommée, mais tout simplement pour, en fin de compte, sauver des vies. Nos chercheurs de CentrEau ont mis de côté la compétition entre établissements pour la course aux honneurs, mis de côté les cachotteries pour plutôt établir des collaborations essentielles entre chercheurs du monde entier. Et c’est à vitesse grand V que les scientifiques du monde ont travaillé main dans la main, en regardant tous dans la même direction afin d’écraser une fois pour toutes ce détestable coronavirus. Tout ça pour aider leur prochain, sans autre gloire que la fierté du devoir accompli. Cet aspect humain de leur entreprise m’a littéralement soufflé, et suscite chez moi reconnaissance et admiration. n
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REPORTAGE
Des chercheurs de CentrEau développent un outil épidémiologique
TRAQUER LA COVID-19 DANS LES EAUX USÉES Par Guy Des Rochers
Être chercheur, c’est un peu avoir l’ambition de découvrir les secrets de l’univers afin de pouvoir les transposer dans des technologies bénéfiques à l’humanité. Et si notre curiosité nous mène à plonger dans la flore virale et microbienne des eaux usées de cette même humanité pour lutter contre une pandémie, qu’à cela ne tienne, on y plonge avec passion !
Ainsi, Sarah Dorner, professeure titulaire au département des génies civil, géologique et des mines de Polytechnique Montréal, s’est mise à collecter des échantillons d’eaux usées dès les premiers jours de la pandémie de COVID-19. Avouons que ce n’est pas le genre de réflexe que l’on constate généralement chez le commun des mortels… « Même si les informations ne sortaient pas rapidement en public, je comprenais qu’il y avait déjà une transmission communautaire de la maladie, explique Sarah Dorner, qui est également directrice scientifique de CentrEau. Notre équipe de recherche entretenait déjà des collaborations avec la Ville de Montréal ainsi qu’avec Gertjan Medema, chercheur à l’Institut de recherche sur l’eau KWR à Nieuwegein, aux Pays-Bas. Celui-ci
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avait publié des résultats de recherche, dans des revues scientifiques, concernant un nouvel outil épidémiologique permettant de dépister dans les eaux usées des bactéries, des produits chimiques et des virus, dont le SRAS-CoV-2, ce coronavirus responsable de l’actuelle pandémie. »
De nouveaux acteurs pour la Santé publique Il va de soi que l’expérience ne s’arrête pas à tremper ses éprouvettes et ses instruments d’analyse dans cette soupe glauque… Dans les faits, pour la recherche, le plaisir commence à partir de la cueillette de données. « Actuellement, les opérateurs des systèmes des eaux usées sont de nouveaux acteurs de la Santé publique, dit Peter Vanrolleghem, professeur titulaire au
département de génie civil et de génie des eaux de l’Université Laval. Avec l’aide des municipalités, des opérateurs font des prélèvements en amont des usines d’épuration, avec lesquels nous créons des composites par tranches de 24 heures, ces eaux usées étant mélangées pour former un échantillon représentant une journée. La Ville de Montréal, par exemple, réalisait déjà ce genre de prélèvements pour ses autres programmes de suivi épidémiologique. » Comme il est évident que l’émission de particules virales appartenant à la population ne peut pas être mesurée dans chaque toilette, la détection de ces émissions dans les eaux usées devient un compromis capable de résultats étonnants. Dans les faits, l’analyse des eaux usées – celles qui passent par le système de drainage et les réseaux
REPORTAGE « Nous pouvons détecter la contamination de personnes avant même qu’elles ne le sachent, afin de minimiser les risques d’éclosion. » – Dominic Frigon
d’égout vers une installation de traitement – est un moyen pour les chercheurs de suivre les maladies infectieuses excrétées dans l’urine ou les matières fécales, comme le SRAS-CoV-2. Ainsi, pour l’épidémie de COVID-19, le traçage du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées permet d’accéder à des informations concrètes, capables de fournir un autre outil essentiel dans le coffre de la Santé publique.
Pour un plus grand contrôle de l’épidémie Pour Dominic Frigon, professeur agrégé au département de génie civil de l’Université McGill, qui coordonne ce projet de recherche chez CentrEau en compagnie de Peter Vanrolleghem et de Sarah Dorner, cet outil novateur pour suivre le SRAS-CoV-2 dans les eaux usées permet d’obtenir un meilleur contrôle de l’épidémie. « Grâce à cet outil, précise-t-il, nous pouvons fournir des informations inédites permettant une détection des éclosions de deux à sept jours à l’avance par rapport au dépistage par des tests cliniques. Non seulement pouvons-nous détecter les personnes qui développent des symptômes, mais nous pouvons
aussi trouver celles qui sont asymptomatiques, puisqu’il peut rester des virus dans leurs excrétions (urine et matière fécale) qui finissent par rejoindre les eaux usées. » Ce dépistage précoce du virus dans les eaux usées permet donc de révéler la véritable ampleur de l’épidémie de COVID-19, d’autant plus que les analyses des eaux usées pourraient également être utilisées comme un signe d’alerte précoce si le virus réapparaissait. « Toutefois, continue M. Frigon, la méthode permet surtout d’estimer la tendance sur le nombre total d’infections dans une communauté, étant donné que la plupart des gens ne seront pas testés. » À terme, cette stratégie permettrait à la Direction de la santé publique, par exemple, de mieux cibler ses interventions de dépistage, allant là où les besoins sont les plus urgents, ainsi que de planifier plus efficacement la vaccination, laquelle pourrait être faite massivement dans des zones fortement contaminées. Prenons l’exemple de l’île de Montréal, où la population tourne autour de deux millions de personnes. Pour faire un suivi de toute cette population en même temps, il faudrait faire deux millions de tests cliniques chaque fois, ce qui est impensable. « Grâce à notre méthode, nous nous attendons à ce que la limite de détection soit d’un cas par cent mille habitants. Nous divisons alors l’île de Montréal en vingt zones et prélevons quotidiennement des échantillons dans chacune d’elles. Grâce à ces vingt échantillons, il est donc possible de suivre la population en entier. Nous pouvons aussi découvrir quels quartiers sont “chauds”. Ainsi, grâce à cette vigie, nous pouvons détecter la contamination de personnes avant même qu’elles ne le sachent, afin de minimiser les risques d’éclosion », explique Dominic Frigon.
« Quand la pandémie nous est tombée dessus en mars 2020, comme j’étais au courant de la recherche qui s’accomplissait dans les eaux usées afin de dépister et de quantifier le SRAS-CoV-2, j’ai rapidement compris que mon expertise pouvait être utile. L’eau et les réseaux d’égout, c’est mon domaine. C’est mon travail. » – Peter Vanrolleghem
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REPORTAGE
STATIONS D’ÉPURATION ET SANTÉ PUBLIQUE FONT LA PAIRE À travers la planète, une quinzaine de groupes de recherche analysent actuellement les eaux usées afin de repérer et de quantifier le SRAS-CoV-2 – un club sélect dont l’équipe québécoise de CentrEau fait partie. Il y a fort à parier que ce nombre ne fera que croître dans un proche avenir, compte tenu de toutes les informations sur les germes et les produits chimiques de tout acabit que les organismes de santé publique peuvent puiser dans les eaux usées. Cela met en lumière à quel point les stations d’épuration des eaux usées devront dorénavant augmenter leur offre de services, en devenant de plus en plus des stations de récupération des ressources de l’eau (StaRRE). Dominic Frigon explique : « Les StaRRE sont en quête d’une plusvalue pour l’eau dans une volonté d’économie circulaire, tout en réduisant leurs coûts de fonctionnement. En l’occurrence, le traçage du SRAS-CoV-2 ou de tout autre pathogène dans les eaux usées permet à cette industrie d’offrir aux organismes de santé publique un outil épidémiologique de premier plan. » Rappelons en quelques mots ce qu’est la science de l’épidémiologie : c’est le suivi des maladies et des afflictions dans la population en essayant de comprendre les facteurs qui y participent. « Il existe l’épidémiologie des maladies infectieuses, la COVID-19 par exemple, mais bien d’autres
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également, comme l’épidémiologie du cancer du poumon, explique Dominic Frigon. Avec cette dernière, on a pu réaliser que les gens qui fumaient beaucoup avaient aussi de plus grands risques qu’on leur détecte un cancer du poumon. C’est ce que permet l’épidémiologie : relier des cas de santé que l’on définit selon différents contextes. »
Les eaux usées comme potentiel pour sauver des vies « Quand la pandémie nous est tombée dessus en mars 2020, comme j’étais au courant de la recherche qui s’accomplissait dans les eaux usées afin de dépister et de quantifier le SRASCoV-2, j’ai rapidement compris que mon expertise pouvait être utile. L’eau et les réseaux d’égout, c’est mon domaine. C’est mon travail », rapporte Peter Vanrolleghem, qui, parmi de nombreuses occupations, est aussi le directeur de CentrEau. Une station de traitement traite les eaux usées provenant de milliers de personnes. De la sorte, la surveillance des affluents, à l’échelle d’une zone populationnelle définie, peut fournir de meilleures estimations de l’étendue de la contamination au
SRAS-CoV-2 que les tests cliniques. « Par ailleurs, ajoute M. Vanrolleghem, cet outil épidémiologique permet de prévoir des éclosions futures de manière hâtive et d’identifier les variants de ce virus, bien avant qu’ils ne mettent la population dans le pétrin. » Toutefois, la surveillance des eaux usées par le prélèvement d’échantillons quotidiens en amont des usines de traitement est essentielle et cela requiert la collaboration des municipalités, celles-ci effectuant déjà quotidiennement des prélèvements pour des analyses sanitaires. « Jusqu’à maintenant, la collaboration des municipalités avec notre équipe de recherche est exemplaire, estime M. Vanrolleghem, qui insiste aussi sur la nécessité de la collaboration et du partage des compétences. Je suis chanceux d’avoir des collègues spécialisés, car je ne suis pas un expert en virologie, mais plutôt en qualité de l’eau. Je peux suivre la qualité de l’eau qui tombe des nuages ou du robinet, qui passe par les réseaux et les StaRRE jusqu’aux lacs et aux rivières. Moi qui me concentre habituellement sur la santé des écosystèmes, j’ai aujourd’hui l’impression que je peux sauver des vies humaines. C’est très gratifiant. »
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REPORTAGE
LE FINANCEMENT, OU LE PARCOURS DU COMBATTANT « Le directeur de CentrEau, Peter Vanrolleghem, m’avait contactée vers la fin de l’été et si je peux utiliser ce mot, il semblait vraiment désespéré ! », raconte Janice Bailey, la directrice scientifique du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT). Parce qu’il était à la recherche de financement pour le projet sur le traçage du SRASCoV-2 dans les eaux usées, le chercheur a dû cogner à plusieurs portes, démontrant ainsi que la grande faiblesse de la recherche scientifique, c’est le financement.
Après qu’il ait demandé de l’aide à Rémi Quirion, scientifique en chef du Québec, lequel « comprenait que notre recherche était utile, mais qui n’avait pas de ressources pour notre financement », les choses ont commencé à bouger.
De l’aide du FRQNT « Quand il est question de recherche scientifique, les instances capables de la subventionner ne perçoivent souvent que la partie émergée de l’iceberg, constate Peter Vanrolleghem. Une idée nouvelle, c’est toujours difficile à financer. J’ai rencontré différents organismes pour la première fois en juin 2020, mais la plus grosse difficulté que nous éprouvions, c’était de démontrer les manières dont les informations obtenues grâce à notre recherche étaient utiles pour la Santé publique. » Quoi qu’il en soit, puisque le bateau avait été lancé à l’eau, les chercheurs ont fouillé dans leurs modestes fonds de recherche personnels pour que le projet se maintienne à flot. Comme le secteur des eaux usées relève du ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, mais que la recherche sur le SRAS-CoV-2 concernait plutôt le ministère de la Santé et des Services sociaux, une sorte d’impasse bureaucratique rendait la demande de financement encore plus compliquée… « Comme chercheurs, nous avions aussi le désir de livrer la marchandise le plus rapidement possible, compte tenu de la lutte à remporter contre la pandémie », affirme Peter Vanrolleghem.
« Quand nous nous sommes parlé, raconte Janice Bailey, Peter a été bien honnête dans sa requête puisqu’il ne nous a pas demandé d’argent, mais souhaitait plutôt connaître la bonne stratégie pour obtenir du financement. Notre but, au FRQNT, c’est de soutenir la recherche afin que le Québec devienne un pôle d’excellence mondial, mais je veux que ce soit clair : je ne participe pas personnellement à l’évaluation des projets. » Tout en stipulant que le Québec est privilégié de compter sur un tel organisme parapublic qui finance la recherche dans les établissements universitaires du Québec, ce qui est plutôt unique dans le monde, Janice Bailey ajoute : « Comme j’étais au courant de leur projet de recherche et que je le trouvais très important, j’ai commencé à faire des démarches afin de trouver du financement ; pour moi, il s’agissait d’une recherche prioritaire qui s’inscrivait dans l’immédiat. » De fil en aiguille, une demande de financement a atterri au ministère de l’Économie et de l’Innovation, dans l’optique de la relance économique à venir. « Cette démarche nous a permis d’obtenir un million de dollars pour le projet », s’enthousiasme Janice Bailey.
« Nous collaborons avec des équipes à travers le monde, et en plus de l’équipe de base chez CentrEau, une centaine de personnes gravitent autour du projet québécois. Ces échanges de données sont essentiels à la recherche. » – Sarah Dorner
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Au total, pour son projet-pilote de six mois, l’équipe de CentrEau a finalement obtenu 1,7 million de dollars, grâce aussi à la contribution de deux fondations (Trottier et Molson) et du Centre national en électrochimie et en technologies environnementales (CNETE), ainsi qu’à des contributions importantes en nature des municipalités et villes impliquées dans les efforts d’échantillonnage. Les villes de Montréal, de Québec et de Laval collectent elles-mêmes les échantillons à plusieurs points de leur réseau d’égout. Également, plus d’une quarantaine de municipalités dans les régions du Bas-St-Laurent et de la Mauricie–Centre-duQuébec participent en échantillonnant l’entrée de leur usine de traitement.
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REPORTAGE
TISSER UN MAILLAGE DE COLLABORATIONS Actuellement, quelques entreprises collaboratrices s’activent au sein de l’équipe de recherche de CentrEau, dont OClair environnement, une firme québécoise qui a développé une application mobile de gestion de l’échantillonnage et des résultats, en plus de créer une base de données capable de transformer ce projet de recherche en véritable technologie accessible. Ainsi, des groupes de chercheurs de partout au Canada collaborent sur le projet de recherche de CentrEau afin de perfectionner cet outil épidémiologique en s’appuyant sur cette base de données. Plusieurs initiatives semblables ont pris forme à l’international, entre autres aux Pays-Bas et aux États-Unis. D’autant plus que l’analyse des eaux usées demeure une méthode qui n’est pas nouvelle, puisque l’efficience des campagnes de vaccination à travers le monde est souvent mesurée depuis plusieurs décennies grâce à la surveillance des eaux usées. De là à créer un maillage de collaborations entre chercheurs du
monde entier, pour mettre en commun les connaissances acquises, il n’y a qu’un pas que nos chercheurs québécois ont allégrement franchi. « Nous collaborons avec des équipes à travers le monde, précise Sarah Dorner, et en plus de l’équipe de base chez CentrEau, une centaine de personnes gravitent autour du projet québécois. Ces échanges de données sont essentiels à la recherche. » Par ailleurs, les établissements de recherche doivent s’assurer que leurs projets ne soulèvent pas des problèmes d’ordre éthique. « Nous pouvons compter sur un chercheur, le philosophe
UNE NOUVELLE MANIÈRE DE CONTRÔLER L’ÉPIDÉMIE 14 LE MAGAZINE DE L’EAU AU QUÉBEC SOURCE VOL. 17 N O 1 HIVER 2021
Alain Létourneau de l’Université de Sherbrooke, qui travaille justement sur les questions éthiques parce que le problème qui est souvent soulevé, c’est celui de la stigmatisation des populations », indique Sarah Dorner. Puisque les données obtenues de la surveillance des eaux usées peuvent identifier des groupes d’individus, il faut éviter que ces informations délicates ciblent publiquement des communautés ou des groupes. Et Sarah Dorner ajoute : « En éthique et en santé publique, ce qu’on essaie de faire, c’est d’anonymiser le matériel biologique humain ».
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REPORTAGE
UNE NOUVELLE MANIÈRE DE CONTRÔLER L’ÉPIDÉMIE Les eaux usées ont beaucoup à raconter, et les histoires qu’elles recèlent sont captées dans les filets de l’équipe de recherche de CentrEau. Les eaux usées ont un langage que nos scientifiques savent décoder. « C’est une nouvelle manière d’approcher le contrôle de l’épidémie, non seulement du point de vue des personnes qui développent des symptômes de la COVID-19, mais aussi de celui de celles qui n’ont pas de symptômes, car elles peuvent quand même excréter le virus SRASCoV-2 », précise Dominic Frigon. Sans conteste, le fait de dépister le coronavirus SRAS-CoV-2 dans les eaux usées afin de le quantifier devrait bientôt devenir une technique épidémiologique indispensable pour les organismes de santé publique. « Cela permet une détection précoce et rapide en comparaison des tests cliniques, ajoute l’expert. Par exemple, si le niveau de tests cliniques n’est pas assez élevé ou si la population ne se fait pas assez tester, nous serons quand même capables d’observer une augmentation de la prévalence du virus dans les eaux usées, plus rapidement que le nombre de cas que l’on peut détecter dans la population, qu’il s’agisse de cas asymptomatiques ou de virus variants. Et en détectant la maladie de manière précoce, on effectue aussi un suivi de toute la population en même temps. » n
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REPORTAGE
OClair environnement fait équipe avec CentrEau
LA PLATE-FORME CETO, AU CŒUR DE LA LUTTE CONTRE LA PANDÉMIE Par Guy Des Rochers
Il existe des individus dont la capacité d’innover est sans doute inscrite dans leurs gènes. Sans conteste, le microbiologiste Pierre Mongeon, un semi-retraité comme il se décrit lui-même, fait partie de cette catégorie.
Celui-ci a fondé OClair environnement il y a quelques années à peine, alors qu’il aurait pu envisager une retraite plus calme, mais l’homme aime visiblement relever des défis. D’autant plus qu’il a fait preuve de créativité et de vision, puisqu’il se retrouve aujourd’hui au cœur du projet de recherche de CentrEau sur le traçage du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées. « Nous avons commencé à discuter avec CentrEau avant même que le projet ne soit lancé officiellement, en juin 2020, stipule Pierre Mongeon. Dominic Frigon, qui coordonne le groupe de recherche sur le traçage du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées, m’avait parlé de ce projet qui en était à un stade embryonnaire. Par pur hasard, j’avais précédemment lu quelques articles sur ce sujet sur le Web, ce qui a contribué à allumer quelques lumières chez moi. » La niche commerciale d’OClair environnement, c’est l’eau : l’eau potable, les eaux usées et même les problèmes d’humidité. L’entreprise de Lavaltrie, partenaire du Centre d’expertise en innovation municipale du Québec (CEIMQ), développe des applications Web et mobiles, dont NERRI et CETO, spécifiques au domaine des eaux usées, mais qui ont des clientèles différentes. « NERRI est une plate-forme Web pratiquement nouvelle destinée à la gestion des eaux usées et capable de donner un soutien tangible et efficace aux autorités municipales dans l’application de la réglementation Q-2 r. 22, c’est-àdire le Règlement sur l’évacuation et le traitement des eaux usées des résidences isolées (Loi sur la qualité de l’environnement). Pour les besoins de la recherche de CentrEau, nous avons alors fait un transfert de technologie afin de créer la plate-forme CETO, qui est offerte pour les mobiles iOS (Apple) et Android (Google). L’application CETO est donc, de manière imagée, le squelette sur lequel viennent se fixer les différents modules dont CentrEau a besoin pour gérer son projet », explique Pierre Mongeon.
CETO à la rescousse de la recherche CETO répond à un réel besoin des chercheurs qui sont à la poursuite du virus dans les eaux usées. Entre autres, pour le projet de vigie de la COVID19 mené par CentrEau, cette application démontre tout son potentiel.
En l’occurrence, cela permet d’effectuer le travail de terrain en identifiant les centaines d’échantillons qui seront pris. « Nous sommes capables de les identifier soit par un code-barres, soit par une désignation que le laboratoire pourra lui-même ajouter, explique-t-il. Le but de l’opération, c’est de ne pas se tromper d’échantillon, et de s’assurer que la chaîne du froid a été respectée et que le laboratoire peut l’accepter. » Le technicien de laboratoire, quand il recevra cet échantillon, aura ainsi accès à son dossier, inscrit avec toutes ses caractéristiques dans la base de données de CETO. Et il en sera de même des chercheurs et des administrateurs de la santé publique, qui pourront interpréter les résultats selon qu’il y a augmentation ou diminution du virus dans les eaux usées.
Battre la pandémie de vitesse Pour les chercheurs, l’organisation du travail est grandement facilitée, la plate-forme permettant d’archiver dans une « biobanque » des résultats bruts, des résultats ajustés et des protocoles utilisés lors des calculs. Cependant, là où l’application CETO tire son épingle du jeu, c’est qu’elle diminue grandement le temps de gestion des données, en permettant de faire facilement des analyses ultérieures sur des échantillons choisis et en rendant disponible l’information pour tous les intervenants participant au projet. Cet accès à toutes les données, en temps réel, est un formidable outil contre la pandémie puisque les infections et les éclosions futures pourront être connues plus rapidement, autorisant ainsi les directions de santé publique à agir avec plus de diligence dans cette course contre la montre. Faut-il s’étonner qu’OClair environnement occupe dorénavant l’avant-scène dans son secteur d’activité ? Son fondateur pourrait finalement se la couler douce pour profiter pleinement d’une retraite bien méritée, mais il a pris soin de développer cette culture d’innovation dans son entreprise en s’entourant d’une équipe solide et en y intégrant ses deux filles, déjà tout à fait impliquées et prêtes à prendre la relève. n
« CETO soutient les opérations de prélèvement des eaux usées à l’entrée des stations d’épuration, raconte Pierre Mongeon. Comme CentrEau a besoin que l’on prenne ces échantillons, la plate-forme CETO comporte un module mobile pour le technicien sur le terrain. Ainsi, l’application peut être accessible sur téléphone intelligent ou sur tablette. »
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REPORTAGE
LE LABORATOIRE BSL PARTICIPE À LA CHASSE AU CORONAVIRUS DANS LES EAUX USÉES Par Marie-France Létourneau
Traquer le coronavirus dans les eaux usées : c’est la mission à laquelle s’active le Laboratoire BSL aux côtés de chercheurs québécois. Ce laboratoire privé du Bas-Saint-Laurent participe au projet CentrEAU-COVID, en collaboration avec l’Université du Québec à Rimouski (UQAR). Il n’était pas question pour l’équipe de BSL de laisser passer cette occasion, affirme la directrice des opérations Caroline Samson. C’est la première fois que le laboratoire de Rimouski, fondé en 1983, a la chance de collaborer à un projet de recherche universitaire. Et tous les employés sont emballés de contribuer à ce vaste effort collectif et scientifique pour contrer la crise sanitaire, dit-elle.
« Les régions n’ont pas souvent l’occasion de participer à ce type de projet. Ça se passe surtout dans les grands centres. Nous avons accepté parce que nous trouvons important de pouvoir aider à prévenir de pareilles pandémies. » L’ensemble de la logistique, ainsi que la compilation des résultats du projet CentrEau-COVID pour les régions du Bas-Saint-Laurent et de la Gaspésie, est assurée par l’UQAR. Doté d’installations et d’équipements appropriés pour effectuer les analyses, le Laboratoire BSL offre pour sa part un soutien technique, notamment pour la cueillette et la réception des échantillons d’eaux usées. « Nous avons l’habitude de faire affaire avec les municipalités de la région. Nous avons toujours des glacières en circulation, qui partent et qui reviennent. Nous recevons tous les échantillons d’eaux usées des municipalités de l’est du Québec à une certaine fréquence. C’est facile à gérer pour nous », souligne la directrice des opérations.
Diversification La participation au projet ne générera aucun revenu pour le Laboratoire BSL. À tout le moins, selon Mme Samson, l’entreprise qui emploie une douzaine de personnes pourrait bénéficier de crédits d’impôt pour la recherche. À moyen et à long terme, le laboratoire en environnement de Rimouski y voit par ailleurs une occasion de diversifier ses services. « Ça nous amène à un autre niveau. Nous aimerions par la suite être en mesure d’offrir une surveillance, par le biais des eaux usées, pour prévenir d’autres pandémies. Une fois la méthode développée, nous pourrons l’adapter rapidement si d’autres virus ou événements devaient survenir », explique Caroline Samson. Selon elle, ce sera néanmoins aux instances gouvernementales ou aux municipalités de déterminer la pertinence de cette surveillance épidémiologique. Comme le fondateur du laboratoire (aussi directeur général et microbiologiste), Gilles Rioux, a commencé à ralentir son rythme de travail, un nouveau microbiologiste spécialisé en biochimie, Jonathan Huot, s’est par ailleurs joint à l’équipe du Laboratoire BSL. C’est d’ailleurs celui-ci qui veille au bon déroulement du partenariat avec l’UQAR dans le cadre du projet CentrEAU-COVID. Un des premiers laboratoires privés accrédités au Québec, le Laboratoire BSL est en outre, selon Caroline Samson, un des rares, voire le seul, à toujours appartenir à un propriétaire unique.
Approvisionnement difficile La collecte des échantillons est déjà en cours, principalement dans les grandes villes de l’est du Québec qui ont accepté de participer au projet, dont Rimouski, Rivière-du-Loup, Matane et Sainte-Anne-des-Monts. Mais les échantillons demeurent congelés d’ici à ce que le travail d’analyse débute. L’approvisionnement s’est notamment avéré difficile pour certaines fournitures de laboratoire utilisées pour les tests PCR (polymerase chain reaction ou réaction en chaîne par polymérase). « Avec tous les tests qui se font, ce matériel commence à être difficile à obtenir », explique Mme Samson. L’embauche par l’UQAR d’un technicien responsable de l’analyse des échantillons n’a pas été simple non plus. Mais tout se met en place afin que le travail puisse commencer.
« Nous recevons des échantillons des Îles-de-la-Madeleine, de la Côte-Nord, du Bas-Saint-Laurent. Quand il y a des avis d’ébullition et des problèmes d’eau, les gens peuvent venir porter leurs échantillons au laboratoire. Les laboratoires régionaux ont vraiment leur place. Mais c’est dommage parce qu’ils sont en voie d’extinction », relève Mme Samson. La PME est spécialisée dans les analyses microbiologiques ainsi que physicochimiques environnementales. Elle est ainsi en mesure de réaliser des analyses d’eau potable, d’eaux usées, ainsi que de boues usées, de sols et de sédiments. Les municipalités, les organismes gouvernementaux, les entreprises, les bureaux d’ingénieurs et les consultants en environnement composent la clientèle du laboratoire certifié ISO 17025. Ses clients proviennent en bonne partie de l’est du Québec, mais également de Montréal et de Québec. Le Laboratoire BSL possède par ailleurs plusieurs accréditations du Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec. n
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REPORTAGE
LE CNETE PREND PART À LA LUTTE CONTRE LA COVID-19 Par Guy Des Rochers
« D’habitude, nous sommes très impliqués auprès des entreprises, mais cette fois-ci, j’ai l’impression que nous rendons directement service à la population. Nous faisons notre part dans la lutte contre la COVID-19 », affirme la directrice générale du CNETE, Nancy Déziel, dont le partenariat avec CentrEau a jeté les bases d’une plus large collaboration au projet de traçage du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées. Le CN ETE est le Centre national en électrochimie et en technologies environnementales. Son mandat, grosso modo, consiste à réaliser des activités de recherche appliquée afin d’apporter de l’assistance technique et de l’information aux entreprises soucieuses de développer de nouvelles applications techniques et de réaliser des projets innovateurs. Le CNETE est aussi le centre collégial de transfert de technologie (CCTT) du Cégep de Shawinigan, une entité qui se démarque habilement parmi les 59 CCTT que compte le Québec. Les CCTT regroupent plus de 1400 experts à travers la province, tant des chercheurs, des ingénieurs et des technologues que des spécialistes, et sont présents dans chacune des 15 régions du Québec. Les CCTT sont reconnus par le ministère de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur et par le ministère de l’Économie, de la Science et de l’Innovation. Chaque CCTT mène des activités de recherche appliquée dans des domaines spécifiques et a comme mandat, entre autres, de contribuer au développement économique de sa région respective et du Québec en général, dans son secteur d’expertise.
Au cœur des sciences appliquées Le CNETE a son propre champ d’expertise. « Les technologies environnementales, c’est large, mais depuis les années 2000, nous sommes plutôt
spécialisés dans les bioprocédés industriels, révèle Nancy Déziel. La sélection de souches de microorganismes, la modification de souches, la caractérisation en sont quelques exemples. » Et la directrice du CNETE, enthousiaste, continue : « Par exemple, nous allons prendre une bactérie, la modifier, l’amener à surproduire une biomolécule ; ensuite, nous allons développer la façon de produire le bioproduit en fermenteur – ça peut être en mode aérobie ou en anaérobie. Nous travaillons également avec certaines technologies sur l’extraction de la molécule. Nous couvrons l’ensemble de la chaîne de développement d’un bioproduit. Nous travaillons aussi avec des adjuvants pour des vaccins, des antibiotiques, des probiotiques, ainsi qu’avec des molécules comme des biosurfactants qui sont destinés à des détergents, des savons, c’est-à-dire des produits de commodité courante. » Bref, les champs d’expertise du CNETE en matière de bioprocédés industriels sont plutôt vastes et variés, puisqu’ils touchent également la production de gaz énergétiques et le traitement des sols.
« Surveiller » la Mauricie Le CNETE a donc toutes les compétences nécessaires pour participer à un projet tel que celui du traçage du virus de la COVID-19 dans les eaux usées. Nancy Déziel précise que le CNETE collabore avec plusieurs types d’organisations, dont CentrEau.
« Deux de nos chercheurs, Mohamed Rahni et Jean-François Lemay, sont aussi associés à CentrEau. Il y a presque deux ans, avant même la pandémie, CentrEau nous a contactés, car nous maîtrisions des technologies qui pouvaient s’appliquer dans ses recherches. Par ailleurs, j’ai été impliquée dans le conseil d’administration du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, et je suis longtemps restée en relation avec Janice Bailey, la directrice scientifique du FRQNT. De fil en aiguille, le projet de CentrEau s’est étendu à notre région, car je trouvais très important que l’on surveille, dans le cadre du projet de recherche sur la COVID-19, la ville de Shawinigan ainsi que des municipalités de la Mauricie. » Cette implication du CNETE suscite une grande fierté au sein de cette organisation, dont l’équipe permanente d’environ 45 personnes est composée principalement de techniciens, d’assistants de recherche, de chercheurs et d’enseignantschercheurs. « Nous sommes tellement heureux de redonner ainsi aux citoyens, déclare Nancy Déziel. Nous contribuons directement à la lutte contre la COVID19. De plus, nous aidons à mettre au point des outils qui pourront aussi servir dans d’autres pandémies. En effet, ce que nous faisons actuellement pourra être adapté et utile si une nouvelle pandémie survient. Et pourquoi ne pas utiliser cet outil épidémiologique pour aussi traquer les virus de la grippe, chaque hiver ? Cela pourrait apporter une aide inestimable dans la prévention de cette maladie infectieuse. » n
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ÉCONOMIE D'EAU POTABLE
LE CODE DE CONSTRUCTION : UN OUTIL POUR L’ÉCONOMIE D’EAU POTABLE Cette révision du Code de construction entrera en vigueur le 27 mars 2021 (avec une période de transition de six mois) et vise, entre autres, à resserrer les exigences en matière d’économie d’eau potable tant dans le secteur résidentiel que dans le secteur non résidentiel. Il est à noter que le Code de construction interdisait déjà les urinoirs à réservoir de chasse automatique, les urinoirs de plus de 1,9 litre par chasse et les systèmes de climatisation ou de refroidissement à l’eau potable sans boucle de recirculation (Chapitre I – Bâtiment).
Yannis Kachani Ing., M. Sc., chargé de projets Stratégie québécoise d’économie d’eau potable Ministère des Affaires municipales et de l’Habitation yannis.kachani@mamh.gouv.qc.ca
L
a Stratégie québécoise d’économie d’eau potable 2019-2025 regroupe cinq mesures phares qui s’adressent aux municipalités et cinq engagements pris par le gouvernement du Québec. L’un de ces derniers est la poursuite de la révision du Code de construction, plus particulièrement du Chapitre III – Plomberie.
Les équipements à faible consommation d’eau dont le rendement et la qualité ne sont pas compromis permettront des économies d’eau considérables. Le tableau 1 illustre d’ailleurs la réduction de la consommation annuelle attendue pour un ménage de quatre personnes. À l’aide des nouvelles normes visant les toilettes et les pommeaux de douche, une économie annuelle de plus de 24 000 litres est estimée pour chaque ménage québécois ayant des équipements répondant à ces nouvelles normes.
RÉVISION 2020 Grâce à une collaboration entre la Régie du bâtiment du Québec (RBQ) et les partenaires de la Stratégie, il ne sera plus permis d’installer : = des toilettes à chasse simple de plus de 4,8 litres par chasse ou des toilettes à double chasse de plus de 6,0/4,1 litres par chasse dans les logements ; = des toilettes à chasse simple de plus de 4,8 litres par chasse dans les établissements industriels, commerciaux ou institutionnels, ainsi que dans les habitations autres que les logements1 ; = des robinets de lavabo de plus de 5,7 litres par minute (usage privé) et de plus de 1,9 litre par minute (usage public), avec une exception pour les établissements de soins.
Tableau 1 : Réduction de la consommation annuelle pour un ménage de quatre personnes utilisant les équipements répondant aux nouvelles normes ÉQUIPEMENT
DÉBIT MAXIMAL ADMISSIBLE AVANT LA RÉVISION
DÉBIT MAXIMAL ADMISSIBLE APRÈS LA RÉVISION
RÉDUCTION DU DÉBIT MAXIMAL ADMISSIBLE
TOILETTE
6 L/chasse
4,8 L/chasse
8 800 L2
DOUCHE
9,5 L/min
7,6 L/min
20 % 20 %
-
-
-
24 200 L
TOTAL
Plancher à profil bas Phoenix
Système de panneaux Phoenix avec lavage à r
Évaluation de filtres et études pilotes
RÉDUCTION DE LA CONSOMMATION ANNUELLE POUR UN MÉNAGE DE 4 PERSONNES
8 800 L3
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L E C O D E D E C O N S T R U C T I O N : U N O U T I L P O U R L’ É C O N O M I E D ’ E A U P O T A B L E
Par surcroît, grâce à l’instauration de ces normes, les municipalités québécoises verront leur production d’eau potable diminuer, ce qui entraînera une réduction de leurs coûts de fonctionnement. Dans le même ordre d’idées, les municipalités observeront une diminution de la quantité d’eaux usées à traiter; cela permettra d’autres gains financiers. De plus, les citoyens facturés en fonction de leur consommation d’eau potable bénéficieront d’un avantage financier, puisque leur consommation annuelle diminuera. À titre d’exemple, si l’on considère le coût moyen des services d’eau du Québec, établi à 3,05 $/m³, ces économies d’eau pourraient se traduire en une économie annuelle de l’ordre de 75 $ pour un ménage de quatre personnes. PRODUITS HOMOLOGUÉS WATERSENSE Pour les citoyens sensibles à cette cause, de nombreux équipements de plomberie homologués WaterSense sont offerts sur le marché. Rappelons que ces équipements utilisent moins d’eau potable que les débits maximaux autorisés par le Code de construction du Québec. Aujourd’hui, il est possible
de trouver des toilettes fonctionnant avec seulement 3 litres par chasse et des pommeaux de douche entraînant une consommation de 5,7 litres par minute. Enfin, les municipalités québécoises peuvent jouer un rôle important en rendant accessibles à leurs citoyennes et citoyens des outils tels que les trousses de produits économiseurs d’eau et d’énergie d’Hydro-Québec5. À ce propos, il est intéressant de noter que l’usage de telles trousses permet à une famille moyenne d’économiser chaque année plus de 40 000 litres d’eau et de diminuer sa facture d’électricité. Mettre à la disposition des citoyens une trousse ou proposer des mesures incitatives financières afin d’encourager l’installation de ces équipements sont par ailleurs des mesures que peuvent mettre en place les municipalités afin de sensibiliser leurs citoyens dans le cadre de la Stratégie 2019-2025. n
Une utilisation maximale d’eau de 6,0 litres par chasse est permise pour ces toilettes lorsqu’il peut être démontré qu’une utilisation maximale d’eau de 4,8 litres par chasse pourrait entraîner des blocages compte tenu de la configuration du réseau d’évacuation ou de l’infrastructure municipale. On va aux toilettes approximativement cinq fois par jour (source : The Water Research Foundation. [2016]. Residential End Uses of Water, Version 2. https://www.waterrf.org/research/projects/residential-end-uses-water-version-2 ). Calcul : Volume = (6 – 4,8) L * 5 (fois par jour) * 365 jours/an * 4 personnes = 8 760 L. 3 Durée moyenne d’une douche : 7,8 minutes (Ibid.) Calcul : Volume = (9,5 – 7,6) L * 7,8 min * 260 (5 douches par semaine) * 4 personnes = 15 413 L. 4 MAMH. (2020). Rapport annuel de l’usage de l’eau potable 2018. https://www.mamh.gouv.qc.ca/fileadmin/publications/infrastructures/strategie_quebecoise_eau_potable/rapport_usage_eau_potable_2018.pdf 5 Hydro-Québec. (2021). Consommer l’eau de façon responsable, c’est possible ! https://www.hydroquebec.com/residentiel/mieux-consommer/eau-chaude/economiseurs-eau-energie.html 1
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SOURCE VOL. 17 N O 1 HIVER 2021
TRAITEMENT DES EAUX
L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE POUR LE TRAITEMENT BIOLOGIQUE DES EAUX. PARTIE 1 : LES PROCÉDÉS D’AÉRATION ET DE MÉLANGE
Clément Cartier Ing., Ph. D. Représentant technique Brault Maxtech inc. clement.cartier@braultmaxtech.com
E
n traitement des eaux usées, l’efficacité énergétique passe assurément par l’optimisation des procédés d’aération. Que ce soit pour les différents procédés de boues activées et plus encore pour les étangs aérés, l’aération compte pour une des principales consommations énergétiques de la station de traitement des eaux usées. Cet article portera donc sur les principaux points liés à l’aération, y compris le mélange.
Que ce soit pour les différents procédés de boues activées et plus encore pour les étangs aérés, l’aération compte pour une des principales consommations énergétiques de la station de traitement des eaux usées. L’élément principal affectant l’aération est le type d’aérateur ou de diffuseurs. Chaque type d’aérateur présente ses avantages et ses inconvénients. Les aérateurs mécaniques de surface ont l’avantage d’être versatiles, simples à installer et peu coûteux en incluant l’installation, comparativement à un système d’aération complet avec surpresseurs. Toutefois, ils sont voraces en énergie et demandent énormément de maintenance, particulièrement en présence de filasses. De plus, leur fonctionnement en hiver n’est pas aisé. Les aérateurs à grosses bulles sont adaptés à la présence de filasses. Ils ne demandent pas de dégrillage en amont et ne requièrent aucune maintenance sur les équipements. D’un point de vue énergétique, ils sont moins efficaces que des diffuseurs à fines bulles, mais plus efficaces que des aérateurs de surface. Du point de vue de l’efficacité de mélange, ils sont généralement comparables aux diffuseurs à fines bulles et permettent un brassage en profondeur avec une quantité d’air comparable. Les diffuseurs à fines bulles sont très efficaces et demandent généralement deux fois moins d’air que les aérateurs à grosses bulles. Pour le traitement des eaux usées municipales, on recommande en amont d’avoir une étape de dégrillage afin d’éviter les problèmes liés aux filasses. Pour bien considérer les coûts d’exploitation, il faut aussi tenir compte du remplacement des membranes de diffuseurs et de la maintenance sur ceux-ci. Pour les étangs complètement mélangés, une façon simple d’évaluer l’efficacité énergétique du système est de comparer l’énergie requise (ou le besoin en air) pour le mélange et le besoin en air pour les besoins biologiques. Si les deux valeurs s’équivalent, le système est bien conçu. Si une des composantes est significativement plus importante que l’autre, cela signifie que la configuration des étangs n’est pas optimisée. Il faut toutefois s’assurer de maintenir un temps de rétention hydraulique minimum dans la portion complètement mélangée (voir le guide de conception du MELCC). Les procédés biologiques à garnissage (RBGS) sont une option à considérer pour limiter l’espace. Toutefois, d’un point de vue énergétique, ils sont généralement aussi ou même plus exigeants que des étangs aérés équipés
de diffuseurs à moyennes ou à grosses bulles, puisqu’ils demandent un brassage important et des concentrations élevées d’oxygène dissous. Comme les bassins sont relativement petits, on les conçoit plus profonds, ce qui permet un meilleur transfert d’oxygène. Dans certains cas, particulièrement pour les boues activées, il est parfois préférable de considérer l’ajout de mélangeurs mécaniques pour permettre un mélange efficace sans nécessairement consommer d’air, donc avec une consommation énergétique moindre. En séparant les deux procédés de mélange et d’aération, il devient alors possible d’optimiser l’aération en fonction des besoins spécifiques en air. De la même manière, il existe également des mélangeurs verticaux équipés de diffuseurs (en fonction ou non). Ces systèmes possèdent plusieurs avantages : 1) ils sont spécialement conçus pour maximiser le mélange en demandant souvent beaucoup moins d’énergie que des mélangeurs conventionnels ou des diffuseurs ; 2) ils sont conçus pour fonctionner en présence de filasses ; 3) comme mentionné précédemment, ils peuvent effectuer le mélange avec ou sans les diffuseurs en marche, ce qui permet d’optimiser l’aération ; 4) ils sont également conçus pour faciliter la maintenance par rapport à des ensembles de diffuseurs à fines bulles conventionnels : aucun diffuseur à nettoyer au fond du bassin, aucune grille de diffuseurs à sortir de l’eau, tout est à même le mélangeur. De manière similaire, le procédé d’aération par jets installés dans des réacteurs biologiques séquentiels ou dans certains fossés d’oxydation a aussi l’avantage d’avoir un système de mélange indépendant de l’aération. Ce système est beaucoup plus durable que des diffuseurs à fines bulles, plus adapté à des variations de niveau et conçu pour des applications de mélange sans aération. Cette configuration est cependant généralement moins utilisée en raison du coût d’exploitation important. Il est également possible de diminuer la consommation d’énergie en optimisant la sélection des soufflantes utilisées en fonction des différents scénarios d’aération (saison, phase de conception, etc.). Dans un article précédent, nous avions comparé différents types de soufflantes : surpresseurs, compresseurs à vis, soufflantes centrifuges (simples, multiétagées ou turbo haute vitesse). Ces types de soufflantes ont toutes leurs avantages en fonction des applications. Les surpresseurs trilobes sont plus simples et moins coûteux, en plus de pouvoir fonctionner de manière efficace pour une grande gamme de débits. Pour des pressions supérieures à 8 psi, les compresseurs à vis sont plus efficaces au débit d’air de conception, mais ils présentent souvent des consommations énergétiques similaires à des débits inférieurs. Enfin, les soufflantes centrifuges sont très efficaces à de hauts débits, mais pour une plage de fonctionnement plus restreinte. Lors de la sélection des soufflantes (type et nombre), il est primordial d’évaluer les conditions de fonctionnement du système d’aération : la pire erreur consiste à se concentrer uniquement sur le scénario critique d’aération en fin de vie des équipements. Enfin, l’optimisation de l’aération passe par la régulation de l’aération en fonction des besoins en air. De manière générale, cela consiste à utiliser une sonde à oxygène dissous couplée à un variateur de vitesse installé sur la soufflante afin d’ajuster le débit d’air en fonction des besoins en air. Une bonne conception (aération et soufflantes) permet alors une grande plage de fonctionnement des équipements de façon efficace, et donc une économie d’énergie substantielle. Dans le prochain article, nous présenterons d’autres approches d’économie énergétique reliées à la gestion des boues dans la filière de traitement. n
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SUR LE RADAR
ACCOMPAGNER ET ÉPAULER LES ENTREPRISES QUÉBÉCOISES EN ENVIRONNEMENT
Par la Rédaction
u cours des derniers mois, le mandat confié à Investissement Québec a été élargi de façon importante, avec l’intégration des équipes d’ExportQuébec, du Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ) et des experts du ministère de l’Économie et de l’Innovation en région.
A
Dans la foulée de ces changements, Investissement Québec International a été créé et a reçu un mandat à deux volets : l’attraction d’investissements et de talents étrangers, et le soutien à l’exportation pour les entreprises québécoises. Ces dernières ont d’ailleurs tout intérêt à s’informer de ce que cette société d’État peut faire pour elles. En effet, en plus de solutions de financement, Investissement Québec International offre un service d’accompagnement personnalisé aux entreprises qui souhaitent faire de l’exportation. Cet accompagnement prend la forme de conseils offerts par des experts sectoriels et géographiques qui, selon les besoins, apportent des réponses aux interrogations en matière d’exportation, proposent des stratégies d’exportation, et trouvent des partenaires ou des clients potentiels afin de diriger les entreprises vers les meilleures occasions d’affaires sur les marchés étrangers. Yves Lafortune, directeur export, marchés de l’Amérique du Nord pour Investissement Québec, explique : « En résumé, nous disons aux entrepreneurs qu’ils ne seront pas seuls quand viendra le temps d’accélérer leurs plans d’exportation. » Et par quels moyens le gouvernement Legault et son ministre au Développement économique Pierre Fitzgibbon entendent-ils mieux financer et accompagner les entreprises québécoises désireuses de participer à ce grand projet de société ? Par le Plan d’action pour la relance des exportations, qui a été annoncé par le ministre Fitzgibbon au début de mars. Avec une enveloppe de 503 millions de dollars sur cinq ans, le Plan d’action a pour objectifs de regagner le terrain perdu avec la pause économique causée par la pandémie et de propulser les exportations du Québec pour qu’elles atteignent 50 % du PIB.
Pour réaliser ces objectifs, plusieurs mesures sont mises en place, notamment un accompagnement spécialisé pour les chefs de file en matière d’exportation. Cet accompagnement particulier est offert aux entreprises performantes à l’exportation afin de leur fournir un suivi personnalisé ainsi qu’un accès simplifié aux ressources gouvernementales. La mise en place d’un accompagnement virtuel est également prévue. Celui-ci prendra entre autres la forme de rencontres interentreprises et d’activités virtuelles organisées par Investissement Québec International, en collaboration avec ses partenaires sectoriels et régionaux. DU SOUTIEN ADDITIONNEL POUR LES ENTREPRISES EN MATIÈRE DE DÉVELOPPEMENT DURABLE La relance de l’économie dans un contexte post-pandémique passera aussi par le financement de projets pour les entreprises québécoises souhaitant réduire leur empreinte environnementale ainsi que pour les entreprises développant des technologies propres. « Nous voulons donner un élan à l’économie verte, confirme Yves Lafortune. Pour ce faire, nous allons accompagner et épauler [avec plus de vigueur] les entreprises qui iront de l’avant avec des projets écoresponsables, tant au niveau local qu’à l’international. » « Nous souhaitons nous donner un boost pour faire en sorte que le secteur de l’environnement et des technologies durables pourra jouer comme il se doit son rôle de leader, avec des entreprises qui ont fait leurs preuves et avec d’autres qui sont appelées à prendre de l’expansion. » DES OCCASIONS D’AFFAIRES INTERNATIONALES Avec son équipe, M. Lafortune, qui est également responsable du secteur « Environnement et énergie », a établi quelques secteurs-clés où des efforts devraient être mis, notamment le traitement des eaux, l’efficacité énergétique, le recyclage, les matières résiduelles, les bornes de recharge et les autos électriques, ou encore les énergies renouvelables, comme l’éolien.
Tout cela intervient au moment où, constate-t-il, « les astres sont alignés », favorisant l’accroissement de projets qui vont contribuer à assainir la planète, depuis trop longtemps malmenée. « C’est un secteur porteur qui aura le vent dans les voiles et pas à peu près au cours des deux prochaines années, prédit-il. L’intérêt est palpable et il ne faut pas laisser passer ça. » Il fait allusion au plan Biden qui vient d’être adopté, mettant ainsi la table à une « relance verte ». « Une foule d’occasions d’affaires se présenteront à nos entreprises en Amérique du Nord et à l’échelle de la planète, anticipe-t-il. Voilà pourquoi il faut mieux les outiller pour qu’elles puissent obtenir leur juste part des contrats [qui seront attribués]. C’est en se donnant les moyens de faire la promotion de leurs technologies que nos entreprises pourront s’implanter auprès des fournisseurs américains et internationaux. » CONQUÉRIR LE MONDE Chose certaine, relève de son côté Guy Drouin, président de Biothermica, le nouveau plan d’action de relance pour les exportations d’Investissement Québec axé sur les entreprises innovantes et exportatrices doit être accueilli positivement. « Nous saluons les efforts [qui sont déployés] pour nous accompagner avec des programmes qui vont durer dans le temps », expose-t-il. Il croit que cette poussée dans le dos arrive au moment où les entreprises d’ici sont, plus que jamais, prêtes à tester de nouveaux marchés sur la scène internationale. « Dans de nombreux pays, constate-t-il, tout reste à faire pour aménager des sites d’enfouissement conformes, mettre en place des systèmes de collecte de déchets, ou encore lancer des projets d’énergie renouvelable à partir des biogaz. Au Québec, nous avons fait cela il y a trente ans. Ce que nous avons appris à faire chez nous, il faut désormais aller le faire ailleurs. » Il remarque toutefois que les entreprises « vertes » installées au Québec auront besoin de mesures
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incitatives, par exemple des crédits d’impôt à la commercialisation, pour mener à terme leurs projets, « comme c’est le cas dans la recherche et le développement de [projets] scientifiques. [...] Je pense que l’idée est en train de faire son chemin », précise-t-il. UNE VISION PLANÉTAIRE On comprendra que l’ingénieur de carrière est en faveur de toute initiative permettant d’assainir le climat de la planète avec des technologies éprouvées. Et il croit qu’il faut permettre aux entreprises d’ici d’aller jouer sur une patinoire plus vaste. « En ce qui nous concerne, notre patinoire, c’est la planète, ditil. Nous ne sommes pas les seuls à avoir en tête une telle vision globale. » Il ne manque d’ailleurs pas de rappeler « qu’il y a, au Québec, de très belles entreprises à vocation internationale qui ont démarré leurs activités modestement, dans le sous-sol de leur maison ! » Et qu’est-ce qui a fait – et qui continue de faire – le succès de Biothermica, qui emploie trente
ingénieurs et spécialistes à Montréal, et une vingtaine d’autres aux Gonaïves, troisième plus grande ville d’Haïti ? « Nous développons des technologies pour tout ce qui touche au domaine de l’assainissement de l’air, du méthane, de toutes sortes de gaz à effet de serre (GES) très polluants, énumère-t-il. Pendant plus de vingt ans, nous avons été propriétaires de la centrale Gazmont à la carrière Miron, la première centrale au biogaz au Canada. » Il glisse au passage que son entreprise a implanté ses technologies d’assainissement de l’air dans plusieurs grandes entreprises québécoises, que ce soit chez Bombardier, Québecor ou Alcoa, à Deschambault. « C’est toutefois sur les marchés étrangers, insiste-t-il, que la PME souhaite continuer de se déployer avec éclat. » « Nous sommes des développeurs de projets technologiques. Nous contribuons à réduire les GES à coups de centaines de milliers de tonnes par année. Nous vendons des crédits de carbone sur le marché Québec-Californie. Nous avons travaillé sur un projet majeur en Alabama, sur la plus grosse
mine de charbon métallurgique », explique Guy Drouin. C’est sans compter les projets et les discussions concernant des projets au Togo (avec Investissement Québec), en Inde et au Vietnam, toujours sur des solutions environnementales. LA DONNE A CHANGÉ Par ailleurs, le président de Biothermica aime ce qu’il voit et ce qu’il entend chez nos voisins du Sud depuis l’élection de Joe Biden à la présidence des États-Unis. « On assiste à une mobilisation internationale, c’est le branle-bas de combat. Personne ne souhaite perdre le contrôle sur le climat, observe-t-il. Sur le plan financier, les gestionnaires des fonds de pension veulent verdir leur portefeuille de placements. Il y a une mouvance. La donne a changé. » n
« Une foule d'occasions d'affaires se présenteront à nos entreprises en Amérique du Nord et à l’échelle de la planète. Voilà pourquoi il faut mieux les outiller pour qu’elles puissent obtenir leur juste part des contrats [qui seront attribués]. C’est en se donnant les moyens de faire la promotion de leurs technologies que nos entreprises pourront s’implanter auprès des fournisseurs américains et internationaux. » – Yves Lafortune
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PLASTIQUE DANS LES EAUX USÉES : OÙ EN SOMMES-NOUS ?
LE JURIDIQUE
Me Thibaud Daoust Avocat, LL. B. Daigneault, avocats inc. thibaud.daoust@daigneaultinc.com
ans les dernières années, le rejet des matières plastiques dans les milieux aquatiques a pris de plus en plus de place dans les débats publics sur les enjeux environnementaux. Avec raison : il est reconnu que de tels rejets nuisent aux écosystèmes, en plus de contaminer les chaînes alimentaires de ces milieux.
D
En janvier 2021, l’Institut national de la recherche scientifique dévoilait les résultats d’une étude concernant un procédé de traitement des eaux usées permettant de dégrader les microplastiques1. Ces résultats sont prometteurs, mais le cadre réglementaire actuel soutient-il l’implantation de tels traitements à grande échelle ? Nous faisons un rapide tour d’horizon des plus récentes stratégies mises en œuvre à l’échelle internationale ainsi qu’aux paliers fédéral et provincial au sujet de l’enjeu des matières plastiques dans les milieux aquatiques, et nous analysons si ces stratégies ont mené à des mesures ayant pour objectif de réduire la quantité de plastique présente dans les eaux usées. CHARTE SUR LES PLASTIQUES DANS LES OCÉANS En juin 2018, en collaboration avec l’Union européenne, le Canada adoptait la Charte sur les plastiques dans les océans. À travers celle-ci, comme plusieurs partenaires de la société civile et du secteur privé, le Canada s’engageait à mettre en place des mesures pour promouvoir une gestion plus efficace et axée sur le cycle de vie des matières plastiques, afin d’éviter qu’elles se retrouvent dans les océans. Bien que la majorité des mesures prévues soient axées sur la modification de l’utilisation et la gestion des matières plastiques, la Charte aborde aussi la question du renforcement des capacités en matière de gestion des eaux usées. Depuis juin 2018, ce dernier engagement n’a pas provoqué de modification au cadre législatif fédéral. Or, on ne peut s’attendre à ce que des changements majeurs à la gestion des eaux usées soient mis en branle sans une telle modification de la législation canadienne, d’autant que les municipalités, responsables de la majorité des systèmes de gestion des eaux usées, ne sont pas partenaires de cette charte.
L’absence de considération de l’enjeu de la contamination par le plastique provenant des eaux usées se reflète aussi dans l’état actuel de la réglementation provinciale sur les eaux. Par exemple, aucune mention des plastiques ou des microplastiques n’est faite dans les normes sur la qualité de l’eau ou dans les normes de rejet des eaux usées des ouvrages municipaux.
STRATÉGIE QUÉBÉCOISE DE L’EAU En juin 2018, le gouvernement québécois publiait sa Stratégie québécoise de l’eau 2018-2030. La seule mesure concernant le plastique visait à promouvoir la réduction de l’utilisation et du rejet des plastiques à usage unique. Le plan d’action 2018-2023 qui suivit prévoyait notamment de déployer un programme de mobilisation à la réduction de la pollution de l’eau par le plastique et de mesurer l’effet des microplastiques sur les milieux aquatiques. Aucune action particulière touchant les eaux usées ne fut prévue. L’absence de considération de l’enjeu de la contamination par le plastique provenant des eaux usées se reflète aussi dans l’état actuel de la réglementation provinciale sur les eaux. Par exemple, aucune mention des plastiques ou des microplastiques n’est faite dans les normes sur la qualité de l’eau ou dans les normes de rejet des eaux usées des ouvrages municipaux. La dernière réglementation provinciale touchant directement cet aspect fut le Règlement sur la protection des eaux contre les rejets des embarcations de plaisance 2, qui ne s’attaque, comme l’indique son titre, qu’aux rejets des navires. STRATÉGIE VISANT L’ATTEINTE DE ZÉRO DÉCHET DE PLASTIQUE En novembre 2018, le Conseil canadien des ministres de l’Environnement (« CCME ») approuvait une stratégie visant l’atteinte de zéro déchet de plastique. L’amélioration des techniques de capture et de nettoyage des milieux aquatiques est un des axes d’intervention sur lesquels se sont entendus les ministres de l’Environnement de tout le Canada. Après la publication de sa stratégie, le CCME a procédé à l’élaboration d’un plan d’action en deux phases, dont la plus récente fut adoptée en juillet 2020. En ce qui a trait au rôle des eaux usées, le CCME prévoit de soutenir jusqu’en 2023 le nettoyage, la recherche et le développement de technologies visant à réduire la pollution de plastiques dans les cours d’eau. D’ici 2025, le CCME compte élaborer des lignes directrices visant spécifiquement la question de la contribution des eaux usées et industrielles à la pollution par le plastique. Les provinces auront ensuite la responsabilité d’intégrer ces lignes directrices à leur corpus législatif. Jusqu’à la publication de celles-ci, le cadre législatif restera vraisemblablement inaltéré. ET PUIS ? Jusqu’à présent, ce n’est que du point de vue des stratégies internationale et fédérale qu’émerge l’importance de l’amélioration de la gestion des eaux usées dans la lutte contre le plastique dans l’eau. Au Québec, on constate une absence de norme réglementaire et de reconnaissance de ce sujet dans les stratégies globales. Étant donné le rôle prédominant du gouvernement provincial dans les normes environnementales sur la qualité de l’eau, il est impensable que des innovations en matière de traitement des plastiques dans les eaux usées puissent prospérer sans cadre réglementaire incitatif. En l’absence de norme réglementaire sur le sujet, l’amélioration des procédés de traitement visant à réduire les quantités de plastique dans les eaux usées se fera au compte-gouttes, et seulement par les acteurs les plus avant-gardistes du milieu. n
1
Kiendrebeogo, M., Estahbanati, M. R. K., Khosravanipour Mostafazadeh, A., Drogui, P. et R. D. Tyagi. (2021). Treatment of microplastics in water by anodic oxidation: A case study for polystyrene. Environmental Pollution 269, 116168.
2
RLRQ, c. Q-2, r. 26.
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