Usine d’épuration de Courtice

La stratégie de récupération intégrée des ressources élaborée pour l’usine d’épuration de Courtice constituait la première étape vers la durabilité de cette installation de 68,2 millions de litres d’eau par jour. L’étude visait à trouver des solutions techniques pour accroître la valeur des déchets de l’usine tout en diminuant les quantités entrantes. Les résultats ont non seulement orienté la région dans sa décision, mais ont aussi débouché vers la poursuite de la conception et la mise en œuvre de la stratégie de récupération intégrée des ressources, tout en permettant des améliorations immédiates grâce à des solutions à court terme.

Emplacement

Oshawa, Ontario, Canada

Client

Municipalité régionale de Durham

Mise en service vers la fin de 2007, l’usine d’épuration de Courtice, située dans la région de Durham, en Ontario, est dotée d’une capacité nominale moyenne de 68,2 millions de litres d’eau par jour, et d’une pointe de débit à 180 millions. L’usine de Courtice traite les eaux usées par un procédé de boues activées par nitrification ainsi que l’ajout d’un sélecteur anoxique et de chlorure de fer pour l’élimination du phosphore. Les services de WSP ont été retenus pour élaborer une stratégie de récupération intégrée des ressources (RIR) et cibler des solutions techniques permettant d’accroître la valeur des déchets de l’usine de Courtice, tout en minimisant les quantités entrantes.

Phase 1

Lors de la première phase, l’étude de faisabilité de RIR a consisté en des séances de réflexion avec les exploitants et les ingénieurs de la région de Durham, ainsi que le personnel d’ingénierie et technique de WSP (dont de nombreux spécialistes renommés à l’échelle internationale). Au cours de ces séances, 62 possibilités de RIR ont été déterminées. Les solutions ont été regroupées en cinq catégories : production de biogaz et utilisation des biosolides; utilisation des biogaz; efficacité énergétique; optimisation de la chaleur, de l’électricité et de l’eau; récupération des nutriments. Chacune de ces possibilités a subi une présélection afin d’en évaluer la faisabilité et la possibilité d’implantation à l’usine d’épuration de Courtice, un processus qui a réduit la liste au nombre de 32 solutions.

À la suite d’une évaluation technique, chacune des solutions retenues a subi une évaluation de durabilité; les avantages de chaque solution sur les plans économique, social et environnemental ont été évalués et un score pour chacune a été attribué. Selon l’évaluation de durabilité, la solution privilégiée s’est avérée être l’optimisation des processus dans le but d’accroître la production de biogaz (épaississement ou thermohydrolyse) ainsi que la mise à niveau des biogaz pour injection dans le réseau de distribution de gaz naturel ou pour utilisation comme carburant de transport en commun.

La première partie de l’étude de faisabilité de la RIR constitue un puissant outil permettant à la région de cerner et d’évaluer les options, non seulement pour les besoins actuels, mais aussi pour le futur. Cet outil d’analyse et ce cadre d’évaluation peuvent être modifiés en fonction d’autres paramètres (p. ex, les terres réglementées, la marché et la viabilité de nombreuses technologies, le prix du gaz naturel, de l’électricité, des gaz/biogaz naturels renouvelables, les caractéristiques environnementales, le prix du carbone, etc.).

img-Courtice Water Pollution Control Plant

Vue aérienne de l’usine d’épuration de Courtice.

Débit nominal

68,2 ML/jour 68,2 ML/jour

Débit de pointe

180 ML/jour 180 ML/jour

Exutoire

970 m 970 m

Nombre de solutions ciblées

62 62

Nombre de solutions retenues

32 32

Phase 2

Au cours de la seconde phase, les solutions ayant obtenu les plus hauts scores ont été retenues pour examen en profondeur par les acteurs de la région de Durham. L’objectif principal de cette deuxième phase était d’évaluer les options retenues et de choisir une solution privilégiée dans chacune des catégories. Les travaux comprenaient différents éléments selon les catégories :

Utilisation du biogaz

Modélisation financière et économique reflétant les changements structurels.
Évaluation des risques et analyse de sensibilité.
Matrice décisionnelle pour aider au choix de l’option privilégiée.

Production de biogaz et utilisation des biosolides

Analyse et comparaison des options pour recommander une solution.
Conception préliminaire de l’option privilégiée, soit les dessins conceptuels, la révision technologique et la sélection de l’équipement, un plan des phases de construction, un plan de mise en œuvre et un échéancier, la portée des travaux pour toutes les phases de conception.

Efficacité énergétique

Conception préliminaire et détaillée, dont la documentation contractuelle, le cahier des charges, la description des processus de contrôle ainsi que la soumission pour la modernisation de deux ventilateurs et du système d’aération et de mélange.

Récupération des nutriments

Configuration et schémas préliminaires de l’utilisation de Bio-P avec hydrolyse par flux secondaire.

Optimisation de l’eau

Examen des lacunes du système actuel d’effluent d’eau et établissement d’une liste préliminaire d’actions à entreprendre pour moderniser et optimiser le système existant.

La stratégie de récupération intégrée des ressources a permis d’orienter la région de Durham et a débouché vers la poursuite de la conception ainsi que la phase de mise en œuvre. De plus, des améliorations immédiates ont pu être apportées grâce à des solutions à court terme.