L’augmentation du développement d’installations de digestion anaérobie est reconnue comme une solution à la crise climatique liée au gaspillage alimentaire. Au Canada, depuis 2020, le nombre d’installations de digestion anaérobie a plus que doublé (Rapport de 2023 sur le marché canadien du biogaz et du GNR, Association canadienne du biogaz). La majeure partie de ce développement a eu lieu en Ontario, où les installations de digestion anaérobie évitent l’enfouissement de déchets alimentaires pour ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES).
En raison de la demande croissante en matière de durabilité et d’efficacité des ressources, les municipalités investissent dans des programmes complets de traitement pour extraire le maximum de valeur des déchets organiques afin de produire de l’énergie renouvelable à partir du biogaz, de produire des produits agricoles commercialisables et de compenser les coûts opérationnels, le tout dans le cadre d’une économie circulaire en plein essor. Outre les installations de pure digestion anaérobie, les installations de traitement des eaux usées peuvent elles aussi prendre en charge les déchets alimentaires organiques, en tirant parti des infrastructures existantes pour associer le traitement des matières organiques. Comme de nombreuses installations de traitement des eaux usées disposent déjà de digesteurs anaérobies, il est possible d’ajouter le traitement des matières organiques dans des installations sous-utilisées. C’est là une avenue particulièrement attrayante pour les municipalités qui cherchent à mettre à profit leurs infrastructures et à offrir aux municipalités voisines une nouvelle installation vers laquelle envoyer leurs déchets organiques pour traitement.
Voici quelques-uns des principaux aspects techniques et opérationnels du regroupement des activités de traitement des biodéchets et de la production et de la conversion du biogaz en énergie locale et renouvelable, ainsi que les avantages, tant environnementaux que financiers, pour les municipalités.
La digestion anaérobie, processus par lequel les bactéries décomposent les matières organiques – déchets alimentaires, biosolides des eaux usées, fumier animal –, est de plus en plus reconnue comme une solution à la crise climatique liée à la surabondance de déchets alimentaires. Le nombre croissant d’installations de digestion anaérobie aux quatre coins du globe évitent l’enfouissement de déchets alimentaires pour ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) tout en créant de l’énergie verte et de précieux amendements pour les terres agricoles.
Les résidents de l’Ontario produisent environ 3,7 millions de tonnes de déchets alimentaires et organiques chaque année, et 60 % des déchets alimentaires finissent dans une décharge (Rapports sur la gestion des déchets organiques en Ontario, préparés pour le Ministère de l’Environnement, de la Protection de la nature et des Parcs de l’Ontario, 2015). L’enfouissement des déchets alimentaires étant l’un des principaux responsables des émissions de méthane en Ontario, les entreprises et les pouvoirs publics ont continué de chercher des méthodes afin de l’éviter et ainsi réduire les gaz à effet de serre. En Ontario, ainsi que dans d’autres administrations en Amérique du Nord, les gouvernements mettent en œuvre des réglementations visant à interdire la mise en décharge des déchets alimentaires et organiques des particuliers et des entreprises. Cette tendance nécessite une approche durable alternative pour gérer ce flux de « déchets ».
La technologie de digestion anaérobie permet aux municipalités de traiter de grands volumes de déchets organiques à proximité de leur source d’origine. Grâce au processus de décomposition, les déchets alimentaires et organiques produisent du biogaz, composé principalement de méthane, un gaz à effet de serre dont la capacité à piéger la chaleur est 85 fois plus élevée que celle du dioxyde de carbone. En envoyant ces déchets vers une installation de digestion anaérobie, le biogaz peut être converti en biométhane (aussi appelé gaz naturel renouvelable ou GNR), créant ainsi une source d’énergie verte qui peut être utilisée pour remplacer ou compléter les sources d’énergie existantes au sein de l’installation ou en dehors, tout en réduisant les émissions de GES. De plus, le digestat issu des déchets alimentaires organiques des installations de digestion anaérobie peut être réutilisé pour produire des amendements pour les sols pour la culture de produits alimentaires ou pour d’autres applications.
Deux types de technologies de digestion anaérobie prédominent actuellement pour le traitement des matières organiques municipales et commerciales : celles dites « humides » et celles dites « sèches ». Le choix de la technologie se fait principalement en fonction des matières premières reçues des sources municipales ou commerciales ainsi que du résultat souhaité. Il est important de noter que les activités de digestion anaérobie diffèrent grandement des activités de manutention et de logistique traditionnelles des déchets, car elles sont complexes et sont axées sur la biologie et la chimie. Pour le traitement des déchets alimentaires dans une installation de traitement des eaux usées, une technologie de digestion anaérobie humide est plus adaptée.
Les municipalités en Amérique du Nord font le point sur leurs infrastructures existantes et tirent parti de leurs infrastructures de traitement des eaux usées pour traiter plusieurs flux de biodéchets et développer des centres locaux de bioénergie dans le cadre de leurs plans de décarbonisation. Les biosolides et les matières organiques peuvent être traités dans des installations de traitement des eaux usées afin de maximiser le potentiel de récupération d’énergie et de ressources des deux flux de déchets. Voici une présentation générale de la procédure de regroupement et des questions à traiter.
Bien qu’elle ne soit pas exempte de difficultés, la digestion des biodéchets nécessite une planification, une surveillance et un contrôle des processus minutieux. Des technologies de pointe et une expertise en gestion des déchets et en digestion anaérobie sont essentielles.
Le traitement des boues biologiques artificielles (EBS) constitue un autre développement technologique. Cette technologie de prétraitement consiste à désemballer les déchets organiques dans les stations de transfert ou d’autres lieux, et à transporter les boues organiques vers une installation de traitement des eaux usées (ou une autre installation de traitement) où elles sont injectées dans les digesteurs anaérobies, ce qui optimise – voire remplace – le prétraitement à l’installation. Bien que cette approche ait l’avantage de réduire la taille et les problèmes opérationnels associés au prétraitement des flux de déchets organiques, il reste essentiel de bien effectuer le traitement préalable des boues biologiques afin d’éviter tout problème de contamination qui pourrait avoir une incidence sur la production de biogaz. Veolia développe actuellement la plus grande installation de digestion anaérobie en Amérique du Nord, qui traitera jusqu’à 500 k tonnes par an de boues biologiques artificielles provenant de communautés et d’entreprises situées à proximité immédiate de l’installation.
Cet article a été publié à l’origine dans le numéro du printemps 2024 d’Influents, un magazine trimestriel de la Water Environment Association of Ontario. Cet article est republié avec l’autorisation de l’éditeur de l’Association, Craig Kelman & Associates.