Le Cteau a pour but de faire plus et mieux en utilisant moins d’eau et en améliorant sa qualité.
Recherche et développement
En contribuant à l’élaboration et à la réalisation de projets d’innovation.
Diffusion d'information
En facilitant le transfert technologique et en favorisant l’apprentissage de nos futurs travailleurs.
Aide technique
En mettant son expertise et son savoir au service de la communauté et de ses clients.
Financement
En assistant sa clientèle dans la formulation de leur projet ainsi qu’à son montage financier.
Réalisations
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La réalisation du protocole de vérification de technologies environnementales (VTE) a été complétée sur six mois et le rapport de laboratoire est en révision finale auprès du vérificateur du programme VTE. -
L’objectif général du projet était d’identifier les pistes de solutions les plus simples et les plus efficaces pour permettre aux installations de traitement non conformes d’atteindre, sur une base régulière, les performances attendues en déphosphoration, tout en favorisant la survie des plants.
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La compagnie a fait appel au CTE pour évaluer, valider et optimiser son système, afin de respecter les exigences réglementaires au Canada.
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Le présent projet vise à évaluer et optimiser un réacteur biologique original combinant à la fois des cultures libres, des cultures fixées et des zones aérobie/anoxie/anaérobie.
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Le CTE, en collaboration avec la compagnie Metafix, a mis au point une nouvelle technologie utilisant uniquement un filtre rempli de limaille de fer pour récupérer ces métaux d’une manière sécuritaire sous la forme d’un résidu valorisable.
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Ce projet consiste à exploiter le potentiel intéressant du sulfate ferreux comme agent coagulant afin de développer une stratégie efficace et économique pour réduire la teneur du phosphore lors du traitement de ces effluents par les étangs aérés.
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Le présent projet porte sur l’optimisation du procédé physico-chimique de traitement des eaux usées municipales.
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Ce projet d’une durée d’une année consiste à développer et optimiser un procédé électrochimique hybride innovant, économique et écologique pour le traitement efficace et le recyclage des eaux grises contaminées par des polluants organiques, inorganiques et bactériens.
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Le CTE et le SEREX ont collaboré avec la compagnie Groupe de Scieries G.D.S. Inc. pour la synthèse de nouveaux coagulants à base de tanins d’épinette et l’évaluation de leur potentiel d’utilisation pour le prétraitement des eaux usées municipales (élimination de MES, turbidité, phosphore).
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Le CTE a mené un projet de recherche d’une durée de 15 mois qui a porté sur la validation de deux réacteurs UV de type écoulement gravitaire pour des applications en traitement des eaux usées des systèmes dits décentralisés.
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Le CTE a travaillé avec l’entreprise Lasalle | NHC avec pour objectif d’évaluer la performance in situ d’un type de PGO : les bassins de rétention.
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L’équipe de recherche du CTE, en collaboration avec la compagnie Aquartis World, a mis en place un système de traitement et de recyclage des eaux grises par voie électrochimique.
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La Ville de Longueuil et l’entreprise AquaCERS ont sollicité l’expertise du CTE pour réaliser des essais à échelle laboratoire sur les eaux usées du CERS afin de déterminer les conditions optimales de traitement aussi bien des eaux usées que des boues.
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À la suite des nouvelles exigences et et des nouveaux règlements sur la réduction de l’utilisation de l’eau potable de la ville de Montréal, plusieurs entreprises de lavages de véhicules doivent modifier leurs installations. C’est dans cette optique, qu’une entreprise de lavage d’autobus a fait appel au CTE pour la mise en place d’un système de recyclage des eaux de lavage.
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La compagnie ClinnUp Technologies Inc. a développé ces dernières années une technologie innovante permettant la dégradation simultanée de plusieurs polluants et ce sans utiliser de produits chimiques. C’est en associant un traitement biologique à un traitement électrochimique au sein d’un même réacteur que l’efficacité de traitement a pu être démontrée.
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Étude des sources de contamination bactériologique du Grand Ruisseau pour des acteurs de l’eau du bassin versant de la rivière du Nord.
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Au Canada comme dans la majorité des pays du monde, la pandémie de la maladie à coronavirus a sévi fortement et affecté plusieurs sphères de notre quotidien. Les eaux usées d’origine domestiques reflètent en grande partie l’état de santé de la population. De ce fait, certaines études ont démontré la possibilité de détecter la COVID-19 dans les eaux usées. Dans ce contexte, le Cteau a établi des partenariats avec la ville de Laval, la ville de l’Assomption, le regroupement CentrEau et Polytechnique Montréal afin de contribuer au dépistage de la COVID 19 dans les eaux usées.
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Depuis 2017 et dans le cadre de la recherche autonome, le professeur Julien Prégent du département de physique du Cégep de Saint-Laurent a développé et a mis en place en collaboration avec la chercheuse Rimeh Daghrir du Cteau une technologie plasma froid pour traiter des polluants organiques réfractaires tels que les produits pharmaceutiques, les hydrocarbures, l’éthylène glycol, etc. La force de ce nouveau procédé réside en sa capacité de générer par décharge électrique in situ et simultanément des espèces oxydantes (particules chargées, rayonnement UV, radicaux réactifs, etc.) sans apport d’électrolyte.
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Développement d'un flocculant vert et santé à base de chitosane - collaboration avec Merinov Description du projet Ce projet de recherche repose sur une collaboration collège-industrie. Il vise à répondre aux besoins de la compagnie Kemira Water Solutions inc., qui est un fournisseur de produits chimiques en traitement des eaux potables, usées et industrielles et est présent dans divers secteurs tels qu’alimentaire, minier, pétrochimie, pâtes et papiers et municipal. L’entreprise travaille activement pour identifier des solutions et technologies durables permettant de réduire l’empreinte écologique et d’augmenter l’efficacité énergétique de ses procédés de fabrication. Dans un avenir proche, Kemira Water Solutions inc. souhaite réaliser 50% de sa production de polymères à partir de sources durables. Ce projet a une importance cruciale pour le développement de l’entreprise puisqu’il vise le développement et la commercialisation de flocculants biosourcés. La collaboration avec le Centre collégial de transfert de technologie (CCTT) des pêches Merinov a permis d’identifier des sources abondantes de chitosane au Québec et de développer une méthode d'extraction et de production du chitosane. D'autres méthodes d'extraction du chitosane sont à l’étude qui pourraient permettre de réduire significativement la quantité de produits chimiques utilisés pour l’extraction et ainsi baisser considérablement les coûts de production et son impact environnemental. La performance de coagulation et de floculation de deux formulations de chitosane pour le traitement physico-chimique des eaux usées municipales a été testée. Des résultats prometteurs ont été obtenus, notamment pour l’utilisation dans des procédés de flottation à air dissous. Les prochains essais permettront de mesurer la performance du chitosane sur d’autres types d’eau (eaux usées industrielles) ainsi que pour le conditionnement des boues (des résultats préliminaires ont montré des performances très intéressantes). Les performances du chitosane produit avec la nouvelle méthode d’extraction seront également évaluées. Détails du projet Durée du projet: 3 ans (2020-2023) Financement: CRSNG – Programmes d’innovation dans les collèges et la communauté, subvention de recherche et développement appliqué Chargé de projet : Valentin Pfeiffer Techniciens : Pierre-André Joseph, Véronique Godin
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Optimisation de la technique EBR à l'échelle pilote et seconde mise à l'échelle du procédé Description du projet Au Canada, l’épuration des eaux usées nécessite la plupart du temps une combinaison de traitements pour atteindre les objectifs de rejet, certains impliquant l’utilisation de produits chimiques. La compagnie Kourant Technologies inc. a développé ces dernières années une technologie innovante permettant l’enlèvement simultané de plusieurs polluants, et ce sans utiliser de produits chimiques. Cette technologie est l’électro bioréacteur (EBR). L’EBR associe un traitement biologique à un traitement électrochimique au sein d’un même réacteur. Suite aux résultats concluants obtenus durant la phase 1 de la mise à l’échelle où une unité pilote de 50 m³ avec une capacité de 120 m³/jour a été construite, la compagnie Kourant a décidé d’aller de l’avant avec une nouvelle mise à l’échelle de la technologie dans un bassin de 250 m³ pour atteindre une capacité de traitement prévue de 1000 m³/j. La première phase du projet a consisté à réaliser le dimensionnement et la sélection des équipements utilisés pour la mise à l’échelle du procédé jusqu’à la taille de petite usine de démonstration. La formation d’un de nos techniciens à l’utilisation d’un logiciel de conception 3D a permis de réaliser à l’interne la conception du procédé complet. La filière de traitement comprend le pompage des eaux usées dégrillées (par l’usine d’épuration de l’Assomption) dans un bassin de traitement en béton d’une capacité de 250 m³ équipé de diffuseurs poreux pour l’aération, de mélangeurs hyperboloïdes pour l’agitation en phase anoxie, des cassettes d’électrodes et d’un décanteur flottant permettant la collecte du surnageant traité. À la différence de la phase 1, le procédé EBR sera opéré durant la phase 2 en mode RBS (réacteur biologique séquentiel). Ainsi le bassin servira à la fois aux réactions biologiques et électrochimiques en plus de servir à la décantation des flocs formés pour produire avec un seul bassin un effluent traité. Un conteneur aménagé placé à côté du bassin servira de salle électrique et abritera les panneaux de contrôle et de puissance alimentant les équipements. Différentes sondes (dont des sondes d’azote ammoniacal et de nitrates) permettront un suivi continu et précis du procédé. Suite à la mise en route du procédé prévu à l’automne 2021, le système sera opéré sous différentes conditions aérobies et anoxies et différents temps de réaction afin d’optimiser les différentes phases de réaction et leurs durées. Ces phases d’opération permettront de démontrer les performances et les limites du procédé à pleine échelle pour l’enlèvement de la matière organique, de l’azote et du phosphore. Des analyses des caractéristiques des boues générées et de la consommation énergétique seront réalisées et les fréquences d’entretien et de remplacement des électrodes seront définies à l’issue de ces essais. Détails du projet Durée du projet: 2 ans (2021-2023) Financement: Kourant Technologies inc. Chargés de projet : Valentin Pfeiffer, Alban Pouzenc Techniciens : Jean-Marc Bélisle, Joëlle Allaire Collaborateurs : Richard Painchaud, président de Kourant Technologies inc. Christian Sauvageau et Marie-Claude Hurteau de la Ville de l’Assomption Charles Mercier, enseignant génie mécanique
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Essais spécifiques de performance de la technologie Vortisand Crossflow Microsand Filter (CMF) en traitement des eaux usées municipales et des eaux de surfaces Description du projet Pour conserver l'efficacité et la durée de vie d'une installation de filtration de l'eau par osmose inverse (OI), on fait souvent appel à une étape de prétraitement. Pour ce faire, l'ultrafiltration (UF) et la filtration sur média granulaire (FMG) sont les plus utilisées. Cependant, l'UF, même si elle permet de fournir une eau de bonne qualité en entrée des membranes d'OI, elle est considérée comme coûteuse, et ses performances sont parfois limitées par la présence de certaines espèces considérées comme particulièrement problématiques, telles que les huiles et graisses, les matières organiques, les algues et les particules. Les filtres granulaires pour leur part sont limités au niveau de la taille et la nature des particules à retenir. Notre partenaire industriel, Sonitec Vortisand Technologies inc., a développé une nouvelle technologie, le Vortisand Crossflow Microsand Filter (CMF), utilisant une combinaison de différents types de médias filtrants et une façon originale d'injecter l'eau dans le système. Cette technologie a fait ses preuves, à travers différentes installations de par le monde, comme prétraitement efficace avant l'osmose inverse, en filtration d'eaux de mer et qui surclasse la majorité des technologies de sa catégorie, disponibles sur le marché. Il désire ainsi pénétrer, avec cette technologie, de nouveaux marchés du traitement des eaux. C'est dans cette optique qu'il a sollicité l'expertise du Cteau pour réaliser le présent projet, dont l'objectif est d'étudier les performances du Vortisand CMF en filtration des eaux usées municipales et des eaux de surfaces, sous différentes conditions d'opération directement à échelle pilote sur sites, pour produire des eaux dont le SDI respecterait les limites requises pour les membranes d'osmose inverse. Ce projet a duré deux ans dans le cadre du programme « Recherche et développement appliqués (RDA) » du CRSNG. Ce projet s’est déroulé sur une durée totale de 2 ans, la première année de ce projet a permis l’installation sur site d’une unité pilote de taille commerciale, de tester une première configuration du système et d’obtenir des données d’essais de coagulation d’eaux de surface avec de l’alun et du PASS. Les résultats obtenus en eaux froides ont démontré la nécessité d’augmenter l’énergie de mélange et le temps de contact avec les réactifs chimiques. Une modification de la configuration du système était donc requise en ce sens afin d’optimiser pour ces conditions d’opération. La deuxième année de ce projet a pris en considération les connaissances acquises lors de la première année afin d’améliorer la configuration du système qui permettra de poursuivre les travaux d’optimisation des performances de la technologie. La recherche s’est déroulée dans des eaux chaudes pour optimiser l’énergie de mélange et le temps de contact en utilisant différents coagulants tels que l’alun et le chlorure ferrique. Différentes conditions d’opération ont été testées durant cette deuxième année pour mettre à l’épreuve les capacités du filtre, ainsi, plusieurs recommandations ont été émises par l’équipe du Cteau. Détails du projet Financement: CRSNG Chargés de projet : Marc-André Labelle, Isabelle Noël Professionnel de recherche: Otmane Benchrifa Technicienne : Marielle Jacques Collaborateurs : Evoqua Water Technologies LLC Ville de Longueuil – Usine de production d’eau potable de Saint-Lambert
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Biorétention citoyenne Description du projet Le réseau pluvial de la ville de Saint-Sauveur-des-Monts s’est développé, dans les années 1960-1970 en canalisant et en détournant dans des fosses de drainage certaines portions de cours d’eau. Durant les années 90, on constatait des problématiques de drainage. Un plan directeur est alors venu apporter des solutions déterminées sur la base d’un débit de pointe calculée avec une récurrence de pluie de 25 ans. (Laurence, 1999). Depuis, l’urbanisation s’est poursuivie et le périmètre urbain compte maintenant 52% de surfaces imperméables et semi-perméables. L’accentuation de l’imperméabilisation des sols combinée avec l’intensification des précipitations entraine de plus en plus fréquemment des situations de surcharge hydraulique des égouts pluviaux, des inondations ainsi que des problèmes d’érosion dans les sections non canalisées (Ville de Saint-Sauveur, 2020). Le réseau actuel contient ainsi des conduites et des ponceaux sous-dimensionnés et peu performants dans une perspective d’adaptation aux changements climatiques. De plus, plusieurs problèmes ont été analysés par l’organisme de bassin versant de la rivière du Nord, quant à la ressource en eau: qualité d’eau pauvre et chargée en contaminants, perte de milieux humides et de biodiversité ainsi qu’une accessibilité et une mise en valeur limitées de la ressource en eau (Abrinord, 2015). La minéralisation des sols et la perte de couvert forestier dans le périmètre urbain a aussi engendré le développement d'îlots de chaleur (www.donneequebec.ca). Le tiers de la population de Saint-Sauveur étant âgée de 65 ans et plus (www.stat.gouv.qc.ca) est particulièrement vulnérable à l’intensification des vagues de chaleurs accablantes. Actuellement, il y a peu d'espace public et peu d'infrastructures, dans le périmètre urbain, où les gens peuvent se rafraichir à l'extérieur. Plus particulièrement, le parc Camille-Michel présente un indice de canopée estimé grossièrement à seulement 35%. Pour résoudre ces problèmes et améliorer l’infiltration et le traitement des eaux de ruissellement potentiellement contaminés, un bassin de biorétention des eaux pluviales sera installé au parc Camille-Michel dans le cadre de ce présent projet. L’objectif principal de ce présent projet est de construire un bassin de biorétention à retenue permanente dans le parc Camille-Michel. Pour réaliser cet objectif, 3 objectifs spécifiques sont fixés: 1) Retenir les volumes lors des fortes précipitations réduisant les débits de pointes dans les égouts pluviaux; 2) Traiter les eaux de ruissellement urbaines des divers polluants qu’elles transportent; 3) Augmenter la biodiversité dans le périmètre urbain. Pour réaliser ce projet, nous avons fixé deux étapes importantes à réaliser par l’équipe du Cteau durant le projet. 1) Suivi, échantillonnage et analyses pendant 4 à 5 mois Installation des échantillonneurs sur site Échantillonnages des eaux de ruissellement sur site Caractérisations des eaux Mesure des débits Ces étapes sont en cours de réalisation et les résultats préliminaires ont montré de faibles quantités de contaminants dans les de ruissèlement. 2) Essais de traitement des eaux au laboratoire et sur site avec différents médias Installation d’un équipement pilote au laboratoire pour les essais d’infiltration des eaux de ruissellement et traitement des contaminants, cette étape est en cours de réalisation, un pilote a été mis en place par l’équipe du Cteau et les tests d’infiltration sont en cours de réalisation Installation des équipements sur site, Évaluation des performances Validation du prototype de traitement et de recyclage des eaux Détails du projet Financement: Programme de soutien aux municipalités dans la mise en place d’infrastructures de gestion durable des eaux de pluie à la source (PGDEP) Chargés de projet : Fatma Gassara, Alban Pouzenc Techniciens : Jean-Marc Bélisle, Samuel Pilon
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Description du projet L’exploitation des bâtiments modulaires génère des eaux contaminées notamment des eaux grises qui ne sont pas toujours reliées aux réseaux communautaires de collecte des eaux usées. Pour faire face à cette importance problématique, une approche économiquement viable et durable qui tire profit des avantages reconnus des électrotechnologies avancées a été développée et mise en place par l’équipe scientifique du Cteau. Depuis 2018, l’équipe de recherche du Cteau collabore avec la compagnie RCM solution modulaire pour développer un système de traitement électrochimique avancé pour le traitement et le recyclage des eaux grises. Durant l’année 2020-2021, l’équipe scientifique du Cteau s’est focalisée sur les activités d’installation sur site du système de traitement électrolytique sur un module de campement de travailleurs pour des buts de validation et d’optimisation de performance. Le succès de ce projet vise à développer des solutions efficaces, portatives et accessibles pour la dépollution des eaux grises pour pouvoir les réutiliser, et répondre ainsi au besoin des communautés canadiennes des zones isolées. Il contribuera également à réaliser des économies sur les coûts exorbitants reliés à la consommation des eaux potables et à réduire les pressions sur les ressources en eau. Détails du projet Durée du projet: 3 ans Financement: CRSNG, Programme d’innovation dans les collèges et la communauté, subvention de recherche et développement appliqués Chargée de projet : Rimeh Daghrir Ingénieur de projet : Alban Pouzenc Professeur collaborateur : Isabelle Noël Techniciens : Jean-Marc Bélisle, Nabila Ouerd Étudiant : Justin D'Amours-Licatese Partenaire industriel : RCM Solutions Modulaires
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Optimisation du procédé de coagulation-floculation pour le traitement des boues d'un bassin d'élevage d'une pisciculture Description du projet Les activités des piscicultures génèrent des quantités importantes de polluants notamment en phosphore total (Ptot) et en matières en suspension (MES). Les boues accumulées dans les bassins d’élevage des piscicultures sont purgées à une certaine fréquence afin qu’elles soient traitées. Dans le but de la réduction du volume des purges, en conservant le maximum de la charge en phosphore total, les boues sont dirigées vers un concentrateur équipé d’un système de dosage de coagulant et de polymère. À la sortie de ce concentrateur, deux extrants sont générés : le surnageant et les boues concentrées. Dans le cadre de cette optique, le Cteau a été mandaté par une pisciculture pour réaliser des essais de laboratoire sur les boues purgées d’un bassin d’élevage de poissons afin d’optimiser le dosage des produits chimiques notamment le sulfate ferrique et un polymère cationique à différentes températures dans le but d’atteindre des abattements de Ptot supérieurs à 90%. Plusieurs matrices de boues ont été préparées en utilisant les échantillons de boues brutes de purge. Les matrices avaient les caractéristiques suivantes: 5mg P/L et 380 mg MES/L - Boues à faible charge. 10 mg P/L et 1100 mg MES/L - Boues à moyenne charge 15 mg P/L et 1200 mg MES/L - Boues à forte charge Les essais de coagulation-floculation ont été réalisés en jar tests (figures 1) suivi d’une décantation de 15 minutes dans les cônes Imhoff (figure 2) aux températures de 7, 10 et 15°C. L’utilisation du sulfate ferrique comme coagulant avec ajout d’un polymère cationique aux doses optimales a permis d’atteindre des abattements de Ptot et de MES supérieurs à 90% pour les trois matrices. La variation de la température des échantillons durant les essais ne semblait pas influencer l’efficacité d’enlèvement du phosphore total. Il est important de mentionner que l’utilisation du sulfate ferrique seul lors des essais n’a pas donné les résultats escomptés spécialement lors des essais effectués avec les matrices à moyenne et forte charge. Détails du projet Financement: Autofinancé Chargé de projet : Karim Meziani Professionnelle de recherche : Zeinab Diarra Techniciens : Jean-Marc Bélisle, Estefania De La Concha Bernochi
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Étude de la dynamique de fontes des neiges usées et mesure d'atténuation de l'impact Description du projet Chaque hiver au Canada, des milliers de tonnes de sel sont épandues sur les routes des différentes provinces afin d’assurer la sécurité des usagers de la route. Lors des opérations de déneigement, une grande quantité de ce sel se retrouve dans la neige qui sera ensuite stockée dans les dépôts à neige des municipalités. Au printemps, durant la période de fonte, ce polluant, accompagné d’autres contaminants tels que des métaux lourds et des matières en suspension, est transporté dans les eaux de fonte pour se déverser éventuellement dans l’environnement. Le Cteau a été approché par la municipalité d’Edmundston de la province du Nouveau-Brunswick afin de caractériser les eaux de fonte d’un dépôt à neige et d’en envisager les traitements possibles pour le dessalement avant leurs rejets dans l’environnement (ultimement dans la rivière Madawaska). Le projet vise à caractériser et à étudier la faisabilité de plusieurs méthodes de traitement pour l’enlèvement partiel du sel de déglaçage (essentiellement NaCl et CaCl2) des eaux de fontes. La caractérisation permet de mettre en évidence la complexité de la problématique liée à ces eaux en élaborant un profil sur toute la période de fonte. Dans ce contexte, les traitements envisagés pour l’enlèvement passif du sel ont été l’échange ionique sur résine et sur zéolite, l’adsorption sur charbon actif, la filtration gravitaire, le gel-dégel, l’évaporation par capillarité/cristallisation. Il est à noter que les trois premiers traitements sont pour l’enlèvement des ions (Ca2+ Na+ et métaux lourds) tandis que les 3 derniers visent l’enlèvement des sels (NaCl et CaCl2).Selon les objectifs du projet, les méthodes de traitement du sel à envisager doivent recourir le moins possible à une mécanisation ou à une procédure complexe (méthode passive), être capable de traiter de très grands volumes (environ 30 000 m3 en 1 mois pour la phase la plus concentrée en sel) et des concentrations en sel variables pouvant atteindre 3000 mg/L en NaCl. En conclusion, cette étude a démontré que les essais Gel/Dégel permettent d’obtenir au moins 50% d’eau dessalée pouvant rencontrer les normes de rejets établis par le MELCC. Cette voie est prometteuse puisqu’il serait possible de réduire de 50% les volumes à traiter. Cependant, considérant les débits à traiter, il subsiste un enjeu de stockage d’eaux de fonte pour profiter du Gel/Dégel naturel. Les résultats des essais d’évaporation par capillarité se sont révélés les plus prometteurs puisqu’ils permettent une évaporation et une récupération du sel sous forme de cristaux sans enjeux de stockage et peuvent utiliser des matériaux à faible coût de mise en œuvre. Détails du projet Financement: Fonds municipal vert Chargés de projet : Isabelle Noël et François-René Bourgeois Techniciens : Estefania De La Concha Bernochi, Marielle Jacques, Nabila Ouerd, Pierre-André Joseph Étudiants : Lucie Gagné, Henri Coudé, Elysabeth Read Collaborateur : Dodick Gasser, CCNB
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EBR phase 2 : installation d’un prototype pré-commercial de 250 m3 Description du projet La compagnie Kourant Technologies inc. a développé une technologie innovante combinant l’électro-chimie et le traitement biologique permettant l’enlèvement simultané de différents polluants des eaux usées tel le carbone, l’azote et le phosphore. Le projet de mise à l’échelle du procédé EBR est une collaboration entre le Cteau et Kourant entamé depuis 2017. La première phase a permis une première mise à l’échelle permettant de passer d’une cuve de 1m3 à une cuve de 50 m3. Les essais réalisés sur le pilote ont montré de bons résultats de traitement et ont permis l’obtention d’une fiche d’information technique de niveau « en démonstration » émise par le BNQ. La seconde phase de la mise à l’échelle pour en faire une unité de démonstration à l’échelle réelle avec une cuve de 250 m3. Les travaux de conception réalisés au cours de l’année dernière ont permis la construction et l’installation de l’unité de démonstration. La cuve de 250 m3 permet d’accueillir 6 cassettes d’électrodes de version commerciale. Le débit de traitement visé est entre 800 et 1000 m3/d, représentant fidèlement le débit d’une petite municipalité. Cette seconde mise à l’échelle permet de travailler sur les enjeux de mise à l’échelle liées à la profondeur de l’eau. La hauteur des cassettes représente maintenant 30% de la profondeur de l’eau, nous devons assurer le mélange et le contact avec les électrodes par d’autres astuces. La mise en route et l’optimisation ont été réalisées durant l’été 2022. Les premiers résultats présentent des performances épuratoires intéressantes permettant l’abattement de la DBO5, des MES, de l’azote ammoniacal et du phosphore. Le suivi du prototype sur la prochaine année permettra au promoteur d’obtenir une fiche d’information technique de niveau validé.
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Développement et optimisation d’un système d’électro-oxydation avancé pour le traitement des eaux usées municipales chargées avec des composés pharmaceutiques réfractaires Depuis 2016, l’équipe de recherche du Cteau accompagne le partenaire industriel Biolargo Water dans le développement et l’optimisation de la technologie AOS (advanced oxidation system) pour la désinfection et la dégradation des polluants d’intérêt émergents. Durant l’année 2021-2022, les travaux réalisés sur site et à grande échelle dans la station d’épuration de Vaudreuil ont permis de valider la performance de la technologie AOS en tant que traitement tertiaire pour assurer une meilleure désinfection des eaux usées municipales et une décontamination des produits pharmaceutiques. Au niveau de l’analyse des contaminants d’intérêt émergents, le Cteau travaille en étroite collaboration avec l’équipe de recherche du professeur Sébastien Sauvé du Département de chimie de l'Université de Montréal. Le développement technologique du système d’électro-oxydation AOS permettra à la compagnie Biolargo Water d’évaluer les options pour déployer l’application de cette technologie verte pour divers types d’eaux usées provenant de plusieurs secteurs industriels à travers le Canada. Détails du projet Financement: CRSNG, Programme d’innovation dans les collèges et la communauté, subvention de recherche et développement appliqué. Chargée de projet : Rimeh Daghrir Technicien : Bertho Joassaint, Myala Gnefia Collaborateurs : Professeur Sébastien Sauvé & Dr. Sung Vo Duy (Département de Chimie, Faculté des arts et des sciences, Université de Montréal). Partenaire industriel: Biolargo Water Inc Partenaire financier : CRSNG
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Caractérisation initiale des affluents et des effluents des stations d'épuration québécoises Le ministère de l’environnement, de la lutte contre les changements climatiques, de la faune et des parcs (MELCCFP) a entamé un large programme de caractérisation des affluents et des effluents des stations d’épuration municipales du Québec, dans le but de dresser un portrait sur la présence des contaminants d’intérêt émergents (CIÉ), à l’échelle de la province. Le Cteau a été mis à contribution pour mobiliser des équipes de techniciens et de techniciennes, spécialisé.e.s en assainissement des eaux usées, afin de procéder à la prise d’échantillons d’affluents et d’effluents directement dans les stations. La maitrise d’un protocole non conventionnel et très strict a été le défi des premiers mois du projet. Les contaminants d’intérêts émergents présentant de faibles concentrations et la contamination de l’échantillon au cours des opérations d’échantillonnage et de fractionnement est un élément primordial au succès du projet. Les techniciens en eaux ayant déjà les compétences pour l’échantillonnage conventionnel ont été formés à la fois par le MELCCFP et à l’interne pour maitriser les nouvelles notions de nettoyage, conditionnement de tubulures et de blancs de terrain, d’équipement et de transport requis au contrôle qualité des résultats et manipulations. Deux campagnes complètes d’échantillonnage ont maintenant été réalisées, ce qui montre que l’équipe de terrain et celle d’encadrement du Cteau ont acquis l’expertise nécessaire, et de ce fait la confiance du MELCCFP, pour appliquer des protocoles stricts et non-classiques, relatifs à un échantillonnage particulièrement exigeant, pour caractériser les CIÉ dans les eaux usées. Détails du projet Financement : MELCCFP - Projet autofinancé Chargée de projet : Driss Barraoui Coordonnatrice des techniciens : Annie Duret Technicien d'essais : Pascal Chabot Collaborateurs internes : Khaled Boughanmi, Kheira Benyamina, Myala Gnefia
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Optimisation et validation d'un équipement de traitement des eaux pluviales Les surverses dues aux eaux de pluie et de fonte sont des événements fréquents au Québec. Ces épisodes sont attribuables aux grandes surfaces imperméables qui ont été aménagées lors de la croissance urbaine. Ces surfaces imperméables ne permettent pas l’infiltration de l’eau au sol comme observé dans la nature. L’eau ruissèle en surface et se dirige vers les infrastructures de gestion des eaux pluviales. Le volume d’eau souillée de contaminants cause une surutilisation des égouts pluviaux et combinés causant des débordements et inondations des zones urbaines. Ces eaux de ruissellement contiennent des substances néfastes comme les huiles et les graisses, le plastique, le sel et une forte concentration en matières en suspension et seraient directement envoyées vers le milieu récepteur sans traitement approprié. L’ensemble de cette problématique a incité notre client Béton Provincial à utiliser ses connaissances en conception de pièces de béton préfabriquées pour revoir les principes des séparateurs hydrodynamiques. Le Cteau l’a accompagné pour la validation en modèle réduit, une méthode permettant de valider plusieurs configurations en peu de temps. Cette approche permet de valider à la fois l’hydraulique et la performance d’enlèvement de sédiments, ce qu’un modèle numérique ne permet pas. L’équipe de conception et de réalisation de pilote a été mise de l’avant pour de la fabrication, l’impression 3D de pièces et la mise en place du modèle réduit dédié aux essais hydrauliques en laboratoire. Ces essais à échelle de laboratoire ont permis la sélection d’un séparateur intéressant. Cette unité s’apprête maintenant à être testée à pleine échelle pour l’enlèvement de sable possédant une granulométrie de 2 à 1000 microns et de billes de polyéthylène ayant une densité autour de 0,9182 g/cm3. Cette étape permettra la commercialisation de la technologie Centribel selon le standard canadien ETV. Détails du projet Financement: Subvention CRSNG (RDA-3) Chargés de projet : Pierre Alexandre Gallant, Karim Meziani Chercheur : Nicolas Beauchamp Technicienne : Kheira Benyamina Conception : Ricardo Robichaud, Alban Pouzenc, François Alain, Sergiy Pavlenko, Francisco Escorrega Étudiants : Thomas Paget, Eliot Jambou
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Développement d'un fertilisant liquide Bénéficiant d’un cofinancement au niveau fédéral, par le CRSNG, et au niveau provincial, par le CRIBIQ, ce projet d’une durée de 3 ans, mené en partenariat avec “Solutions Circulus Agtech inc.” vise à produire un fertilisant liquide à base de résidus de l’industrie agro-alimentaire tel les lisiers et du Frass (déjections d’insectes). Plusieurs pilotes de bioréacteurs à différentes échelles sont utilisés pour tester divers intrants tout en permettant l’optimisation du procédé par la variation des paramètres de fonctionnement comme la concentration, la température, le pH, l’aération et l’alcalinité. L’objectif est de favoriser la production de nutriments solubilisés facilement assimilables par les plantes, particulièrement les nitrates (NO3). Au niveau du Marché central, notamment dans les locaux du client, un bioréacteur conique de capacité 1 500 litres ainsi qu’un biofiltre de 1 000 litres, ont été installés et sont opérés pour traiter des matières résiduelles organiques. Au laboratoire du Cteau, des essais similaires à ceux précités étaient menés sur un Jar-test de capacité d’un litre, mais récemment un pilote échelle laboratoire a été conçu et fabriqué. Ce pilote est composé de quatre bioréacteurs coniques, chacun de capacité nominale de 10 litres et de quatre biofiltres de capacité 10 litres chacun. Les données expérimentales obtenues jusqu’à présent démontrent un fort potentiel du Frass, pour la production de biofertilisant, à travers l’ammonification puis la nitrification de l’azote. Actuellement, les essais de suivi des performances du Frass, ainsi que la détermination des conditions optimales de minéralisation d’autres substances sont en cours de réalisation au Cteau. Vers la fin du projet, la communauté microbienne dans le fertilisant sera déterminée, de même que les contaminants chimiques, comme les métaux. Il est également prévu de faire des calculs de l’empreinte de carbone et d’établir un bilan des gaz à effet de serre. Détails du projet Financement: CRSNG - CRIBIQ - Circulus Agtech (client) - Projet subventionné Chercheur : Driss Barraoui Professionnelle de recherche : Dongocie Traore Technicienne d'essais : Stéphanie Chabot-Nobert
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Mise à l'échelle du procédé d'électro-bioréacteur phase 2 La compagnie Kourant Technologies inc. a développé une technologie innovante combinant l’électro-chimie et le traitement biologique permettant l’enlèvement simultané de différents polluants des eaux usées tel le carbone, l’azote et le phosphore. Le projet de mise à l’échelle du procédé EBR est une collaboration entre le Cteau et Kourant entamé depuis 2017. La première phase a permis une première mise à l’échelle permettant de passer d’une cuve de 1m3 à une cuve de 50 m3. Les essais réalisés sur le pilote ont montré de bons résultats de traitement et ont permis l’obtention d’une fiche d’information technique de niveau « en démonstration » émise par le BNQ. La seconde phase de la mise à l’échelle pour en faire une unité de démonstration à l’échelle réelle avec une cuve de 250 m3. Les travaux de conception réalisés au cours de l’année dernière ont permis la construction et l’installation de l’unité de démonstration. La cuve de 250 m3 permet d’accueillir 6 cassettes d’électrodes de version commerciale. Le débit de traitement visé est entre 800 et 1000 m3/d, représentant fidèlement le débit d’une petite municipalité. Cette seconde mise à l’échelle permet de travailler sur les enjeux de mise à l’échelle liées à la profondeur de l’eau. La hauteur des cassettes représente maintenant 30% de la profondeur de l’eau, nous devons assurer le mélange et le contact avec les électrodes par d’autres astuces. La mise en route et l’optimisation ont été réalisées durant l’été 2022. Les travaux de cette année se sont concentrés sur la mise en service, l’optimisation et le suivi continu de l’unité. Suite à l’ensemencement, le débit a été augmenté graduellement pour atteindre l’objectif de 1000m3/d ce qui correspond au débit d’une petit municipalité. Les performances de traitement du procédé permettent le respect les objectifs de rejet de 0,3mg/L en Ptot, 15 en DBO5 et 2 mg/L en azote ammoniacale. Le graphique suivant présente les performances d’enlèvement pour les principaux paramètres suivis. La performance d’enlèvement de la DBO5 totale est au-dessus de 80% tout au cours de la période, pour l’azote ammoniacale, le graphique présente un enlèvement près de 100% pour la forme N-NH4, le procédé présente l’avantage de permettre également une dénitrification ce qui se traduit par un enlèvement de l’azote total autour de 50%. La capacité d’enlèvement du phosphore total est également très bonne. Les résultats de cette année ont également permis de mettre en lumière la capacité de densification de la boue du procédé. La performance d’enlèvement de la DBO5 totale est au-dessus de 80% tout au cours de la période, pour l’azote ammoniacale, le graphique présente un enlèvement près de 100% pour la forme N-NH4, le procédé présente l’avantage de permettre également une dénitrification ce qui se traduit par un enlèvement de l’azote total autour de 50%. La capacité d’enlèvement du phosphore total est également très bonne. Les résultats de cette année ont également permis de mettre en lumière la capacité de densification de la boue du procédé. Le Cteau amorce maintenant en 2023 la transition du prototype vers la ville de l'Assomption. Détails du projet Coordination : Édith Laflamme, Rino Dubé, Alban Pouzenc, Annie Duret Chargés de projet : Pierre Alexandre Gallant, Driss Barraoui Professionnels de recherche : Ricardo Robichaud, Oumar Dia Techniciens : François Alain, Enrique Rocha, Khaled Boughanmi, Pascal Chabot
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Optimisation de la déshydratation des boues La déshydratation des boues constitue le dernier procédé dans la chaine de traitement de la station de récupération des ressources de l’eau (StaRRE). Ce procédé peut représenter jusqu’à 50% du budget global de gestion de la StaRRE, d’où l’importance de l’optimiser. La détermination du dosage optimal et le choix du polymère selon le type de boues à traiter, présentent deux critères importants à prendre en considération. Un des facteurs que les opérateurs de stations ne peuvent contrôler est la variation de la siccité des boues à traiter ou la concentration des solides totaux; cette dernière a un impact direct sur le conditionnement des boues et sur la qualité des boues déshydratées (gâteau).Le but des essais était d’estimer l’impact d’intégrer une mesure en ligne des solides totaux (ST) sur le procédé de déshydratation des boues secondaires épaissies.La première phase des essais s’est effectuée au laboratoire afin de déterminer le dosage optimal de polymère et cela grâce aux deux tests de filtrabilité et de succion capillaire. Le dosage se situait entre 4 et 8 kg/tonne de matière sèche.La deuxième phase des essais a été réalisée à pleine échelle, au sein d’une StaRRE qui était équipée d’un instrument de mesure en continu des solides totaux. L’ajout de polymère pour le conditionnement des boues épaissies s’est déroulé selon deux mode d’opération : le premier mode tenait compte de la lecture en continu des ST tandis que le deuxième mode n’en tenait pas compte (le ratio liait uniquement au débit de boues à traiter). Plusieurs paramètres ont été mesurés au cours des essais à savoir : MES, DCO, pH du filtrat et taux de capture, siccité et production de gâteau. Les résultats obtenus ont permis de constater une diminution de la consommation de polymère estimée entre 20 et 25% lorsque le conditionnement des boues a été effectué en fonction de la lecture en continu des ST des boues épaissies et cela pour la même valeur de siccité du gâteau.Finalement, il serait pertinent de réaliser d’autres essais sur une longue période afin d’étudier l’impact de la température selon les saisons et selon le type de boues à traiter. Détails du projet Chargé de projet : Karim Meziani Professionnelle de recherche : Dongocie Traore Technicienne : Nabila Ouerd
Midi-conférences du Cteau
Depuis plusieurs années, le Cteau - Centre des technologies de l'eau organise une « Journée thématique de l'eau » a grand succès auprès des membres de la communauté de l’eau notamment les entreprises et les étudiants. Compte tenu de la situation pandémique, nous...
Article sur les procédés électrolytiques hybrides pour le traitement et le recyclage des eaux grises
Un article sur les procédés électrolytiques hybrides pour le traitement et le recyclage des eaux grises, écrit par la chercheuse du Cteau Rimeh Daghrir vient de paraître dans le magazine Vecteur Environnement du mois de septembre, publié par Réseau Environnement. Lire...
Ingénieur/chargé de projets
Le Centre des technologies de l’eau (CTE), est un centre collégial de transfert de technologie (CCTT) rattaché au Cégep de Saint-Laurent. La mission du CTE est de réaliser des activités de recherche appliquée et de développement, d’aide technique, et de diffusion de l’information dans le domaine des technologies de l’eau.
Webinaire – Technologie Plasma: une nouvelle avenue pour la décontamination des eaux
Le 26 janvier 2021 a eu lieu un webinaire sur la technologie Plasma et le traitement des eaux, en voici une retransmission.
Conférence – Un traitement innovant qui recycle les eaux grises issues des chantiers
Dans le cadre de leur journée thématique sur l’eau, le cégep de Saint-Laurent et le Centre des technologies de l’eau (CTE) organiseront des conférences.
Journée TechnEau 25 mai 2020
N'oubliez pas de vous inscrire pour participer à la Journée TechnEau organisée par CentrEau, le CRSNG, le Cégep de Saint-Laurent et Centre des Technologies de l'Eau le 25 mai prochain !
Conférence – Journée thématique sur l’eau le 31 janvier 2018
Dans le cadre de leur journée thématique sur l’eau, le cégep de Saint-Laurent et le Centre des technologies de l’eau (CTE) organiseront des conférences.
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