Sur le territoire de la CMM, les eaux usées sont soit déversées dans un réseau d’égout afin d’être acheminées aux différentes stations de traitement des eaux usées ou récupérées par des fosses septiques dans les secteurs qui ne sont pas desservis par un réseau d’égout municipal. En 1990, il y avait également des eaux usées qui étaient collectées par un réseau d’égout et déversées dans les eaux de surface.
Les émissions de méthane (CH4) provenant des systèmes de traitement, des déversements dans les eaux de surface sans traitement et des fosses septiques sont estimées avec la méthode proposée par le GIEC (2006). Cette méthode d’évaluation est basée sur le type de traitement en place et la population desservie. Les systèmes de traitement anaérobie, le déversement sans traitement et les fosses septiques constituent des sources d’émissions de méthane (CH4). Les systèmes de traitement aérobie bien conçus et bien gérés ne sont pas des sources d’émissions de méthane (CH4) puisque l’on considère que la dégradation de la matière organique se fait complètement en conditions aérobies.
Sur le territoire de la CMM, on ne retrouve aucune station utilisant un système de traitement anaérobie en 1990 ni en 2006. Il n’y a donc pas d’émissions de méthane pour la portion des eaux usées acheminées aux stations de traitement.
a) Émissions de CH4 des déversements dans les eaux de surface sans traitement et des fosses septiques Pour les déversements dans les eaux de surface sans traitement et les fosses septiques, il est considéré qu’une partie de la dégradation de la matière se fait de façon anaérobie. Il y a donc production de méthane. Les émissions annuelles de méthane (CH4) générées par les déversements sans traitement et les fosses septiques sont obtenues à l’aide des deux équations suivantes :
DBO : Demande biologique en oxygène dans les eaux usées par personne (kg DBO/personne/année);
DBOBoue : Demande biologique en oxygène contenue dans les boues retirées des fosses septiques (valeur par défaut17 - fosse septique FCM = 0,5; déversement des eaux usées sans traitement
= 0,1).
16 GIEC, Lignes directrices du GIEC pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre, Volume 5 – Déchets, Tableau 6.2.
17 GIEC, Lignes directrices du GIEC pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre, Volume 5 – Déchets, Tableau 6.3.
Pour les émissions des fosses septiques, les données sur le nombre précis de fosses septiques et la quantité de boues récupérées sur le territoire de la CMM ne sont pas disponibles. À l’exception de l’agglomération de Montréal, pour laquelle le nombre de fosses septiques est estimée à 2000, le nombre de fosses septiques pour chaque autre secteur de la CMM pour 2006 a été évalué selon la l’équation suivante :
Ménage Désservie
Tot
Fosses
P P Nbr
Nbr = ( − ) /
où :
NbrFosses : Nombre de fosses septiques sur le territoire;
PTot : Population totale sur le territoire;
PTot : Population desservie par un réseau d’égout municipal sur le territoire;
NbrMénage : Nombre de personnes par ménage.
Pour 1990, le nombre de fosses septiques a été évalué de la même façon, à l’exception du territoire de l’agglomération de Longueuil pour lequel il a été assumé que la proportion de fosses septiques était similaire à la situation actuelle (environ 6 % de la population) et que le reste des eaux usées étaient déversées sans traitement dans les eaux de surface puisque la station d’épuration des eaux usées de Longueuil a été mise en opération en 1992. Ainsi, des émissions de méthane reliées au déversement des eaux usées sans traitement ont été évaluées pour 94 % de la population de l’agglomération de Longueuil en 1990. Les émissions reliées au déversement sans traitement sont présentées au tableau E-9.
Tableau E-9 Émissions de méthane du déversement des eaux usées sans traitement
Année Territoire Population déversant ses
eaux usées sans traitement Émissions de CH4
(tonne)
Émissions de CH4
(kilotonne éq. de CO2)
1990
Agglomération de Montréal - - -
Laval - - -
Agglomération de Longueuil 343 679 452 9,5
Couronne Nord - - -
Couronne Sud - - -
Total 343 679 452 9,5
2006
Agglomération de Montréal - - -
Laval - - -
Agglomération de Longueuil - - -
Couronne Nord - - -
Couronne Sud - - -
Total - - -
Les données utilisées pour l’évaluation du nombre de fosses septiques sont présentées au tableau E-10.
AECOM Tecsult Inc.
E-10 Portrait des émissions de GES sur le territoire de la CMM
Annexe E – Secteur des matières résiduelles 0520436 – Rapport final – Septembre 2010 Tableau E-10 Nombre de fosses septiques et volume de boue récupérée sur chaque territoire
Territoire Population totale Population desservie
par le réseau d'égout (2) Nombre de fosses
septiques (3) Volume de boue récupérée (m3/an) (4)
(2) Ministère des Affaires municipales, des Régions et de l'Occupation du territoire, Liste des stations d'épuration sur le territoire de la CMM.
Réseau Environnement, Répertoire 2005-2006 de l’industrie environnementale du Québec.
Chamard et Associés Inc., Plan de gestion des matières résiduelles CMM, Août 2002.
(3) Nombre de personne par ménage 2006 - Source : Institut de la statistique du Québec, Perspectives démographiques du Québec et des régions, 2006-2056.
Nombre de personnes par ménage 1990 - Source : Ressources naturelles Canada, Évolution de l'efficacité énergétique au Canada, de 1990 à 2005 - Chapitre 3 : Le secteur résidentiel.
(4) Quantité boue = nbre fosse * 3.41 m cu / 2 (vidange aux 2 ans) - Source : Association des organismes municipaux de gestion des matières résiduelles, 2001, Guide d'élaboration d'un plan de gestion des matières résiduelles.
(5) Hypothèses : En 1990, 6 % de la population de l’agglomération de Longueuil ont des fosses septiques et 94 % étaient connectés à un réseau d'égout, mais les eaux usées sont déversées sans traitement.
Le volume de boue récupérée a été déterminé en appliquant le facteur de récupération de boue par fosse septique de 1,7 m3/an18 et la quantité de DBO contenue dans les boues a été établie en appliquant le facteur de 7,5 kg de DBO/m319 de boue. Les émissions de méthane (CH4) reliées aux fosses septiques sont présentées au tableau E-11.
Tableau E-11 Émissions de méthane des fosses septiques
Année Territoire Nbre de
(1) GIEC, 2006 - Chapitre 6 : Rejet et traitement des eaux usées.
Basé sur un taux de récupération de 7,5 kg de DBO/m3 dans les boues - Source : Santé Canada. Guide canadien d'évaluation des incidences sur la santé, Chapitre 8 : La gestion des eaux usées et des boues, 2004.
18 Association des organismes municipaux de gestion des matières résiduelles, Guide d’élaboration d’un plan de gestion des matières résiduelles.
19 Santé Canada, Guide canadien d'évaluation des incidences sur la santé, Chapitre 8 : La gestion des eaux usées et des boues, 2004.
b) Émissions de N2O (fosses septiques et systèmes de traitement)
Les systèmes de traitement et les fosses septiques rejettent de l’oxyde nitreux (N2O) par la nitrification et la dénitrification de l'azote des eaux usées. Les émissions d’oxyde nitreux (N2O) provenant du traitement des eaux usées municipales sont estimées en utilisant la méthode proposée par le GIEC (2006). Cette approche se base sur la population indépendamment du type de traitement et les quantités d’azote dans les déchets organiques qui sont évaluées en se basant sur les hypothèses suivantes :
• la consommation de protéines estimée à 23,8 kg/personne/année en 1990 et à 25,9 kg/personne/année en 200620;
• les protéines consommées par la population canadienne sont constituées de 16 % d’azote21.
Les émissions annuelles d’oxyde nitreux (N2O) associées aux eaux usées sont obtenues à l’aide des deux équations suivantes :
O N O
N
P FE
E
2= ×
2où :
EN2O : Émissions de N2O (kg/année);
P : Population;
FEN2O : Facteur d’émissions (kg N2O/personne/année) – établi par la relation suivante :
28 44
2
2O
= ×
N O−N×
P×
N
CP FE Frac
FE
où :
CP : Consommation de protéines (kg/personne/année);
FEN2O-N : Taux de génération de N2O des eaux usées municipales (kg N2O-N/kg N) - valeur par défaut 0,01 kg N2O-N/kg N22;
FracP : Fraction d’azote dans les protéines (16 %);
44/28 : Facteur de conversion de l’azote (N2O-N) en N2O.
Le tableau E-12 présente les résultats de l’évaluation des émissions de N2O provenant des fosses septiques et systèmes de traitement des eaux usées en 1990 et en 2006.
20 Statistique Canada 2006a, Food Statistics #21-020-XIE, mai 2007.
21 Environnement Canada, Rapport d’Inventaire National : Sources et puits de gaz à effet de serre au Canada de 1990 à 2007, avril 2009.
22 Environnement Canada, Rapport d’Inventaire National : Sources et puits de gaz à effet de serre au Canada de 1990 à 2007, avril 2009.
AECOM Tecsult Inc.
E-12 Portrait des émissions de GES sur le territoire de la CMM
Annexe E – Secteur des matières résiduelles 0520436 – Rapport final – Septembre 2010 Tableau E-12 Émissions de N2O des fosses septiques et systèmes de traitement
Année Territoire Population
(1) Statistique Canada 2006a, Food Statistics #21-020-XIE, mai 2007.
Incinération des boues d’épuration
Sur le territoire de la CMM, on retrouve deux incinérateurs de boues d’épuration municipales. Les émissions de GES des incinérateurs de boues d’épuration de Montréal et de Longueuil pour l’année 2006 ont été obtenues du MDDEP (Programme de déclaration volontaire des émissions de GES). Ces émissions incluent également les émissions de GES reliés à la consommation de combustible auxiliaire requis pour fonctionnement de l’incinérateur.
Pour l’année 1990, les émissions à la station d’épuration de Montréal ont été évaluées. En considération de la technologie d’incinération utilisée, les émissions de CH4 reliées à l’incinération des boues peuvent être considérées comme négligeables. Toutefois, les émissions de N2O ont été estimées à l’aide du facteur d’émissions du GIEC pour les incinérateurs de boues, soit 0,99 kg N2O par tonne de boues d’épuration incinérées (base sèche). Les émissions ont été estimées à partir des données sur les quantités de boues incinérées en 1990 obtenues auprès de la Station d’épuration de Montréal. Pour ce qui est des émissions reliées à la consommation de combustible en 1990, les émissions de GES ont été évaluées à partir des quantités de gaz naturel et de mazout consommées en 1990 et à l’aide des facteurs d’émissions du Rapport d’Inventaire National d’Environnement Canada23 pour le gaz naturel et le mazout léger.
Tableau E-13 Émissions de GES reliées à l’incinération des boues de la station d’épuration de Montréal en
(1) Information obtenue par communication téléphonique avec M. Robin Forest, Station épuration des eaux usées de Montréal.
(2) Facteur d’émissions - Source : Environnement Canada, Rapport inventaire national 1990-2007, Annexe 12, avril 2009.
(3) Coefficient d’émissions par défaut du GIEC (2006), soit 0,99 kg/t de boues d’épuration incinérées, base sèche. (tableau 5.6).
23 Environnement Canada, Rapport inventaire national 1990-2007, Annexe 12, avril 2009.