Bilan des activités de la Chaire de recherche sur la valorisation des matières résiduelles

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Bilan des activités de la Chaire de recherche sur la valorisation des matières résiduelles

Jérémy LAGNEAU, étudiant à la maîtrise

Laurent SPREUTELS, directeur des opérations

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Des trouvailles de la Chaire de recherche sur la valorisation des matières résiduelles

Jérémy LAGNEAU, étudiant à la maîtrise

Laurent SPREUTELS, directeur des opérations

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Plan de la présentation

• Petit rappel : la CRVMR

• Projet de caractérisation des multi-logements

• Survol des projets en cours

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Rappel : la chaire CRVMR

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Rappel : la chaire CRVMR

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Caractérisation des matières résiduelles de multi-logements

Que faire pour récupérer la matière organique

des multi-logements de 9 et plus ?

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Contexte du projet

•

Collaboration CRVMR – Ville de Montréal – CRIQ

•

Implantation d’un système de collecte des résidus alimentaires pour les immeubles de 8 logements et moins

•

Désir de la ville de Montréal de maximiser les quantités et la qualité des matières organiques collectées

•

Besoin d’identifier l’approche optimale pour les immeubles de 9

logements et plus

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Citoyens Collectes Tri mécanique

CTMO

Élimination

Contexte du projet

1- Même approche que pour les 8 et - ? 3^ème voie

2- Approche différente 2^ème voie + Tri mécanique en usine

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Mandat du projet

•

Identifier la composition et le profil granulométrique des ordures ménagères et des résidus alimentaires, pour des immeubles de 9 logements et plus

•

Déterminer le potentiel de biométhanisation de la fraction organique

retirée des ordures ménagères et celle retirée des résidus alimentaires

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Méthodologie

• Immeubles à l’étude :

3 immeubles de l’arrondissement

Rosemont – La Petite Patrie,

desservis par la collecte de résidus alimentaires

• Échantillonnage :

o 1 semaine de matières résiduelles :

▪ bacs d’ordures ménagères

▪ bacs de résidus alimentaires o 124 logements

o 2 campagnes :

▪ été 2016 : 313 kg

▪ automne 2016 : 381 kg

50 à 100 logements

20 à 50

logements 9 à 20 logements

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Méthodologie

Génération totale Immeuble 1 Immeuble 2 Immeuble 3

Été 2016 Automne 2016

Résidus de jardin Résidus de table

Résidus de préparation de repas Viande

Aliments périmés Bois

Autres matières organiques acceptées Autres matières organiques non acceptées

Métaux ferreux Métaux non-ferreux

Contenants et emballages de plastique n^o1 à 7 Sacs et pellicules en plastique

Autres plastiques Papier / Carton

Verre

Résidus domestiques dangereux Particules fines

Autres Liquide

0–25 mm 25 –50 mm 50 –76 mm 76–101 mm 101 mm et +

Génération 3 tailles d’immeuble

2 campagnes

19 catégories

5

granulométries

(12)

Résultats : Tri et tamisage

(13)

Résultats : Tri du contenu des bacs

De quel bac tout cela provient-il ?

(14)

Résultats : Quantités et composition

457 kg 66%

237 kg 34%

Génération totale

Matières organiques acceptées

0 100 200 300 400

50 à 100 log. 20 à 50 log. 9 à 20 log.

Génération totale absolue par immeuble

0%

50%

100%

Génération totale relative par immeuble

(15)

Résultats : Performance du tri

Tri

93%

7%

Bacs bruns

53%

47%

Ordures ménagères

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Bacs bruns Ordures ménagères

kg

Composition des bacs

457 kg 66%

237 kg 34%

Génération totale

Matières organiques acceptées Autres matières

(16)

Résultats : Performance du tri

Tri

Bacs bruns Génération totale

Récupération

𝑹 = 𝑀𝑎𝑡. 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛. 𝑟é𝑐𝑢𝑝.

𝑀𝑎𝑡. 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛. 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙𝑒 45 %

(17)

Résultats : Performance du tri

Tri

Bacs bruns Génération totale

Matières organiques acceptées Autres matières

Récupération

Pureté

𝑷 = 𝑀𝑎𝑡. 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛. 𝑟é𝑐𝑢𝑝.

𝑀𝑎𝑡. 𝑟é𝑐𝑢𝑝. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑹 = 𝑀𝑎𝑡. 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛. 𝑟é𝑐𝑢𝑝.

𝑀𝑎𝑡. 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛. 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙𝑒 45 %

93 %

(18)

Résultats : Performance du tri

58%

29% 25%

46%

52%

26%

47% 44%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

50 à 100 log. 20 à 50 log. 9 à 20 log. Moyenne

97% 94%

76%

94% 95% 94%

77%

92%

20%

40%

60%

80%

100%

45 %

93 % Récupération

Pureté

(19)

Résultats : Profil granulométrique

Matières organiques et autres ordures ménagères

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0-25 mm 25-50 mm 50-76 mm 76-101 mm 101 mm et +

Proportion massique

Autres ordures ménagères

Coupure choisie pour la suite

(20)

Résultats : Biométhanisation

•

Essais en continu pendant 90 jours (TRH ± 30 jours);

•

Analyse des intrants;

•

Suivi du CH

₄

continu;

•

Analyse du biogaz;

•

Analyse du digestat;

(21)

Résultats : Biométhanisation

Production de biogaz ordinaire (débit et composition) :

• 386 L CH₄/ kg STV (b.s.) pulpe

• 58-65 % CH₄(v/v)

Cependant :

• Inhibition observée

• Sulfure d’hydrogène >10 %

• Substrat contient

• du soufre : 1,5 g/L

• des sulfates : 2,1 g/L

Contenu en méthane du biogaz produit

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Constats

• Tri à la source mène à une pureté élevée dans les bacs bruns.

o MAIS taux de récupération < 50 %

• Les caractérisations sont fastidieuses mais nécessaires, il serait pertinent de les rendre plus « faciles » ?

• Une séparation mécanique permet d’extraire une fraction riche en matière organique à partir des ordures mélangées.

• Cette fraction possède un bon potentiel pour la biométhanisation (débit et composition du biogaz).

o MAIS la présence de contaminants issus des ordures peut causer de l’inhibition menant à l’arrêt du réacteur.

• Il serait intéressant de faire plus d’essais… et de nombreuses

questions restent en suspens…

(23)

Survol des projets en cours

Comment répondre aux questions

soulevées précédemment ?

(24)

Projets en cours Laurie Fontaine (étudiante MScA)

CTMO

Élimination

Citoyens Collectes

• Composition et propriétés des matières résiduelles?

• Prévision des quantités générées?

• Flux de matières résiduelles?

• Conception et performance d’un tri mécanique?

• Impacts d’alimenter une matière récupérée mécaniquement sur l’opération des CTMO conçus pour le bac brun?

• Gain et valeur des substitutions par recyclage et valorisation?

• Autres voies de valorisation pour la matière organique?

• Production d’acides comme

(25)

Projets en cours Jérémy Lagneau (étudiant MScA)

• Production d’acides comme molécules plateforme?

CTMO

Autre

Élimination

Citoyens Collectes

(26)

(27)

Échelle : Arrondissement 34 zones

• Population

• Revenu des ménages

• Taille des ménages

• Quantité de matières résiduelles collectées

• Type de logement

(28)

Échelle : Secteur de collecte

112 zones

Estimation des masses collectées par secteur de

collecte

(29)

Échelle : Aire de diffusion 57 000 zones

• Population

• Revenu des ménages

• Taille des ménages

• Type de logement

• Quantité de matières résiduelles collectées ?

(30)

Estimation quantité de matières résiduelles : Par nombre de personnes

Par type de logement 3201 zones

(31)

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Quantité prédite (kg)

Quantité réelle (kg)

R²= 0.99

Q = 1.25 * nunifamilial+ 1.22 * n_duplex + 0.47 * n_autre

Quantité de matières résiduelles

collectées par arrondissement

(32)

Densité déchets collectés [tonne/km²]

0 –2 000 2 000 –4 000 4 000 –6 000 6 000 –8 000 8 000 –10 000

> 10 000

(33)

Estimation des masses collectées par rue

90 000 zones

(34)

(35)

Projets en cours Fabrice Tanguay-Rioux (étudiant MScA)

CTMO

Autre

Élimination

(36)

Projets en cours Camille Girard (étudiante MScA)

CTMO

Élimination

(37)

Projets en cours Charles Urtnowski-Morin (étudiant MScA)

CTMO

Autre

Élimination Tri mécanique

CTMO

(38)

Projets en cours Stéphanie Viau (étudiante MScA)

CTMO

Élimination

(39)

Projets en cours Geneviève Groleau (étudiante MScA)

CTMO

Autre

Élimination

(40)

Projets en cours Ariane Bérard (étudiante PhD)

CTMO

Élimination

(41)

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