25 ans d'assainissement des eaux usées industrielles au Québec : un bilan

Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs

25 ans d'assainissement des eaux usées industrielles au Québec : un bilan (suite)

Chapitre 3 : L'état d'avancement de l'assainissement des eaux usées industrielles en date de 1995 (suite)

3.6 L'assainissement des eaux dans le secteur agro-alimentaire (hors CUM)

3.6.1    Caractéristiques des eaux usées
3.6.2    Nature des travaux d'assainissement
3.6.3    Appréciation des efforts de dépollution

3.7    L'assainissement des eaux dans le secteur du textile (hors CUM)

3.7.1    Caractéristiques des eaux usées
3.7.2    Nature des travaux d'assainissement
3.7.3    Appréciation des efforts de dépollution

3.8 et suivants

3.6 L’assainissement des eaux dans le secteur agro-alimentaire (hors CUM)

Le secteur agro-alimentaire comprend des industries très variées, mais les industries retenues pour leurs rejets d’eaux usées significatifs se retrouvent principalement dans les secteurs de la transformation des viandes (abattoirs, salaisons, établissements d’équarrissage), de la transformation du lait (laiteries, fromageries, crémeries, beurreries), de la transformation des fruits et légumes (conserveries, préparation de jus, production de frites et de croustilles, etc.) et de la transformation des poissons et crustacés. La grande majorité des industries du secteur de la boulangerie ou de la préparation des moulées n’ont pas été retenues pour l’impact de leurs eaux usées.

En 1995, sur les quelque 1500 industries agro-alimentaires, on en relève 509 dont les rejets d’eaux usées sont significatifs, dont un peu plus de la moitié sont situées en réseau. Quant aux entreprises hors réseau, la moitié de celles-ci rejettent leurs eaux usées dans des installations septiques et sont de petites ou de très petites entreprises.

3.6.1 Caractéristiques des eaux usées

Comme l’indique le tableau 8, les débits et les charges polluantes du secteur agro-alimentaire, bien que nettement plus faibles que dans le secteur des pâtes et papiers, sont néanmoins importants. Les eaux usées contiennent de fortes concentrations de composés organiques dissous et en suspension. Les salaisons et les fromageries, par exemple, rejettent fréquemment des eaux usées qui ont un pH très élevé et qui, à d’autres moments, sont très acides, ces fluctuations étant dues aux opérations de lavage. De nombreuses industries de ce secteur rejettent des eaux contenant des quantités appréciables de graisses (H&G), de phosphore (P), d’azote (NTK) et de chlorure de sodium. Dans l’ensemble, les eaux de procédé de ce secteur peuvent être épurées efficacement par des traitements biologiques.

3.6.2 Nature des travaux d’assainissement

Mesures de prévention de la pollution
Dans le cadre du PAEQ, le Ministère a systématiquement demandé aux industries du secteur agro-alimentaire de procéder à la ségrégation des eaux, c’est-à-dire de diriger vers les systèmes de traitement seulement des eaux contaminées, soit les eaux de procédé. Parallèlement, elles ont été invitées à réduire la pollution à la source en contrôlant mieux l’utilisation de l’eau, en récupérant et en recyclant l’eau utilisée pour effectuer le refroidissement indirect, en récupérant et en valorisant des sous-produits tels que le sang, le lactosérum, le babeurre, les graisses et les pelures. Lorsqu'il est possible, les entreprises réutilisent aussi les saumures, les solutions de lavage et certaines eaux de rinçage.

**Tableau 8 : Caractéristiques moyennes des eaux usées (avant traitement) du secteur agro-alimentaire (par tonne de production)**
Types d'activités	Caractéristiques moyennes
Types d'activités	Débit m³/t	DBO₅ kg/t	DCO kg/t	MES kg/t	NTK kg/t	H&G kg/t	P kg/t
Transformation de la pomme de terre⁽⁸⁾	18,0	23,0	nd	20,0	nd	nd	nd
Production du lait de consommation⁽⁶⁾	2,4	1,9	3,5	0,8	0,07	0,5	0,05
Production de fromage⁽⁶⁾	2,0	2,7	5,8	0,9	0,15	0,5	0,14
Abattage de porcs⁽⁷⁾	1,7	3,1	5,0	1,3	0,40	0,5	0,04
Abattage de bovins⁽⁷⁾	3,7	7,5	13,8	2,7	0,90	1,1	0,12
Abattage de volailles⁽⁷⁾	9,6	15,2	22,7	15,1	0,80	14,3	0,19

Des exemples de mesures de prévention de la pollution sont cités dans plusieurs guides sectoriels produits par le Ministère^6,7,8. Le Ministère a également présenté, dans trois fiches sur les technologies propres, des exemples de réduction de la pollution à la source pour une fromagerie, un abattoir de volailles et une industrie de transformation de la pomme de terre (voir les encadrés ci-après).

L’exemple de la FROMAGERIE D’OKA (Coopérative Agropur)

Au Québec, au milieu des années 1980, les procédés usuels de fabrication du fromage entraînent des pertes à l’effluent qui représentent en moyenne 5 % du lait reçu et peuvent atteindre jusqu’à 12 %. En implantant des technologies propres (ex.: récupération des fines de fromage, du lactosérum, des résidus de débourbage), LA FROMAGERIE D'OKA a vu ses pertes de lait ou de ses dérivés diminuer de 9 à 2 %, réduisant ainsi considérablement les charges polluantes dans son effluent. La récupération de produits, tels que les fines de fromage, permet à la compagnie d’obtenir 50 kg de fromage additionnel par jour pouvant servir de base à d’autres produits. La réduction à la source des polluants a éliminé le besoin de doubler le traitement biologique ce qui, autrement, aurait été requis pour faire face à une augmentation de production, le tout représentant une économie de 270 000 $.

Extrait de la fiche n^o 1 de la collection « Produire sans polluer – les technologies propres au Québec : plus que jamais » ²⁸.

L’exemple de l’abattoir de volailles de la COOPÉRATIVE FÉDÉRÉE à St-Félix-de-Valois

En remplaçant par un nouveau système à sec le système de transport des viscères qui était jusque là assuré par un courant d’eau, l’abattoir de la COOPÉRATIVE FÉDÉRÉE a réduit (lors des journées d’abattage de poules pondeuses) les charges de son effluent respectivement de 72 % pour la DBO₅ (39,5 à 11,0 kg/tonne de poids vif), de 64 % dans le cas des MES (25,8 à 9,4 kg/tonne de poids vif) et des huiles et graisses (7,0 à 2,5 kg/tonne de poids vif). De plus, la récupération à sec des viscères permet la valorisation des œufs, des jaunes d’œufs et de certains autres éléments sous forme de suppléments alimentaires pour les animaux.

Par ailleurs, en optant pour un procédé moins polluant, la compagnie estime économiser un montant de 320 000 $ en frais de capitalisation et d’environ 30 000 $ annuellement en frais de fonctionnement pour réaliser le prétraitement de ses effluents.

Extrait de la fiche n^o 4 de la collection « Produire sans polluer – les technologies propres au Québec : plus que jamais » ²⁹.

L’exemple de la LÉGUMINERIE DIONNE

En mettant en œuvre des solutions basées sur le bon sens, la LÉGUMINERIE DIONNE, une petite entreprise familiale qui fait la transformation de la pomme de terre qu’elle produit elle-même en partie, réussit à gérer ses rejets tant liquides que solides d’une façon remarquable. Ainsi, elle parvient à transformer une tonne de pommes de terre en utilisant 300 litres d’eau et en générant des effluents bruts qui contiennent de l’ordre de 8,6 kg de DBO₅ et de 9,6 kg de MES alors que dans la pratique courante, cette transformation requiert plutôt environ 18 000 litres d’eau et produit 23 kg de DBO₅ et 20 kg de MES.

Pendant les mois d’hiver, l’entreprise effectue un prétraitement de ses eaux usées et réduit les quantités de DBO₅ et de MES respectivement de 62 % et de 89 % avant de les déverser dans le réseau d’égout municipal. D’avril à octobre, le faible volume d’eaux usées (environ 7 m³/d) et leur teneur en matières fertilisantes ont incité l’entreprise à procéder à leur épandage dans ses champs. Elle valorise également les 2 à 3 tonnes de résidus qu’elle produit quotidiennement en les utilisant comme nourriture pour des bovins.

Globalement l’entreprise a réussi à améliorer la qualité de sa matière première ainsi que sa productivité tout en préservant l’environnement par la réduction de sa consommation d’eau et la valorisation de ses effluents et de ses résidus.

Extrait de la fiche n^o 7 de la collection « Produire sans polluer – les technologies propres au Québec : plus que jamais » ³⁰.

Prétraitements effectués par les industries en réseau
Généralement, les équipements de prétraitement sont destinés à assurer l’égalisation du débit, l’ajustement du pH, le tamisage, le dessablage, le dégraissage et la réduction des charges polluantes organiques. L’ampleur du prétraitement est déterminée par les caractéristiques des eaux usées, les exigences du règlement municipal relatif aux rejets dans les égouts municipaux et la capacité d’accueil des ouvrages d’assainissement municipaux. Ainsi, les abattoirs et les salaisons de faible envergure ainsi que les industries laitières installent un intercepteur de graisses. L’effluent sortant de cet équipement doit avoir une concentration en graisses animales ou végétales inférieure à 150 mg/L selon la norme type apparaissant dans les règlements municipaux. Lorsqu’il s’agit d’un abattoir ou d’une salaison importante, l’installation d’un flottateur à air dissous avec injection de produits chimiques est indispensable et permet de réduire la concentration des graisses de 95 % et plus, celles des matières en suspension d'environ 80 % et celle de la demande biochimique en oxygène de 60 à 70 %. Le flottateur doit être précédé d’un tamis et son alimentation en eau doit être régularisée.

Traitements effectués par les industries hors réseau
Selon la taille, la chaîne de traitement installée par les industries hors réseau varie beaucoup. L’épuration des eaux de procédé peut être réalisée selon l’une des techniques suivantes : les installations septiques, l’épandage dans les champs, les étangs aérés, les boues activées conventionnelles ou de type « réacteur biologique séquentiel », les traitements anaérobies, etc.

Les très petites entreprises ont recours aux installations septiques; toutefois, ces systèmes ne sont pas toujours conçus adéquatement compte tenu des très fortes concentrations des matières organiques présentes dans les eaux usées et leur efficacité peut être très variable. Les moyennes ou les grandes entreprises installent fréquemment des réacteurs biologiques séquentiels; on en dénombre plus d’une vingtaine actuellement en opération au Québec, surtout dans l’industrie des viandes. Quelques-unes procèdent à l’épandage dans les champs lorsque la production est saisonnière et quelques autres ont recours à un traitement anaérobie suivi d’étangs aérés.

La chaîne de traitement commence par des prétraitements tels que ceux énumérés précédemment afin que le traitement biologique qui suit puisse fonctionner dans de bonnes conditions. D’une façon générale, lorsqu’ils sont convenablement contrôlés, les réacteurs biologiques séquentiels (RBS) et les traitements anaérobies suivis d’étangs aérés permettent de rejeter au cours d’eau des effluents dont les concentrations en DBO₅ sont inférieures à 30 mg/L, avec des taux de réduction généralement supérieurs à 90 % (voir le tableau 9). Il est fréquent que les industries agro-alimentaires hors réseau soient de plus obligées d’assurer une réduction du phosphore.

Tableau 9 : Performances des RBS dans l'industrie agro-alimentaire au Québec*
Types d'industrie	Nombre d'industries évaluées	Gammes de débits (m³/d)	Pourcentages d'enlèvement moyen de différents contaminants (%)
Types d'industrie	Nombre d'industries évaluées	Gammes de débits (m³/d)	DBO₅	MES	H&G	P
Abattage de bovins	6	35 à 650	81 à 98	25 à 92	13 à 99	6 à 73
Abattoirs de volailles	4	425 à 1540	97 à 99	75 à 96	83 à 98	34 à 95
Ensemble de diverses industries agro-alimentaires (abattoirs de bovins, de volailles, de porcs, usines de transformation)	13	25 à 1540	94	76	90	57

* Extrait d'un rapport interne du ministère de l'Environnement et de la Faune (juin 1997)

3.6.3 Appréciation des efforts de dépollution

Figure 14 : Pourcentages des industries dont les travaux d'assainissement sont terminés ou en cours (hors CUM – année 1995) Secteur agro-alimentaire

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En 1995, les travaux d’assainissement des grandes entreprises

(³ 250 employés), sont terminés ou en cours de réalisation dans 68 % des cas, soit respectivement 83 % pour les industries en réseau et 29 % pour les industries hors réseau (voir la figure 14 et l'annexe 6). Les cinq industries hors réseau qui restent à assainir sont toutes des poissonneries présentant une problématique particulière : plusieurs d’entre elles vivent une situation financière difficile et certaines ont même réduit ou cessé leurs opérations depuis 1995. Les trois entreprises en réseau ayant besoin de réaliser des travaux d’assainissement appartiennent toutes au secteur des viandes; elles ont entrepris des travaux depuis. En résumé, on peut considérer que pratiquement tous les travaux d’assainissement possibles sont en voie d’être complétés pour cette classe d’entreprises.

Le taux d’assainissement des entreprises de taille moyenne (50-249 employés), exprimé en termes de travaux terminés ou en cours de réalisation, atteint 62 %, soit respectivement 65 % pour les établissements en réseau et 54 % pour les établissements hors réseau. Parmi les 51 industries à assainir, les deux tiers sont situées en réseau, ce qui nécessite en général des travaux assez modestes, constitués de prétraitements.

L’avancement des travaux d’assainissement des petites et des très petites entreprises qui représentent à elles seules 70 % des entreprises est nettement plus faible, les travaux étant terminés ou en cours dans seulement 45 % des cas. L’assainissement a toutefois progressé plus vite pour les industries en réseau (57 % en réseau par rapport à 35 % hors réseau), ce qui s’explique par le fait que ces industries ont dû suivre le rythme de réalisation du volet municipal du PAEQ et que les travaux sont en général moins onéreux que pour les industries hors réseau, puisqu’il s’agit seulement de prétraitements.

Le retard le plus important est observé pour les entreprises de très petite taille situées hors réseau, compte tenu des faibles capacités financières et techniques de ces entreprises, des irrégularités de la production inhérentes à la taille même de ces industries et de l’absence de solutions de traitement bien adaptées au contexte (comment entretenir un système de traitement biologique lorsque la production est très irrégulière?). De plus, elles sont souvent localisées sur le territoire de petites municipalités éloignées des grands centres, qui n’ont pas bénéficié des interventions du PAEQ.

3.7 L’assainissement des eaux dans le secteur du textile (hors CUM)

À l’intérieur du secteur du textile et du vêtement qui compte environ 1000 entreprises, principalement quatre sous-secteurs ont des rejets d’eaux usées significatifs, soit les usines textiles proprement dites qui procèdent au filage, au tissage, au lavage, à la teinture des fibres et à l'impression des tissus, les usines qui fabriquent et teignent les tapis, les entreprises qui effectuent le délavage de tissus et les tanneries. En 1995, 101 entreprises significatives, presque toutes situées en réseau, ont été sélectionnées.

3.7.1 Caractéristiques des eaux usées

Les eaux de procédé sont susceptibles de contenir des substances alcalines, des substances acides, des huiles et graisses, des sels, des colorants, des détergents, des phosphates, des produits oxydants, de l’azote ammoniacal, des métaux toxiques, des fibres, etc. Selon le type de production et le type d’opération, le pH des eaux usées peut être soit inférieur à 5,5, soit supérieur à 9,5.

Le secteur du textile est reconnu pour produire des volumes d’eaux usées très variables. Ces eaux sont généralement compatibles avec les exigences de fonctionnement d’un traitement biologique; cependant, le rapport DCO/DBO₅ peut varier de 2 à 10 et la concentration en DBO₅ est relativement basse dans la plupart des effluents.

3.7.2 Nature des travaux d’assainissement

Mesures de prévention de la pollution
Comme dans plusieurs autres secteurs, l’eau est utilisée pour le refroidissement indirect et pour les procédés de production. Étant donné le grand volume des eaux de refroidissement indirect, leur ségrégation et leur réutilisation sont indispensables. L’installation de tours de refroidissement et l’utilisation des eaux de refroidissement réchauffées pour effectuer le lavage ou la teinture des tissus constituent les deux pratiques les plus fréquentes.

La révision des procédés de production, la substitution de produits, l’élimination de plus en plus généralisée des colorants métallifères et leur substitution par d’autres composés, la récupération et la réutilisation de l’excédent des solutions-mères permettent de diminuer les charges polluantes et la toxicité des effluents. Le recours au rinçage à contre-courant, la suppression des déversements accidentels et l’endiguement des bassins sont également des mesures de prévention importantes.

Prétraitements effectués par les industries en réseau
Outre la ségrégation des eaux de procédé et des eaux de refroidissement indirect, les exigences du Ministère dans le cadre du PAEQ pour des industries textiles en réseau ont porté sur la régularisation du débit, l’ajustement du pH, l’enlèvement des huiles et graisses, l’interception des fibres et la réduction des métaux toxiques, en particulier dans les tanneries.

Pour un bon nombre d’usines textiles en réseau, les prétraitements se limitent à la construction d’un bassin de régularisation du débit et à l’installation d’un tamis, deux équipements indispensables au bon fonctionnement des ouvrages d’assainissement municipaux. Cependant, certaines usines doivent effectuer une réduction substantielle des huiles minérales employées pendant le tissage ou ajuster le pH lorsqu’il est en dehors de l’intervalle couramment accepté (5,5-9,5).

Traitements effectués par les industries hors réseau
Les industries textiles hors réseau installent d’abord des prétraitements, tels que ceux cités précédemment. Puis, les polluants dans ces eaux étant assez biodégradables, les techniques d’épuration suivantes sont utilisées au besoin : étangs aérés, boues activées, filtration biologique, etc.

3.7.3 Appréciation des efforts de dépollution

Figure 15 : Pourcentages des industries dont les travaux d'assainissement sont terminés ou en cours (hors CUM – année 1995) Secteur du textile

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Le degré d’avancement des travaux d’assainissement dans le secteur du textile s'établit, en 1995, à 75 %, à 68 %, à 41 % et à 38 % respectivement pour les grandes, moyennes, petites et très petites entreprises (voir la figure 15 et l'annexe 7).

Les entreprises en réseau sont nettement plus en avance. Par contre, les entreprises hors réseau étant très peu nombreuses, il ne reste en fait que sept industries hors réseau à assainir dont six de petite taille, employant en moyenne moins de 20 employés.