Institut national de la recherche scientifique - À l'assaut du lisier !

Deux cent mille tonnes de boues sèches générées annuellement par les stations d'épuration québécoises, 10 millions de mètres cubes de déjections porcines, des sites contaminés, des cendres volantes issues des incinérateurs: à l'heure où la civilisation de l'homo faber «surfabère» et risque de s'enfouir elle-même sous ses propres déchets, l'assainissement et la réhabilitation des résidus industriels et urbains deviennent plus que jamais un enjeu majeur de survie. Voilà la tâche à laquelle s'attelle la Chaire de recherche du Canada en décontamination environnementale.

Il y a environ un an et demi, l'INRS Eau et l'INRS Géoressources se regroupaient à Québec au sein de l'entité INRS Eau Terre Environnement (ETE); c'est à peu près à la même époque qu'est née la chaire dirigée par le Dr Jean-François Blais, un jeune chercheur qui possède une maîtrise en microbiologie de l'Université Laval et un doctorat en science de l'eau. Entre 10 et 15 étudiants gradués venant d'un peu partout dans le monde (Québec, Chine, France, Maghreb, Mexique) travaillent à la chaire, en compagnie des professeurs Blais, Rajeshwar Dayal Tyagi et Guy Mercier, et participent à la recherche et au développement en matière de procédés de lixiviation (extraction) chimique et biologique, d'optimisation du conditionnement et de la déshydratation des biomasses, et de la valorisation de ces dernières, tout comme de celle des rejets contaminés.

Guy Mercier travaille depuis 14 ans à l'INRS; son doctorat, obtenu à Toulouse et à Québec en 2000, portait sur la «Disponibilité des métaux et prévision du rendement lors de leur enlèvement par des techniques minéralogiques». «Les procédés sur lesquels nous travaillons peuvent parfois prendre jusqu'à 15 ans avant de passer à l'usage, affirme-t-il. La volonté politique et le contexte socioéconomique jouent un rôle majeur. Il y a des visionnaires qui sont en avance sur le marché, comme dans le cas du traitement des boues d'épuration, par exemple; on l'étudiait dès 1985 alors que les Européens ne s'y intéressent que depuis peu. Si un procédé comme Metix était arrivé en 1975, il serait déjà installé un peu partout. Ça pourrait avoir une belle valeur dans une décennie. Mais le contexte socioéconomique joue sur la mise en place des inventions. Les Américains, les Allemands et les Néerlandais sont très forts en décontamination des sols alors que, pour ce qui est de l'air, les Américains ne bougent pas, même si à Johannesburg plus de 3000 scientifiques leur crient l'évidence. Simplement parce qu'ils ne veulent pas vivre à côté de sites contaminés alors que la menace des gaz à effet de serre leur semble plus lointaine et irréelle.» Pour le Dr Mercier, la diminution des budgets municipaux influence aussi la recherche et le développement des procédés de dépollution, tout comme le fait que, du côté privé, les petites compagnies soient davantage portées à innover que les grosses, empêtrées dans de lourdes infrastructures.

En collaboration avec le privé

Malgré tout, le privé joue un rôle majeur dans la dynamique des réalisations de la chaire gérée par Jean-François Blais. La compagnie Alex Environnement s'est associée à l'INRS dès 1992, participant financièrement à toutes les étapes de mise au point de la technologie «Alex Cendre», dont elle possède aujourd'hui les droits. Ce procédé, premier succès commercial de la section de décontamination de l'INRS-ETE, vise le traitement des cendres volantes (accumulées dans un silo) d'incinérateur. On le retrouve d'ailleurs depuis novembre dernier dans celui de la ville de Québec, et bientôt à Lévis. Peu d'emplois sont générés par ce système, mais son potentiel environnemental a attiré l'attention de Vancouver et de municipalités de l'Angleterre. On évalue que Québec devrait économiser un million de dollars en dix ans.

L'argent privé étant le nerf de la guerre, la chaire s'est aussi associée à Biolix, une compagnie québécoise cotée à la Bourse, pour la mise au point du procédé Stabiox, qui permet d'améliorer la «déshydratabilité» des boues (celles des papetières en particulier) et la destruction des indicateurs bactériens de «pathogénicité». Selon le Dr Mercier, la déshydratation des boues diminue les coûts d'enfouissement et de transport. «Stabiox n'a pris que deux ans pour être mis au point; ses droits ont été acquis par Biolix en novembre dernier.» De concert avec Ondeo (filiale de Suez, l'ancienne Lyonnaise des eaux), la corporation Biolix fait également des démarches pour l'obtention de brevets, au niveau international, pour un autre procédé de traitement des boues, Metix, qui en est rendu à sa troisième génération. Il a été testé à la base militaire de Valcartier et, à l'automne 1999, à la station d'épuration de la CUM; des pourparlers sont en cours pour le traitement quotidien de 20 tonnes de boue. Pour parfaire cette technologie, les chercheurs s'emploient actuellement à parfaire leurs connaissances des mécanismes physico-chimiques impliqués dans le processus de floculation des boues acides décontaminées.

Vers l'avenir

En ce qui a trait au lisier de porc, les chercheurs ont travaillé de concert avec l'Institut de recherche en développement agro-environnemental (IRDA). «L'idée, révèle M. Mercier, c'est de séparer par une méthode physique le lisier en deux fractions: la première, solide, où se concentre le phosphore (la substance nauséabonde), et une fraction liquide contenant de l'azote. En enlevant cette dernière partie, qui peut servir de fertilisant, le lisier diminue de 80 % de volume. Les sous-produits liquide et solide du procédé sont présentement expérimentés à la ferme expérimentale de l'IRDA à Saint-Lambert, dans la région de Québec.» Il reste une étape de prototype à réaliser. Il faut tester sur une vraie ferme, et cette phase nécessite impérativement la participation d'un partenaire financier. Ils sont d'ailleurs en pourparlers. Cette technologie ne sera pas sur le marché avant un an. La mise au point de procédés de traitement du lisier fait actuellement l'objet de trois maîtrises à l'INRS-ETE.

De l'avis du Dr Mercier, le défi de la prochaine décennie se trouve dans la valorisation des biomasses et des rejets contaminés. «Dans chaque tonne sèche de boue d'épuration, il y a environ 55 $ d'engrais (phosphore, azote, potassium, etc.). En électronique, on utilise beaucoup de matériaux semi-précieux qui sont à toute fin pratique perdus et deviennent des contaminants. On peut les extraire. Mais pour récupérer les biomasses et retourner les métaux toxiques dans le cycle de production industrielle, il va falloir développer des versions plus performantes des technologies déjà existantes et abaisser leur prix de revient. Il faudra rendre les métaux assez purs pour que les fonderies puissent s'en servir», conclut-il.