Recyclage des boues un aperçu… Marc Hébert, agronome, M.Sc. Direction des politiques en milieu terrestre

Aspects abordés Origine Modes de gestion Intérêt agronomique et économique du recyclage Encadrement Intérêt vs GES Innocuité environnementale

Origine des boues

Gestion Antique … «Chez les peuples anciens où l’agriculture était avancée, on considérait les excréments humains comme un puissant engrais qu’il fallait recueillir en totalité… (en Chine) les maisons possédaient des cuvelles ou des citernes bien murées, pour ne rien perdre des matières fécales. On considérait comme une grave impolitesse, celui qui, invité à dîner, ne passait pas par les latrines avant son départ.» Auguste Scott, agronome, Université Laval (1968)

L’urbanisation s’en mêle Exode rural Fumier dans la ville Épidémies Bol de toilette et égouts sanitaires Eutrophisation de l’eau Épuration des eaux usées PAEQ 1978

Eaux usées municipales St-Hyacinthe

Épuration 101

La «boue»

Stations mécanisées Grandes villes ≈ 70 stations de ce type au Québec Chicoutimi Grandes villes ≈ 70 stations de ce type au Québec Production de boues en continu

Étangs Petites villes/municipalités ≈ 550 stations Boues liquides s’accumulent au fond des bassins (5-15 ans) Maniwaki Sorel/Tracy

Traitement autonome

Résidus organiques (milliers de tonnes humides)

Gestion des biosolides

Destinations possibles Traitement des eaux Boues Enfouissement sanitaire Sol Biosolides Au Québec, nous avons environ 700 stations de traitement des eaux usées, qui produisent environ 900 000 T humides de boues/année. Il y a trois destinations possibles pour ces boues: - L’enfouissement sanitaire et l’incinération (82%) - L’épandage sur les sols (18%): Compostage 60%, Épandage directe 40% Pourquoi tellement des boues sont-elles incinérées et enfouis? 1e, l’enfouissement sanitaire ne coût pas chère, et aussi, c’est une question de perception publique. Les gens ont des craintes par rapport à l’épandage des boues. Incinérateur

Audiences du BAPE (1996) «… Le compostage et l’amendement des sols agricoles et forestiers par épandage devraient recevoir une attention particulière…»

Rapport du BAPE (1997) « qu’une préférence soit accordée à la valorisation des boues à des fins agricoles, sylvicoles et horticoles plutôt qu’à la valorisation thermique, dans la mesure où ces boues présentent des caractéristiques compatibles avec l’usage que peuvent en faire les secteurs concernés; la mise en décharge ne devrait être autorisée qu’en dernier recours ».

Politique québécoise sur la gestion des matières résiduelles 1998-2008 Article 5.6.8 « … Éventuellement, aucune boue ne devrait être enfouie sans démonstration qu’il n’est pas économiquement viable de la valoriser ».

Position de FNE «Si on ne met pas les boues sur les terres agricoles, il faut les incinérer ou les mettre en décharge. Ces deux solutions sont loin d’être satisfaisantes. FNE est favorable à l’utilisation agricole de boues, dans la mesure où leur bonne qualité est assurée… » octobre 2006 | Pénélope Vincent-Sweet | Chambres d’Agriculture, p. 16 http://paris.apca.chambagri.fr/download/apca/o/STEP.pdf Site web de FNE http://www.fne.asso.fr/PA/eau/doc/fiche_boues_step1.pdf

Modes de gestion actuels Données de 2006 Recyc-Québec (2008)

Le recyclage au Québec

Exemples de recyclage n n n n n n n n n n n n n n n n n n Dolbeau-Mis. Baie-Comeau Rouyn n n St-Félicien n n n Matane n Saguenay Roberval n Beaupré MRC H-Gatineau n n Drumondville Gatineau Laval n Victoriaville n n n n St-Hyacinthe St-Jean Chateauguay n n n Sherbrooke n Magog

Boues compostées

Biosolides granulés

Témoignage d’agriculteur Guy Tremblay, producteur agricole Ferme céréalière Guy Tremblay et Fils, Saguenay 19 avril 2006 «… Durant les premières années d’épandage des boues, le rendement de mes cultures n’a jamais cessé de croître… À plusieurs reprises, au cours des 13 dernières années, j’ai même obtenu des rendements records sur ces mêmes sols qui ne produisaient pratiquement plus rien avant que je commence à épandre des boues! …je n’ai jamais subi d’impact ou d’effet négatif au niveau de ma santé, de mes sols ou de mes récoltes, bien au contraire…»

«On estime que les boues que nous cédons gratuitement ont une valeur de 20 dollars la tonne et ont des effets aussi efficaces que leurs équivalents en engrais chimiques", Jean Tremblay, maire de Saguenay,

Moyenne (kg / tonne humide) Azote 5 10 15 20 25 30 35 Moyenne (kg / tonne humide) Mécanisée Liquid hog manure Chicken manure Cow manure Mechanized station Lagoon Étang Azote total Les données pour les fumiers et les lisiers sont tirées de Hébert, 2005

Approche québécoise Guide 1987

Consensus … Générateurs Villes Consultants Utilisateurs UPA FCQGÉD INSPQ Spécialistes/ Ministères

Une particularité québécoise … Interdiction d’épandage sur fruits et légumes Sauf produits certifiés BNQ

Encadrement Réglementation municipale La perception publique à l’effet que le recyclage des boues est à risque est une des principales raisons pour lesquelles cette filière est encadrée de façon très sévère par plusieurs intervenants. Mentionnons le Bureau de normalisation qui a établi des normes de qualité commerciale pour les composts de boues et les boues granulées. Actuellement, trois biosolides municipaux sont certifiés par le BNQ. L’information est disponible au kiosque du BNQ. Quand les biosolides municipaux ne sont pas certifiés par le BNQ, leur épandage nécessite une autorisation du Ministère. Dans tous les cas, l’épandage agricole doit se faire sous la supervision d’un agronome dont le travail est contrôlé par l’OAQ. L’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) offre un filet de sécurité supplémentaire pour tous les biosolides qui sont vendus dans les centres jardin ou en agriculture. À ces quatre filets de sécurité, s’ajoutent la responsabilité des municipalités, au niveau du traitement des boues, mais également dans la réglementation d’épandage. Réglementation municipale

Poursuite de la R et D

PGMR CMQ (2004) 4 stations mécanisées 62 000 tonnes boues/an ~ résidus verts Objectifs (2008) Beaupré et Boischatel compostage Ville de Québec 2/3 incinération 1/3 recyclage agricole/sylvicole (granules)

Gestion des boues et GES

Le potentiel de réchauffement global PRG Dioxyde de carbone (CO2) 1 Méthane (CH4) 21 Protoxyde d'azote (N2O) 310 En terme de gestion des boues et GES, il y a trois molécules qui nous intéressent. Dans le diapos qui suivent, je vais présenter les différents options de gestion des boues, et les impacts que ses options peuvent avoir sur la production des GES.

Émissions de GES Traitement des eaux CH4 Boues Enfouissement Sol sanitaire Sol Biosolides Nous allons regarder l’enfouissement sanitaire point de vue GES Si on enfouit des boues, elles se décomposent en situation d’anérobie … Incinérateur

GES: Enfouissement Avantages Inconvénients L.E.T. : Captage CH4 économie de carburants fossiles Inconvénients L.E.S. :Sans récupération de CH4 1 t humide de boues ≈ 1 t CO2-eq L.E.T. Récupération partielle du CH4 Pertes de 35% long terme (Macdonald, 20051) Émissions de N2O? Pour les LES sans captage de méthane, en comparaison avec une valorisation agricole, 1 tonne de boues enfouie émet l’équivalent de 1 tonne de CO2 Même avec captage de méthane,… 1Macdonald, R. 2005. Life Cycle Assessment (LCA) of Biosolids Management Options. The Sheltair Group. Submitted to Greater Vancouver Regional District.

Incinération CH4 N2O CO2 Traitement des eaux Boues Enfouissement Sol sanitaire Sol Biosolides Cendres N2O Grandes villes: Québec. Montréal, Longueuil, Laval Produit beaucoup de N20 Les cendres sont par la suite enfouies (Montreal), ou valorisés, par exemple la ville de Longueuil valorise les cendres dans une cimenterie Les boues ont besoin d’être séchés avant incinération – donc ça prend un carburant. Afin de sécher les boues pour les incinérer, ça prend un carburant, par exemple, du gaz naturel, qui dégage du CO2 L’incinération des boues génère des composés organique volatiles dans la cheminée de sortie. Ces composés ont besoin d’être détruites, par exemple, elles peuvent être brulées avec du gaz naturel. Incinération CO2 Traitement des COV Carburant

GES: Incinération Avantages Inconvénients Pas de méthane Moins de transport Impact mineur selon ACV Inconvénients Émissions de N2O Pour les LES sans captage de méthane, en comparaison avec une valorisation agricole, 1 tonne de boues enfouie émet l’équivalent de 1 tonne de CO2 Même avec captage de méthane,…

N2O - Incinération N2O = f Données japonaises (Suzuki et al. (2003) Teneur en azote Température < 900 o C traitement catalytique des NOx Données japonaises (Suzuki et al. (2003) Boues municipales (lits fluidisés) http://sciencelinks.jp/j-east/article/200312/000020031203A0337640.php 4 kg N2O/tonne sec de boue incinérée Moyenne (1,5 à 6,4) 1200 kg CO2 –éq/ tonne sec Estimé pour Québec 19 000 tonnes boues sec brûlées  24 000 tonnes éq-CO2/an Potentiel : 38 000 tonnes éq-CO2 /an Autres putrescibles? Besoin de donnés d’émissions

Épandage CO2 CH4 N2O CO2 CO2 N2O N2O CO2 Traitement des eaux Boues Enfouissement sanitaire Sol Biosolides CO2 Engrais (N,P) Cendres N2O N2O - Stockage de C dans le sol et dans les végétaux Incinération CO2 Traitement des COV Carburant

Épandage Avantages Inconvénients ↓ avec Granules et composts Pas de production de CH4 (sol en aérobie) Séquestration de C Sol: Long terme pour sols dégradés Plantes: Long terme en sylviculture Moins d’engrais chimique (CO2 et N2O) Cuivre: réduction des émissions de N2O du sol à long terme ? Inconvénients Émissions de N2O à court terme (+) ou (-) que les engrais chimiques / engrais de ferme? ↓ avec Granules et composts

Sylviculture Fertilisation : Augmentation de la biomasse ligneuse Séquestration prolongée Bois d’oeuvre Production d’énergie Peupliers hybrides Saule énergétique

Inquiétudes persistantes …

Tabou(e)! … Une autre grande crainte du public est la présence de pathogènes dans les boues municipales. Cette crainte a été cristallisée dans le film «Tabou(e)!».

«Toxique ou écologique?» «… Est-ce qu'on a de quoi s'inquiéter? Même l'Institut national de santé publique du Québec est assez ouvert, ne voit pas de risque (important). On ne trouve personne du côté scientifique pour dénoncer… un appel à la prudence, oui, mais rien pour aller jusqu'à confirmer le film de M. Desmarais.» Anne-Marie Dussault Cette dualité de perception des risques a été mise en évidence à l’émission Dussault-débat, le 20 avril 2006.

Facteurs explicatifs… Composante «chimique» Contaminants chimiques Paradigme «Naturel» vs «chimique» Composante «naturelle» «excréments humains» Culture d’hygiène moderne Tabou culturel

Contaminants chimiques Les boues ont changé

Teneur en plomb - Jonquière Séries Taillon et Alma

Toxicité «On a comparative basis …the toxicity of FR is analogous to that of solid and liquid manures, when we use the barley germination and growth and the Microtox tests. These observations follow those of Banks (cited by Webber 2003) who showed that municipal biosolids are relatively non-toxic for soil organisms. …Other preliminary assays with Eisenia andrei showed no toxicity to earthworms exposed to high concentrations of 12 manure and 4 biosolids not mixed with a soil.» Chassé et al. (2006) http://article.pubs.nrc-cnrc.gc.ca/ppv/RPViewDoc?_handler_=HandleInitialGet&journal=jees&volume=5&calyLang=fra&articleFile=s05-017.pdf

Le contaminant chimique inconnu… Fonds de garantie allemand Depuis 1990 Aucune indemnité pour un contaminant inconnu Aucune indemnité depuis 1999 Bien que la situation quant aux métaux lourd est sécuritaire, plusieurs soulèvent des craintes quant à des contaminants chimiques qui seraient inconnus maintenant, mais qui pourraient causer des dégâts irréversibles pour les sols. Afin de prémunir les agriculteurs contre ce risque, l’Allemagne a instauré un fonds de garantie. Après 15 ans d’existence, aucun problème de ce genre n’a été signalé. Ainsi, l’expérience avec des milliers d’agriculteurs allemands montre que ce risque est peu probable, bien qu’il ne soit pas impossible.

Agents pathogènes … Une autre grande crainte du public est la présence de pathogènes dans les boues municipales. Cette crainte a été cristallisée dans le film «Tabou(e)!».

Le 20 avril 2006, Télé-Québec a diffusé le film Tabou(e) Le 20 avril 2006, Télé-Québec a diffusé le film Tabou(e)! du réalisateur Mario Desmarais et produit par les Productions Thalie. Ce documentaire porte sur les boues d’épuration municipales et leur utilisation comme engrais sur les sols agricoles aux États-Unis, en France, en Suisse, en Ontario et au Québec. À partir des témoignages de citoyens, d’agriculteurs et de chercheurs universitaires, le film indique qu’une telle pratique pourrait s’avérer dangereuse. Le film conclut qu’il faut éviter tout risque de contaminer les sols et la chaîne alimentaire et suggère que l’épandage doit être abandonné, en vertu du principe de précaution. Le ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs est sensible aux arguments soulevés par le documentaire. Il est aussi conscient du fait que la pratique de gestion des boues d’épuration par les municipalités est un domaine souvent peu connu du grand public. Dans ce contexte, le présent document de « questions et réponses » vise à apporter un complément d’information quant aux risques posés par le recyclage des biosolides, par les municipalités et les papetières, et décrit la démarche que le Ministère a entreprise pour veiller à la protection de la qualité de l’environnement et de la santé humaine. Afin d’aider le grand public à repérer l’information voulue, les questions et réponse font souvent écho aux aspects qui sont soulevés dans le film. Les références scientifiques et les hyperliens utiles sont présentés à la fin de texte.

En France Ministère de l’Agriculture et de la Pêche «…aucun incident portant atteinte à la santé publique n’a été enregistré à ce jour… l’épandage agricole des boues fait l’objet d’une vigilance et d’un effort de recherche sans précédent…». Didier Rat (mai 2006), L’absence de problèmes sanitaires aux États-Unis concorde avec les observations faites en France.

Épinards californiens ? Malgré ces faits, la perception demeure à l’effet que le recyclage des boues municipales poserait un risque microbien important. Cela a été mis en évidence avec l’épisode des épinards contaminés à la bactérie E. coli O157:H7 qui a causé la mort de trois personnes aux Etats-Unis en 2006. Plusieurs médias ont soupçonné que l’épandage des boues était en cause. Cependant, les études scientifiques ont démontré que, tout comme à Walkerton, la source de contamination était le fumier de bovins.

Ce qu’en pense un médecin « Lorsque bien encadrée, l’utilisation des boues d’épuration traitées est somme toute sécuritaire. Le risque existe toutefois dans des conditions déviantes » André Labelle, MD, MSSS (1995).

Déviances ... Comme dans toute activité humaine, il existe des cas de déviance. Ici, on a l’exemple d’une entreprise de la Mauricie mise en infraction pour avoir épandu illégalement des boues de fosses septiques. À St-Donat, un avis d’infraction a été donné àa la municipalité pour stockage sans autorisation.

Odeurs ? Bien que le risque d’infection causé par le recyclage des biosolides est très faible et inférieur à l’épandage des engrais de ferme, il reste que les odeurs peuvent nuire au bien-être et au confort des voisins. Ces nuisances, qui ne sont généralement pas considérées comme des contaminants par les médecins, peuvent toutefois entraîner des réactions qu’on peut à tort imputer à une infection microbienne, comme des haut-le-cœur, des maux de tête, etc. Le même genre de réaction physiologique peut être observé lorsqu’on respire certains parfums commerciaux pendant une période prolongée. À la longue, si les odeurs perdurent, elles peuvent entraîner des troubles de l’humeur, comme le stress et l’anxiété. Il est donc important de prévenir ces nuisances.

«il est possible que certains malaises ressentis par des citoyens américains et ontariens, tels que décrits dans le film, aient été causés par les odeurs de certains biosolides particulièrement malodorants.»

Classification d’odeurs Afin de prévenir les problèmes d’inconfort reliés aux odeurs, le Ministère a défini une classification d’odeurs et a interdit l’épandage de MRF plus malodorantes que les engrais de ferme. Les biosolides produits par Toronto et Ottawa sont considérés «hors catégorie», en raison de la technologie utilisée. O1

Le recyclage… conclusions Une aventure humaine et écologique Risques perçus dangereux Risques réels très faibles ≤ fumiers de ferme Risque zéro n’existe pas Principaux risques Ne pas avoir de boues Pollution de l’eau Ne pas les recycler GES Épandages illégaux de b.f.s Défis Aborder la problématique de façon rationnelle et écologique Mettre en œuvre les PGMR Imiter les villes modèles Prévenir les bannissements municipaux Leadership des groupes verts

FIN …

Compétition phosphore ? Répartition du phosphore épandu au Québec

Incinérateur de Québec