Cette étude de cas fait partie d'une série portant sur des projets d'eaux usées financés par le Fonds municipal vert de la FCM. Chaque étude de cas donne des renseignements techniques, des détails sur le projet et des conseils sur les pratiques exemplaires.

Aperçu du projet

La Ville de Barrie (Ont.) a procédé à l'agrandissement de son usine de traitement des eaux usées pour faire face à sa croissance démographique et améliorer la qualité de l'eau rejetée par l'usine dans l'environnement. Le projet a permis à l'usine de traitement d'augmenter sa capacité de pompage d'eau, de traitement biologique, de séparation des solides, de désinfection, de digestion des boues et d'utilisation de biogaz. La Ville s'est également dotée d'un nouveau réservoir anoxique.

Ces améliorations ont mené à une réduction de la quantité de phosphore et aidé au maintien de niveaux acceptables d'ammoniac dans les eaux usées. Elles ont également amené l'usine à augmenter sa production de biogaz, qui est utilisé sur place pour produire de l'électricité et ainsi réduire les coûts énergétiques. De plus, le projet a contribué à la protection durable de la baie Kempenfelt et du lac Simcoe. 

La figure présente le calendrier de l’initiative de la Ville de Barrie, en Ontario, avec la « durée prévue », les « délais » et la « durée réelle ». La conception détaillée devait débuter vers la fin de 2005 et s’échelonner sur cinq ans et demi. Dans les faits, elle a pris six ans et la date d’achèvement a été novembre 2011. L’initiative a accusé un retard de six mois.    La première partie de la figure montre la population visée par l’initiative relative aux eaux usées. À Barrie, en Ontario, l’usine de traitement des eaux usées dessert 135 711 personnes. La deuxième partie montre le budget de l’initiative. Le montant prévu pour mener l’initiative à bien s’établissait à 84 millions de dollars. En réalité, il a fallu 87,9 millions. L’initiative a dépassé le budget de 3,9 millions de dollars. La figure montre la demande biochimique en oxygène (DBO) dans l’eau traitée par l’initiative de la Ville de Barrie, en Ontario. Avant l’initiative, la DBO s’établissait à 5,6 mg/l. Après l’initiative, elle a chuté de 71 % pour s’établir à 1,6 mg/l.

Description des graphiques (pour lecteur d'écran)

Raisons du projet

  • La Ville avait besoin d'augmenter la capacité de son usine de traitement des eaux usées pour soutenir sa croissance et réduire au minimum les débordements d'égouts unitaires.
  • Son système de traitement des eaux usées nécessitait également une mise à niveau afin de se conformer aux charges d'ammoniac et de phosphore spécifiées dans le plan de protection du lac Simcoe (2009).

Aspects novateurs du projet

  • L'usine de traitement des eaux usées de Barrie constitue le plus grand point de déversement dans un habitat d'eau douce fragile.
  • Le projet a contribué à la protection et à la restauration en cours du lac Simcoe.

Pratiques exemplaires et leçons clés

L'expérience de la municipalité dans ce projet démontre certaines pratiques exemplaires et leçons clés qui pourraient orienter d'autres projets similaires.

Effectuer des recherches contextuelles

  • Le projet aurait tiré avantage de recherches supplémentaires sur les tendances et les exigences environnementales pour la région, notamment en ce qui concerne l'établissement de normes plus strictes quant aux niveaux de phosphore dans les effluents.  
  • En consultant des organismes de réglementation et des groupes d'intérêt, y compris des offices de protection de la nature, la Ville a engagé les parties prenantes à prendre connaissance de différentes approches face à ces enjeux et des nouvelles technologies disponibles pour le traitement du phosphore. 

Optimiser le rendement à long terme du capital investi

  • La Ville a entrepris un processus d'analyse des coûts avec le soumissionnaire retenu afin de déterminer les possibilités d'améliorer la conception du projet et de réduire les coûts.  

Se tourner vers d'autres choix que l'approvisionnement offert au plus bas soumissionnaire

  • Le service d'ingénierie de la Ville et l'expert-conseil chargé de la conception ont collaboré à une qualification préliminaire des soumissionnaires en utilisant un processus de sélection basé sur la qualité pour évaluer les soumissions (par opposition à une méthode fondée sur le plus bas soumissionnaire). La Ville a présélectionné des pièces d'équipement majeures, notamment des pompes à eaux d'égout brutes, des filtres tertiaires et des mélangeurs à réservoir UNOX.

Faire usage de communications et d'une gestion de projet efficaces

  • Le groupe d'exploitation des eaux usées de Barrie a participé à la planification, à la conception et à la mise en service des installations mises à niveau.

Préparer des tests détaillés et des plans de travail pour la mise en service

  • L'élaboration de tests détaillés et de plans de travail pour la mise en service devrait se faire durant les premières phases d'un projet majeur.
  • Au cours de la conception, l'équipe de projet a tenté de déterminer les arrêts de production potentiels qui causeraient des interruptions de service.
  • Le calendrier du projet devrait tenir compte de la durée requise pour l'établissement et le bon fonctionnement des processus biologiques.

Image de disques biologiques (Ville de Barrie (Ont.)
Disques biologiques installés pour réduire les niveaux d'ammoniac et d'azote organique dans la baie de Kempenfelt (Ville de Barrie, Ontario).

Avantages du projet

Ce projet a donné lieu à une multitude d'avantages environnementaux, sociaux et économiques. 

Avantages environnementaux

Réduction de la consommation d'énergie (électricité et gaz naturel) : La Ville s'est dotée de mécanismes d'entraînement à fréquence variable, qui font augmenter ou diminuer la vitesse des moteurs en fonction des besoins, réduisant ainsi la demande en électricité.

Production d'énergie renouvelable : L'usine produit davantage de biogaz destinés à servir de combustible parce qu'elle traite plus d'eaux usées. Cela fait également en sorte que les chaudières et les dispositifs de cogénération fonctionnent de manière plus constante (plutôt qu'intermittente) en générant de la chaleur et de l'électricité servant à différents processus de traitement et au chauffage l'hiver.  

Amélioration de la qualité des effluents :  La Ville réussit à se conformer à des exigences plus strictes en matière de traitement des effluents. La qualité des effluents satisfait les cibles d'autorisation environnementale (AE) établies par le ministère de l'Environnement et de l'Action en matière de changement climatique de l'Ontario. Pour le phosphore et l'ammoniac, les cibles ont été fixées à 0,18 mg/l et à 4-10 mg/l respectivement (moyennes mensuelles).

Diminution de la consommation municipale d'eau et amélioration de la gestion des eaux de ruissellement : Dans le cadre du projet, la Ville a mis en œuvre plusieurs programmes complémentaires afin de réduire le flux entrant des eaux usées, notamment un programme global portant sur les entrées d'eau et les infiltrations, un programme de remise pour l'installation de toilettes à débit restreint et un examen des dispositifs d'écoulement des eaux de toit et des descentes pluviales non conformes. 

Meilleur contrôle des odeurs : La Ville a ajouté un dispositif biologique de contrôle des odeurs afin de traiter l'air recueilli du poste de chargement des camions, des réservoirs de mélange des boues et des réservoirs de retenue des boues. 

Avantages sociaux

Amélioration de la santé et de la sécurité du personnel : L'usine avait presque atteint sa capacité hydraulique, tout comme l'équipement et les réservoirs. L'agrandissement de réservoirs servant à différents processus a augmenté la capacité des exploitants à effectuer des réglages mineurs sur des périodes plus longues.

L'agrandissement de l'usine a également permis de mettre des réservoirs hors service aux fins d'entretien, ce qui assure un service continu et réduit le nombre de fermetures de l'usine de traitement pour des travaux de maintenance.<0} Des grues permanentes ont également été ajoutées pour aider le personnel à lever des objets lourds plus sécuritairement; les employés utilisaient auparavant des treuils et des chaînes. 

Possibilités d'activités physiques et récréatives : Le nouveau dispositif de contrôle des odeurs installé en cours de projet a permis de réduire considérablement les odeurs émanant de l'usine de traitement des eaux usées, ce qui a eu pour effet d'encourager l'utilisation des espaces riverains. 

Promotion d'un mode de vie axé sur le développement durable : Le projet d'agrandissement a démontré l'engagement de Barrie envers la création d'un centre-ville dynamique, une gestion de la croissance basée sur l'intensification, la protection de l'environnement et la salubrité du lac Simcoe. 

Qualité des espaces publics : Une baie Kempenfelt en bon état représente une excellente vitrine pour le lac Simcoe et constitue un élément central important pour la collectivité.

Avantages économiques

Meilleures conditions pour le tourisme : Des berges plus propres améliorent la capacité de la Ville à attirer des touristes, lesquels constituent une source de revenus pour les commerces locaux.

Soutien à la croissance économique : L'augmentation de la capacité de traitement des eaux dans les installations permet à la Ville d'intensifier encore davantage l'utilisation des terres en créant des conditions favorables à la croissance économique, à l'emploi et à l'augmentation des revenus municipaux.

Sources de financement multiples : La Ville a réussi à financer le projet au moyen des tarifs des services publics et des droits d'aménagement, ainsi qu'au moyen du financement provisoire, des obligations, d'un prêt et d'une subvention du Fonds municipal vert.  

Diminution des coûts d'exploitation : La Ville a installé des moteurs à rendement élevé pour toutes les pompes et tous les mélangeurs ainsi que des lampes UV à haute efficacité pour rendre le dispositif de rayonnement ultraviolet plus écoénergétique. Le système de chauffage par caloporteur actuel se sert du biogaz des eaux usées comme source d'énergie plutôt que d'électricité ou de gaz naturel, ce qui augmente l'efficacité énergétique.

Durée de vie de l'actif prolongée : Le projet a augmenté la capacité des installations existantes, évitant ainsi des dépenses reliées à la construction d'une nouvelle usine. 

Le diagramme à secteurs montre la répartition du financement de l’initiative relative aux eaux usées de la Ville de Barrie, en Ontario, pour chaque source de financement, soit la municipalité (97 %), un prêt du FMV (2 %) et une subvention du FMV (1 %).
 

Faits saillants

Les faits saillants techniques sont à jour en date de 2013.

Traitement

  • Avant : traitement conventionnel des boues activées
  • Après : traitement conventionnel des boues activées à l’aide d’un système UNOX et de disques biologiques

Désinfection

  • Avant : désinfection par rayonnement ultraviolet
  • Après : ajout d’un système secondaire de rayonnement ultraviolet au sodium à haute pression en supplément au système de rayonnement UV en place (qui n’avait pas encore atteint la fin de son cycle de vie).

Gestion des biosolides

Les biosolides qui s’accumulent dans l’étang d’épuration sont retirés après une période de 7 à 10 ans et utilisés à des fins agricoles.

Moyenne annuelle du débit quotidien

  • Avant : 52,9 mlj (millions de litres par jour)
  • Après : 51,2 mlj

Capacité nominale

  • Avant : 57,1 mlj
  • Après : 76,0 mlj

Pourcentage de la capacité totale utilisée pour la moyenne annuelle du débit quotidien

  • Avant : 93 %
  • Après : 68 %

Matières en suspension totales (MES)

  • Avant : : 5,6 mg/l
  • Après : 1,5 mg/l
     

Coordonnées de la personne-ressource du projet :

Jessica Peters-Palfi
Ingénieure principale
Ville de Barrie (Ont.)
T. 705 739-4220, poste 4740  

Michael Jermey
Trésorier adjoint
Ville de Barrie (Ont.)
T. 705 739-4220, poste 4751

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