Traitant environ 26 milliards de litres d’eaux usées par an, l’usine de traitement de Lulu Island dessert une population de quelque 200 000 habitants à Richmond, en Colombie-Britannique. Le biogaz est un sous-produit du traitement des eaux usées. Près de 50 pour cent de celui émis par l’usine sert à la production de chaleur industrielle et au chauffage des bâtiments. Jusqu’en 2022, le biogaz excédentaire était brûlé à la torche, après quoi l’agglomération vancouvéroise s’est mise à le valoriser en biométhane (gaz naturel renouvelable) de qualité pipeline et à en approvisionner FortisBC, un service public.

Cette étude de cas décrit les éléments de conception à examiner et les leçons apprises durant la réalisation d’un système de conversion du biogaz en gaz naturel renouvelable.

Éléments à examiner

Sélection de la technologie

Afin de permettre l’injection de biogaz dans le réseau public, l’agglomération vancouvéroise devait nettoyer et valoriser le biogaz jusqu’à ce qu’il atteigne la qualité de gaz naturel renouvelable. Nous avons évalué quatre technologies selon des critères comprenant ceux-ci :

La purification à l’eau a été choisie comme solution préférentielle étant donné sa capacité à produire du gaz naturel renouvelable de la qualité désirée de façon soutenue contre peu d’efforts d’exploitation et d’entretien. De plus, cette méthode est exempte de produits chimiques, autonome et écologique.

Production de gaz de digesteur

Grâce à des données antérieures sur le processus, nous avons relevé des variations importantes dans l’écoulement du biogaz qui perturberaient le fonctionnement du système de nettoyage du biogaz. Nous avons surmonté cette difficulté en ajoutant un nouveau gazomètre à membrane afin de stabiliser l’écoulement excédentaire de gaz et de découpler le système de nettoyage du biogaz du système de gestion du gaz en place.

Le nouveau gazomètre a apporté un autre bénéfice : plus de redondance. Quand le gazomètre principal a besoin d’entretien, le nouveau peut servir à éliminer le temps mort dans le système.

Aménagement de l’équipement

La réglementation exige que le système de nettoyage du biogaz se situe à au moins 15 mètres des brûleurs à effluents gazeux existants. De plus, des plans sont en cours à l’usine pour élargir les volets liquide et solide des déchets à l’avenir, si bien qu’il restait peu de place pour la construction de la nouvelle installation.

Système de nettoyage du biogaz : résultat de l’installation

Le système produit du biométhane à plus de 98 % de manière constante. On prévoit qu’il générera 60 000 gigajoules de gaz naturel renouvelable pour FortisBC, assez pour fournir 600 foyers moyens. En 2022, la première année complète d’exploitation, le brûlage à la torche a été réduit de 61 % par rapport aux années précédentes où aucun système de nettoyage du biogaz n’était en place. La réduction du brûlage à la torche a mené à environ 2 500 tonnes de CO2 de moins par année. Ce projet novateur sera plus que rentable. De plus, il contribuera aux objectifs environnementaux régionaux, le tout sans même faire subir de risque financier aux contribuables.

Les projets futurs examineront la possibilité d’augmenter le biogaz excédentaire existant, augmentant de ce fait le rendement des investissements dans le nettoyage du biogaz de l’agglomération vancouvéroise et diminuant par-dessus le marché l’empreinte carbone de l’usine de traitement.

Principaux contributeurs à la mise à niveau réussie du biogaz en gaz naturel renouvelable de l’usine de traitement des eaux usées de Lulu Island :

1. le soutien du conseil d’administration de la région de Vancouver;
2. la présence de biogaz excédentaire utilisable;
3. une analyse de rentabilité favorable lors de la planification, de la conception et de l’approvisionnement;
4. un défenseur du projet parmi le personnel qui a veillé à ce qu’il ne perde pas sa priorité malgré son caractère non essentiel;
5. l’existence d’un service public intéressé à l’achat de gaz naturel renouvelable à prix raisonnable.