Développement d’une infrastructure municipale résiliente de traitement des eaux usées visant la réutilisation de l’eau au Nunavik (Québec)
Chercheuse principale
Céline Vaneeckhaute (Génie chimique)
Co-chercheurs
Younès Messaddeq (Physique, génie physique et optique), Caroline Huot (Médecine sociale et préventive), Marc Journeault (Comptabilité)
Collaborateurs
Manuel Rodriguez (Aménagement du territoire et développement régional), Stéphanie Guilherme (Université d’Ottawa), Sidney Ribeiro (São Paulo State University)
Partenaires
Centre d’études nordiques, Purolite, Bionest, BioSmart Nanotechnology
Résumé du projet
Le changement climatique, accompagné par l’expansion démographique, le développement industriel et les infrastructures limitées amènent des problèmes majeurs pour la protection des ressources en eau dans les régions nordiques, qui s’intensifieront dans le futur. Les lagunes conventionnelles utilisées pour le traitement des eaux usées sont particulièrement sensibles aux impacts liés au changement climatique. Il existe un besoin urgent d’infrastructures résilientes de traitement des eaux usées dans le Nord afin de fournir une production durable de nourriture et d’eau pour les générations futures. Cette recherche vise le développement d’une filière de traitement des eaux usées municipales avancée et durable permettant la réutilisation de l’eau traitée pour des utilisations non potables. Ainsi, cette recherche aborde à la fois la problématique de l’approvisionnement durable en eau et la résilience limitée des infrastructures d’assainissement dans le contexte du changement climatique.
Le traitement proposé comprend trois étapes : le traitement primaire à l’aide des lagunes existantes, le traitement secondaire à l’aide d’un système de bioréacteur à membrane, et le traitement tertiaire à l’aide de la nanotechnologie hybride échangeuse d’ions (HIX-Nano), tous adaptés aux collectivités du Nord. Les principales innovations reposent sur l’utilisation de nouvelles biomembranes à haute efficacité produites à partir de fibres nanocellulosiques et d’une nouvelle méthode électrochimique pour la régénération de la résine HIX-Nano, minimisant ainsi les besoins en ressources et les coûts.
Premièrement, la qualité des eaux usées sera caractérisée et des cibles de traitement seront spécifiées pour la municipalité de Kangiqsualujjuaq, Nunavik. Ensuite, la filière sera développée et testée à l’échelle du laboratoire en utilisant des eaux synthétiques et réelles, après quoi un système à l’échelle pilote sera installé dans le village nordique pour une évaluation en temps réel. Enfin, une évaluation technico-économique et des risques sera effectuée pour conclure sur la faisabilité à grande échelle de la filière proposée.