Étude dans différents mélanges de boues papetières et municipales

Étude dans différents mélanges de boues papetières et municipales
de la croissance et de la sporulation de microorganismes utilisés
pour la conservation humide de la biomasse
Équipe de réalisation :
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Sylvain Duquette
Annie Trudeau
Simon Fréchette Gélinas
Marc-André Déry
Les étudiants qui ont participé au projet sont :
• Benoit Goyette
• Karel Huard
CONTEXTE
HYPOTHÈSE DE DÉPART ET RISQUE
AVANCÉE TECHNIQUE OU TECHNOLOGIQUE
L’usine Kruger de Trois-Rivières dispose d’un imposant système de traitement
biologique des effluents pouvant traiter plus de 70000 mètres cubes d’eau usée
par jour.
Développement des connaissances et de procédés permettant d’utiliser un
réacteur biologique industriel d’une papetière destiné au traitement d’effluents
pour la production de nouveaux bioproduits commerciaux et utilisables sur place
ou localement.
Ces produits pourront avoir un impact important sur des opérations de
production d’éthanol à partir de résidus agricoles. Les inoculants permettront
principalement de préserver la biomasse au-delà de la saison de récolte afin
de rentabiliser les installations et d’éviter le recours à une étape onéreuse de
séchage.
À la suite de la récente fermeture de machines à papiers et d’unités de traitement de surface, le système de traitement n’est plus opéré à pleine capacité.
Il serait opportun d’utiliser une partie des équipements en place pour produire
à grande échelle des microorganismes industriels qui pourront être utilisés pour
la conservation humide de biomasse.
MÉTHODOLOGIE
Les travaux ont consisté à démontrer par des essais en laboratoire la possibilité
de traiter en parallèle des effluents papetiers et municipaux ou un mélange
des effluents. Des essais ont été réalisés afin d’identifier les boues permettant
la croissance de la bactérie ciblée et l’obtention subséquente de produits
microbiens utilisables sur place ou localement. Les essais de fermentation ont
d’abord été réalisés en fioles pour déterminer les meilleures combinaisons de
boues. Des essais de fermentation dans un réacteur 7,5 litres ont ensuite été
réalisés sur les meilleures combinaisons pour en valider la reproductibilité.
RÉSULTATS
TRANSFERT TECHNOLOGIQUE
Les essais ont permis d’établir les paramètres pour la croissance de la bactérie
ciblée dans des boues secondaires de traitement des effluents municipaux et
papetiers et dans différents mélanges de boues. La bactérie ciblée a un taux de
croissance important (> 1 x 108 UFC/ml) dans des boues papetières. Lorsque le
pourcentage de boues municipales augmente dans le mélange, il y a augmentation du taux de croissance de la bactérie ciblée.
Le projet a été réalisé en collaboration avec les professeurs Simon Barnabé et
Daniel Montplaisir. Dr. Montplaisir titulaire de la chaire de recherche industrielle
Kruger sur les technologies vertes agit principalement comme interlocuteur avec
l’usine Kruger de Trois-Rivières. Les résultats seront présentés au directeur des
services techniques de l’usine Kruger de Trois-Rivières.
COMPÉTITIVITÉ
L’adaptation du système de traitement aux eaux usées municipales de la Ville et
à l’obtention de produits microbiens commerciaux permettrait de diversifier les
opérations de l’usine Kruger de Trois-Rivières ainsi que ses produits.
RETOMBÉES SUR LA FORMATION
Deux (2) étudiants du Cégep de Trois-Rivières ont eu la chance de participer
aux différents essais. Ces étudiants ont travaillé avec les techniciens du CSPP
et le personnel de la CRIEB qui ont encadré leurs tâches dans le projet. Ces
étudiants ont acquis une certaine expérience dans la réalisation d’analyses
physico-chimiques (concentration et pH) et biologiques (compte de bactéries)
en plus de découvrir la recherche appliquée. Un professeur du département de
biologie a aussi participé au projet.
IMPACT ENVIRONNEMENTAL
Les boues générées par le système sont actuellement enfouies. Ce mode
d’élimination a des conséquences économiques et environnementales alors qu’il
est possible d’ajouter de la valeur aux boues en raison des éléments fertilisants
et nutritifs qu’elles contiennent.
PARTENAIRES
PROPRIÉTÉ INTELLECTUELLE
UQTR
• Kruger, usine de Trois-Rivières
• Dr. Daniel Montplaisir titulaire de la
chaire de recherche industrielle Kruger
sur les technologies vertes de l’UQTR.
• Dr. Simon Barnabé titulaire de la chaire de recherche
industrielle en environnement et biotechnologie (CRIEB)
de l’UQTR.
• Dr. Kokou Adjallé professionnel de recherche de la
chaire de recherche industrielle en environnement
et biotechnologie (CRIEB) de l’UQTR.
FINANCEMENT
CRSNG - Programme d’innovation dans les collèges
et la communauté (ICC)
Subvention de recherche et développement appliquée RDA niveau 1.
20
en rése ans
au
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