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Empêcher les déchets solides de polluer le fleuve Saint-Laurent - Par : Substance,

Empêcher les déchets solides de polluer le fleuve Saint-Laurent


L’École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal a organisé et présenté la deuxième édition de l’École d’été internationale sur l’innovation et le design technologique du 30 juin au 29 juillet 2016. Les 49 étudiants participants provenaient d’universités partenaires et de l’ÉTS. Ils étaient originaires de 15 pays.

École d'été 2016

Les étudiants de la deuxième édition de l’École d’été de l’ÉTS en compagnie des professeurs et gestionnaires de ce cours.

À partir du processus de création dans lequel les meilleures idées ont été amenées à maturation, au prototypage rapide et à l’innovation, les étudiants ont évolué dans un contexte d’équipe pluridisciplinaire. Les étudiants ont pu évoluer avec une équipe de dix professeurs et d’un designer : les professeurs de l’ÉTS Michel BaraërPierre BélangerFrançois BrissetteChristopher FuhrmanRobert HauslerMaarouf Saad et Matthew Toews pour l’aspect technique des projets,  Lorena Escandon et Mario Dubois pour les notions relatives à la créativité, à l’innovation et au travail en équipe, Mithra Zahedi, de l’Université de Montréal, qui les a initiés au concept du design thinking et Félix Guyon, designer industriel. Ils ont bénéficié également de sessions de formation et de conférences données par échofabIBM et Ubisoft. L’École d’été leur a permis de structurer leur démarche pour aller le plus loin possible dans le processus d’innovation. Cette formation a eu lieu dans le cadre d’un cours universitaire en génie de trois crédits.

Six défis proposés par la fondation De Gaspé Beaubien dans le cadre de la compétition AquaHacking leur ont permis de trouver une solution innovante à l’un des problèmes suivants pour préserver le fleuve Saint-Laurent :

  1. Prélever des échantillons d’eau du fleuve Saint-Laurent;
  2. Informer la population sur la qualité de l’eau du fleuve;
  3. Reconnaître et répertorier  les espèces rares ou envahissantes du fleuve;
  4. Réduire l’érosion des berges;
  5. Retirer les déchets solides qui polluent le fleuve.

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L’équipe « Bennology » de l’École d’été a présenté une solution pour empêcher les rebuts solides d’atteindre le fleuve Saint-Laurent lorsque les égouts de la ville débordent et qu’il y a des déversements dans le fleuve.

Problématique

La ville de Montréal possède deux types de réseau d’égout :

  1. Un réseau séparatif composé de tuyaux distincts: des tuyaux pour la collecte de l’eau de pluie (évacué vers le cours d’eau) et d’autres pour les égouts sanitaires recevant les eaux usées des maisons, des usines et des commerces, dirigées vers la station d’épuration. Ce réseau dessert l’Ouest de l’île de Montréal et quelques zones (indiquées en vert sur la carte ci-dessous);
  2. Un réseau unitaire pour recevoir les égouts sanitaires et l’eau de pluie.

reseau-egout

Figure 1. Description du fonctionnement des réseaux d’égouts séparatif et unitaire [1]

Lors d’orages et de pluies intenses, la station d’épuration située dans l’Est de l’île ne peut pas recevoir toutes ces eaux : c’est lors de ces périodes qu’une partie des eaux du réseau unitaire composée des eaux d’égouts et de pluie se déverse dans les cours d’eau [2].

La ville de Montréal n’est pas la seule à vivre des problèmes de débordement au Québec : de grandes villes comme Québec et Saguenay, et des petites villes comme Alma et Chandler connaissent des problèmes similaires.

Pour l’équipe « Bennology », une solution à ce problème pourrait servir à plusieurs villes au Québec, mais aussi en Amérique du Nord et en Europe.

Solutions existantes

water-wheel-aeratorLeur démarche de veille technologique leur a permis d’identifier différentes solutions technologiques existantes dont deux solutions ont retenu leur attention. Ces deux solutions sont : Les systèmes d’aération de l’eau qui peuvent utiliser l’énergie du courant de l’eau pour fonctionner et la solution mise de l’avant par Boyan Slat pour enlever les plastiques qui s’accumulent dans les océans.

 

La solution HO-BUN

La solution HO-BUN conçue par l’équipe Bennology s’inspire de ces solutions existantes. Ce système de prélèvement de rebuts solides se branche sur les sorties d’égouts par lesquelles des déversements peuvent être faits dans les cours d’eau. Lors des déversements, les eaux d’égouts s’écoulent vers le fleuve avec un débit suffisant pour traverser le système Ho-Bun qui va prélever les rebuts solides et déverser l’eau dans le fleuve. Ce système tient aussi compte du fait que la plupart des déchets solides flottent.

dechets-solides-5

Le système HO-BUN est fixé à la sortie du tuyau d’égout (1). Un système de câbles (2) et de contrepoids (3) permet au système de collecte de rebuts de maintenir le panier cylindrique de collecte des déchets en dehors de l’eau (4). Un filet en forme de sac va laisser passer l’eau par ses mailles tout en retenant les déchets solides (5).

dechets-solides-6

L’eau provenant du tuyau d’égout s’échappe par les mailles du cylindre (6). Les rebuts solides pénètrent dans le filet de récupération par l’ouverture pratiquée dans le cylindre (7).

Un prototype de format réduit a été construit et mis à l’essai en guise de preuve de concept.

 Auteurs

L’équipe « Bennology » : le leader, Ralph Sanon (ÉTS, Canada); les membres de l’équipe : Benny Chew (Nanyang Technological University, Singapour), Isaac Del Campo (TEC Monterrey, Mexique), Kevin Pun (City University of Hong Kong, Chine), Daniela Hernandez Luevano (TEC Monterrey, Mexique), et Daniel Diaz Garay (ÉTS, Canada)

equipe-bennology

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[1] Gouvernement du Canada (2015). Rapport d’examen par des experts indépendants des renseignements techniques et scientifiques concernant le déversement d’effluent d’eaux usées non traitées dans le fleuve Saint-Laurent prévu par la Ville de Montréal. Environnement et Changement climatique Canada, 30 août 2015. Site web consulté le 20 septembre 2016, source;

[2] Ville de Montréal. Réseau d’égouts. Site web consulté le 14 septembre 2016, source;

[3] Ministère des Affaires municipales et de l’Occupation du territoire. Évaluation de performance des ouvrages municipaux d’assainissement des eaux pour l’année 2013. Juillet 2014. PDF

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  • L’image d’entête provient du site fishki.net : sans restriction d’usage connue, source;
  • L’image décrivant les réseaux d’égout de la ville de Montréal provient du site d’Environnement Canada : sans restriction d’usage connue, source;
  • L’image du Water Wheel Aerator provient du site Wikipedia : licence CC, source;
  • Les images des participants à l’ÉTS proviennent des auteurs : la licence CC du site Substance s’applique à elles.

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