La gestion de la myriade de matériaux qui flottent dans les rejets de déchets solides internationaux présente des défis complexes d’ordre technique et scientifique. Tetra Tech relève ces défis au moyen d’un programme rigoureux de conception innovatrice des sites d’enfouissement, de surveillance et de gestion des sites, de réorientation des anciennes installations d’entreposage des déchets et de satisfaction de besoins uniques en matière de gestion des déchets.

L’approche réceptive et innovatrice de Tetra Tech à l’égard de la gestion des déchets solides s’est récemment classée au premier rang dans la catégorie des déchets solides, dans la revue Engineering News-Record. Notre initiative en matière de déchets solides a quadruplé ses recettes. En effet, elles sont passées de 25 millions de dollars en 2008 à 100 millions en 2012. En appui à notre secteur d’activité, nous avons agrandi l’équipe responsable de la gestion des déchets : elle compte dorénavant plus de 1 000 planificateurs, ingénieurs, géologues, scientifiques, gestionnaires de travaux de construction et de membres du personnel de soutien sur place, ce qui représente plus de 20 unités fonctionnelles.

Les ingénieurs et les techniciens de Tetra Tech ont conçu et fabriqué des systèmes spécialisés de confinement des déchets, installé des systèmes de gestion du percolat et de récupération du méthane s’échappant des sites d’enfouissement, placé une couverture à cellules photovoltaïques sur le toit d’une installation, construit des installations récréatives sur d’anciens sites d’enfouissement et intervenu dans le cadre d’urgences publiques attribuables aux effondrements de sol et à la migration des gaz qui mettent à l’épreuve les limites de la technologie et de l’ingéniosité humaine. Les questions de gestion des déchets solides englobent une vaste gamme de services professionnels de Tetra Tech, du génie aux sciences, en passant par la gestion de travaux de construction et le respect de la réglementation.

Conception innovatrice des sites d’enfouissement

Talking Trash

La conception des sites d’enfouissement se définit en fonction des caractéristiques des déchets qu’on y traitera, les conditions du site, les facteurs environnementaux et les autres facteurs, comme la protection des eaux souterraines, la production de percolat et de gaz ainsi que l’utilisation après la fermeture du site d’enfouissement. Le percolat, produit par la précipitation et la percolation des eaux souterraines au travers des déchets solides, peut avoir une incidence sur les aquifères. On le prévient habituellement au moyen de membranes et de revêtements ou on le traite par collecte et recirculation interne ou encore en l’envoyant dans une usine de traitement.

« La cellule du site d’enfouissement compte six couches, explique Mohamad Al-hawaree, d’AAI. La couche de fond est composée d’argile et a une épaisseur de 6 po (15 cm). On recouvre cette couche par un revêtement en polyéthylène haute densité (PEHD), d’une épaisseur de 60 mil (1,52 mm) et comprenant un géocomposite, dans lequel on place le système de détection de fuites de percolat. Sur ce revêtement se trouve le revêtement primaire, une membrane aussi faite en PEHD d’une épaisseur de 60 mil (1,52 mm). Le système de collection du percolat est installé sur le revêtement primaire, recouvert de 2 pi (60 cm) de sable propre, qui assure un bon drainage. Les cendres sont entreposées sur le sable, et le couvercle protecteur recouvre l’ensemble. » On fait une recirculation interne du percolat récupéré.

M. Al-hawaree indique que le processus de conception et d’obtention de permis pour le projet de 90 acres (36 ha) à Orlando, qui dessert le deuxième fournisseur de services publics en importance de la Floride, a été terminé en un temps record de sept mois.

« Les installations avaient besoin d’être agrandies afin que la Orlando Utilities Commission puisse maintenir sa capacité totale de production d’électricité pour la centrale de premier plant située à l’est d’Orlando », souligne-t-il.

L’approbation réglementaire a été obtenue après deux mois. On a ensuite fabriqué la première cellule 11mois plus tard. Les équipes de conception, d’obtention de permis, de construction et de gestion de projets de Tetra Tech ont collaboré afin de respecter l’échéancier, et ce, sans sacrifier la sécurité. En effet, il n’y a eu aucun incident en plus de 130 000 heures de travail. La conception intégrale comprend un site d’enfouissement de trois cellules à double membrane avec des systèmes de collecte de percolat et de détection de fuites de percolat ainsi qu’un étang à eau de ruissellement de 22 acres (8,9 ha).

L’approbation réglementaire a été obtenue à l’intérieur de 2 mois, ce qui a ouvert la porte à la construction de la toute première cellule 11 mois plus tard. Les équipes de conception, d’obtention de permis, de construction et de gestion de projets de Tetra Tech ont uni leurs efforts pour respecter l’échéancier sans toutefois sacrifier la sécurité, travaillant plus de 130 000 heures sans qu’il y ait d’accidents. La conception complète englobait un site d’enfouissement à deux doublures et trois cellules muni de systèmes de collecte de lixiviat et de détection de fuites, ainsi qu’un bassin d’eaux de ruissellement de plus de 22 acres (9 ha).

Traitement des sous-produits gazeux s’échappant de sites d’enfouissement

Frank R. Bowerman Landfill in California

La génération de méthane dans les sites d’enfouissement est aussi un sujet familier dans l’industrie. La décomposition des déchets produit des gaz, notamment du méthane, du dioxyde de carbone et d’autres composés organiques volatils. Les sites d’enfouissement, particulièrement ceux traitant les quelque 500 millions de tonnes de déchets municipaux et de rebuts de construction générés annuellement aux États-Unis, se classent au troisième rang des sources humaines d’émission de méthane. Environ la moitié du gaz produit dans les sites d’enfouissement de déchets municipaux est du méthane, un gaz à effet de serre puissant et combustible. Les systèmes de récupération de gaz réduisent la pression dans les sites d’enfouissement et préviennent les gaz de se répandre latéralement et de menacer les structures environnantes. Les gaz récupérés sont soit brûlés ou transformés en source d’énergie de remplacement.

En 2010, Tetra Tech a été choisi à titre d’expert-conseil spécial par l’U.S. Environmental Protection Agency, dans le cadre de son Landfill Methane Outreach Program, un programme d’aide volontaire qui facilite la réduction des émissions de méthane dans les sites d’enfouissement en faisant la promotion de la récupération et l’utilisation avantageuse de ce gaz en tant que source d’énergie.

La vaste expérience de Tetra Tech dans le traitement des gaz de site d’enfouissement a été approfondie par l’acquisition, en 2013, d’American Environmental Group (AEG). La firme a été un intervenant clé dans l’exécution de certains des plus importants projets de site d’enfouissement aux États-Unis. Elle est la chef de file dans le domaine des systèmes de récupération de gaz de site d’enfouissement. Carl Apicella, un des fondateurs d’AEG, dirige une équipe de plus de 500 professionnels, qui assument diverses tâches en matière de gestion des déchets solides, notamment la conception et la fabrication de systèmes de récupération des gaz pour les nouveaux et les anciens sites d’enfouissement. Les autres services offerts par AEG comprennent la géosynthétique, les opérations et la maintenance, la gestion de l’électricité et la conception de sites d’enfouissement.

« Le domaine de la gestion des déchets solides municipaux est un secteur d’activité constant pour nous, indique M. Apicella. Les gaz peuvent être un facteur important dans la gestion des déchets municipaux et c’est alors que nous entrons en jeu. »

Le groupe a jumelé ses capacités relatives aux systèmes de collecte de gaz de site d’enfouissement à celles de gestion de l’électricité pour créer une offre de services qui comprend la surveillance des données provenant des champs de captage, l’installation des canalisations pour les systèmes de collecte, les modifications et les réparations ainsi que la production d’électricité. Les installations comprennent habituellement des moteurs de cogénération, des turbines et des moteurs à combustion interne (carburant de remplacement). Notre personnel formé et certifié par les manufacturiers peut assurer l’entretien d’une vaste gamme de moteurs ainsi que gérer divers types de production d’électricité et de contrats d’entretien. L’équipe d’AEG offre également des services de surveillance et de gestion sur place.

Talking Trash

Au Canada, BPR, une autre filiale de Tetra Tech, offre des services spécialisés de collecte et de combustion de biogaz ainsi que des services de production d’électricité. Nous sommes également un intervenant clé dans la réduction des gaz à effet de serre, tant au Québec qu’à l’échelle internationale. Notre équipe canadienne responsable des déchets solides, dirigée par Stephen Davidson, a participé aux plans provinciaux sur le changement climatique et sur les technologies écologiques, ce qui comprend quatre projets sur la réduction et la combustion des biogaz, la construction d’une centrale de trois mégawatts à biogaz et des études sur le potentiel en gaz des sites.

En collaboration avec Transforce, nous avons créé une nouvelle centrale de cogénération à Sainte-Cécile-de-Milton, au Québec, qui produit suffisamment d’électricité pour alimenter 450 résidences. La centrale utilise l’énergie thermique des moteurs pour chauffer les eaux usées du site, ce qui accélère la production de biogaz. Le fait de brûler le méthane, plutôt que de le libérer dans l’atmosphère, réduit la quantité de gaz à effet de serre de plus de 30 000 tonnes chaque année.

En tête de liste des services innovateurs pour les sites d’enfouissement se trouve la première capsule générant de l’énergie solaire dans les sites d’enfouissement aux États-Unis, qu’AEG a installés il y a quelques années près de San Antonio, au Texas. L’entreprise a récemment terminé un projet semblable près d’Atlanta, en Georgie. Le site d’enfouissement est recouvert d’une géomembrane en polyoléfine thermoplastique (TPO). Cette dernière est conçue pour une exposition à long terme, ce qui est nécessaire pour un projet d’énergie solaire.

Les travaux du groupe sur le système de 5,6 acres (2,2 ha) comprenaient l’installation d’une membrane de TPO et d’un système d’énergie solaire, qui comprend l’implantation de 35 petits modules solaires flexibles aux panneaux de géomembrane. Chaque module consiste en deux rangées de 15 minces panneaux de pellicule photovoltaïque, soit 1 050 panneaux en tout. Après avoir déterminé que la fabrication sur place était la meilleure option, des techniciens certifiés ont fait près de 7 milles (11 km) de soudures dans le cadre du projet. Aucune soudure n’était défectueuse lors du contrôle de la qualité.

Réorientation des anciens sites d’enfouissement

Bien que les sites d’enfouissement ne reçoivent pas tout le respect qu’ils méritent – après tout, il est question de déchets – ils jouissent d’une retraite à long terme relativement agréable. Il arrive souvent que les anciens sites d’enfouissement soient considérablement rénovés après la fin de leurs activités, et Tetra Tech a développé une expertise pointue et est devenu un « artiste » dans la métamorphose des sites d’enfouissement. Deux récents projets ont permis de mettre en lumière la façon dont Tetra Tech a intégré ses capacités en génie et en science pour donner un second souffle aux anciens sites d’enfouissement.

Dans l’environnement hautement technologique de Silicon Valley, en Californie, près du siège social mondial de Google, se trouve le complexe sportif de Mountain View. Il est situé dans un parc historique régional. Christine Arbogast, de notre division responsable de la gestion des déchets en Californie, a collaboré avec la ville de Mountain View pour concevoir le complexe, qui comprend des terrains de soccer, de crosse et de balle molle, tout en protégeant la souterraine chevêche des terriers de l’Ouest, qui a fait l’objet d’une pétition pour obtenir le statut d’espèce menacée et en voie de disparition en Californie.

Mme  Arbogast, Peter Skopek et leur équipe ont fourni des services de soutien géotechniques, techniques, de planification, de conception et d’obtention de permis pour la construction du nouveau complexe sur un ancien site d’enfouissement. Pour achever les travaux, il a fallu équilibrer des facteurs interreliés, notamment la protection de l’intégrité de la couverture existante de l’ancien site d’enfouissement, des mesures permanentes pour contrôler la migration des gaz s’échappant du site d’enfouissement, la prise en considération du tassement du site d’enfouissement, la protection de l’habitat de la chevêche et la construction d’un complexe sportif de première classe pour la communauté.

« Le site est adjacent à la baie de San Francisco, dans un ancien marais littoral, explique Paul Mitchell, directeur du marketing du groupe. Comme les surfaces d’un site d’enfouissement sont sujettes au tassement non uniforme, nous avons fait particulièrement attention au cours de la conception des structures et des systèmes de fondation construite sur les zones d’enfouissement.»

Mme Arbogast ajoute que l’équipe a utilisé un processus itératif, aidée par les suggestions et les commentaires du public et des intervenants, afin de définir et d’analyser les options conceptuelles pour les caractéristiques proposées dans le cadre du projet. L’aménagement a aussi été modifié pour assurer sa compatibilité avec les plans de circulation, de sécurité et de durabilité de Mountain View. La conception définitive comprend un terrain de soccer et de crosse éclairé en gazon synthétique et un terrain de balle molle clôturé, des espaces ouverts passifs et actifs, un aménagement à l’aide de matériaux inertes minimal, des bancs et des tables, un stationnement avec une zone de débarquement et des espaces ouverts réservés aux chevêches. L’étape de conception du projet a récemment été terminée; la construction est en cours (2013).

Au Kentucky, Tetra Tech tire également profit des anciens sites d’enfouissement pour y construire des installations récréatives. Herb Lemaster et ses collègues ont été choisis par la division de la gestion des déchets de l’État pour participer à la préparation d’un plan de nettoyage de l’ancien site d’enfouissement de déchets domestiques abandonné de Fayette County. L’installation se trouve dans le Raven Run Nature Sanctuary, un endroit populaire pour faire de la randonnée pédestre et de l’observation d’oiseaux. Il s’agit d’une réserve naturelle sur les rives de la Kentucky River, au sud de Lexington.

L’ancien site d’enfouissement de Jacks Creek Pike était opérationnel dans les années 1960 et au début des années 1970. En 1971, il a été recouvert de terre, fermé puis abandonné après un incendie. Le site était une priorité dans la liste des endroits à nettoyer en 2002 puisqu’il représentait un danger potentiel pour la santé humaine et l’environnement, principalement en raison du grand volume de percolat produit par les sources naturelles de la région et dont l’eau coule à travers la masse de déchets.

Pour régler le problème de percolat sans nuire au sanctuaire, M. Lemaster et son groupe ont collaboré avec le personnel d’un organisme de l’État pour établir un plan de mise en œuvre d’une approche de phytoremédiation non perturbatrice. La technologie utilise les arbres et d’autres végétaux pour nettoyer passivement le sol et retirer les polluants de l’environnement, ce qui réduit la quantité de percolat et améliore la qualité du percolat résiduel tout en conservant l’aménagement naturel et le paysage du sanctuaire.

Dans le plan, on exige le regroupement des déchets existants pour réduire leur empreinte, l’installation d’un système de collecte passive de percolat, le remplacement du vieux sol de recouvrement et la plantation d’arbres et d’autres végétaux choisis. Environ 26 000 vg3 (19 878 m3) de déchets municipaux et de rebuts de construction et de démolition ont été rassemblés et déplacés de 100 vg (91 m) en amont, ce qui a permis de réduire l’empreinte du site d’enfouissement de presque 25 %.

Le fait de déplacer les déchets a permis aux ingénieurs d’isoler et de rediriger un ruisseau alimenté par une source ainsi que de diminuer la production de percolat de plus de 10 000 gallons par jour. Un système passif par gravité oriente le percolat résiduel vers un creux rempli de roches, ce qui permet un écoulement de surface naturel et facilite le traitement supplémentaire. L’année dernière, l’équipe du projet a terminé la dernière phase : l’installation d’un couvert de phytoremédiation, composé de près de 30 000 vg3 (22 936 m3) de matériaux de remblayage et de terre végétale. On y a planté des milliers de sycomores, de peupliers et d’autres espèces d’arbre indigènes.

Cas particuliers et besoins uniques

Pour chaque ancien site d’enfouissement qui devient un terrain de baseball ou un parc naturel, il en existe au moins deux ou trois autres qui sont abandonnés. Carl Apicella, du groupe de détection de gaz d’AEG, est toujours prêt à intervenir.

« Nous faisons beaucoup de travaux dans la région – en modifiant les systèmes de collecte et d’élimination des gaz et en résolvant les problèmes d’odeurs – et nos clients savent que nous pouvons les aider, peu importe la situation, indique M. Apicella. Dans certains cas, il peut s’agir d’un problème de relations publiques en raison des odeurs. Nous avons beaucoup d’expérience dans le domaine et une impressionnante expertise technique. Nous pouvons les aider à reprendre le contrôle.»

« Nous sommes aussi en mesure de faire profiter nos clients de notre expertise pour régler des questions complexes et les aider à respecter de nouveau la réglementation, ajoute-t-il. La plupart du temps, nous travaillons dans la masse de déchets, où il y a de nombreux polluants, de gaz nauséabonds et de situations dangereuses. Par contre, nous sommes déjà montés dans cette arène et nous savons comment travailler de façon sécuritaire et répondre aux enjeux en matière de réglementation. Nos clients le savent aussi : ils nous font confiance et nous appellent dès qu’ils ont un problème.»

L’expérience de Tetra Tech en matière de gestion des déchets solides comprend aussi des travaux avec le U.S. Environmental Protection Agency Office of Solid Waste and Emergency Response, qui a octroyé à Tetra Tech des contrats pluriannuels de plusieurs millions afin d’offrir des services consultatifs dans les domaines scientifique, technique et de la gestion, en appui au Superfund, à la gestion des déchets solides et des situations d’urgence, aux réservoirs d’entreposage souterrains et aux programmes sur les zones désaffectées. Tetra Tech a fourni une expertise quant à l’évaluation, au nettoyage des déchets dangereux et aux interventions en cas d’urgence.

Enfin, Tetra Tech a aussi aidé Texas Brine Company, LLC, à régler des problèmes liés à un affaissement de surface survenu à Assumption Parish, en Louisiane. Bien que ces problèmes ne soient pas directement liés aux déchets solides, le projet a permis de relever des défis techniques semblables à ceux rencontrés dans plusieurs sites d’enfouissement. Les scientifiques croient que l’affaissement est survenu après l’effondrement d’une caverne de sel souterraine, dans laquelle on faisait l’extraction de l’eau salée, qui était pompée dans une usine pétrochimique située à proximité. Les principales tâches de Tetra Tech étaient de faire une série de puits d’observation et de ventilation afin d’atténuer la libération de méthane dans l’aquifère alluvial du Mississippi. Ce projet extrêmement difficile a été mené à bien grâce à l’expertise de plusieurs bureaux de Tetra Tech.

Vers un monde sans gaspillage

Bien que la demande soit constante pour les services de gestion des déchets solides, l’industrie évolue.

« La dernière tendance est de mettre en œuvre des principes de gestion sans gaspillage et des objectifs de production de zéro déchet, souligne M. Mitchell. Nous voyons des portées de plus en plus élargies, notamment des programmes de crédits carbone pour les émissions de surface de méthane. »

Tetra Tech est entrée dans la danse, principalement en aidant les clients actuels à mieux évaluer et gérer leurs déchets. « Dans cette nouvelle optique, nous faisons beaucoup de planification stratégique avec les municipalités, mentionne M. Mitchell. Elles veulent savoir comment elles peuvent planifier à long terme, jusqu’à 30 ans. Il faut tout prendre en considération : la diminution de la quantité de déchets, la réutilisation et le recyclage ».

Les services en matière de durabilité et de gestion sans gaspillage de Tetra Tech comprennent la planification, les systèmes de gestion de l’environnement, la conception et la construction, la formation et la consultation, la gestion et la gérance des produits.

« Le monde évolue rapidement : ce qui était un déchet il y a quelques années est dorénavant vu d’un autre œil, précise Bert Monesmith, d’EBA, une filiale de Tetra Tech au Canada. En raison de l’augmentation des coûts de l’énergie et la réglementation plus rigoureuse qu’auparavant au sujet du rejet de polluants, nos clients changent leur fusil d’épaule en ce qui concerne les déchets. »

«On dépense beaucoup d’énergie pour la gestion et l’élimination des déchets, indique M. Monesmith. En recyclant et en réutilisant les matériaux et les produits, nous créons une boucle encore plus durable en réduisant, dans l’ensemble, l’extraction de nos ressources naturelles et les émissions de gaz toxiques, corollaires et à effet de serre.»

Grâce à l’expertise approfondie dans la planification des déchets, Tetra Tech a collaboré à l’établissement du plan de réduction et de réutilisation des déchets de la ville de Vancouver (dans les installations municipales), notamment en établissant des objectifs de réduction des déchets par type d’installation et en déterminant les installations convenant aux programmes sans gaspillage. Tetra Tech a fourni des lignes directrices similaires à l’Université de la Colombie-Britannique et à la Société d’hypothèques et de logement du Canada.

Avec sa riche expérience dans le domaine de la gestion des déchets, Tetra Tech est bien positionnée pour répondre aux besoins changeants de nos clients. Nous aidons à trouver des solutions durables pour la gestion des déchets solides, peu importe si les déchets sont créés, recyclés, éliminés, utilisés comme source d’énergie ou transformés en espaces utiles

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