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Déchets organiques pour la production de biomasse ligneuse

Les chercheurs du Centre canadien sur la fibre de bois (CCFB), avec la collaboration de nombreux partenaires des gouvernements, de l’industrie, du secteur privé et des universités, étudient la possibilité d’utiliser les déchets organiques pour la production de biomasse ligneuse, en remplacement des méthodes classiques de traitement des déchets.

Étang d'épuration avec une plateforme de pompage flottante (Clairmont, Alberta)

Étang d'épuration avec une plateforme de pompage flottante (Clairmont, Alberta)

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Les eaux usées et les biosolides sont déjà utilisés dans les cultures intensives à courte révolution en Europe; toutefois, les chercheurs doivent déterminer si cette approche permet aussi d’accroître la biomasse ligneuse au Canada.

Les municipalités canadiennes s’intéressent de plus en plus à ce type d’approche, car elles cherchent des méthodes novatrices et économiques leur permettant de répondre aux nouvelles normes plus strictes visant le rejet des eaux usées municipales. L’application des eaux usées et des biosolides dans les plantations d’arbres pourrait fournir aux municipalités rurales une solution économique et écologique pour le traitement des déchets organiques, en plus de servir à la production de fibre ligneuse. La fibre ligneuse peut servir à la production de bioénergie, constituer une source de fibre pour les industries — existantes et nouvelles — et ainsi contribuer à la diversification et à la stabilité des collectivités.

Les eaux usées et les biosolides des municipalités sont actuellement appliqués dans des plantations intensives de saules et de peupliers hybrides, dans six sites de recherche situés dans le Centre et le Nord de l’Alberta.

Utiliser les eaux usées municipales pour irriguer

Le saule est tout indiqué pour la production de biomasse et le traitement des eaux usées et des biosolides, en raison de sa croissance rapide, de sa multiplication facile, de sa capacité à se régénérer après la coupe, de sa consommation de grandes quantités d’eau et de son aptitude à l’amélioration génétique. Dans les cultures intensives à courte révolution, la densité de saules est élevée (15 000 à 20 000 boutures par hectare). Une coupe est effectuée tous les trois ans, et un cycle complet comprend sept ou huit coupes sur le même système racinaire (21 à 24 années). L’irrigation permet d’augmenter de 30 à 40 % la production de biomasse aérienne.

Dans le cas des programmes de boisement utilisant le peuplier hybride, de 900 à 2 000 boutures sont plantées par hectare. Les arbres obtenus sont utilisés pour la fabrication de produits forestiers classiques. Sans irrigation, les plantations peuvent généralement être récoltées entre 18 et à 25 ans. Avec irrigation, la récolte peut être effectuée entre cinq et six ans.

Irrigation d'une plantation de peupliers hybrides destinés au boisement (Clairmont, Alberta)

Irrigation d'une plantation de peupliers hybrides destinés au boisement (Clairmont, Alberta)

Dans quatre des six sites de recherche, les eaux usées municipales servent à l’irrigation; un système d’irrigation souterraine au goutte-à-goutte est utilisé dans trois de ces sites, et une technologie d’irrigation de surface couramment employée en Europe, dans les cultures intensives à courte révolution, est utilisée dans le quatrième site. Les recherches visent à évaluer l’efficacité de chacune des méthodes d’irrigation, à déterminer le régime d’irrigation convenant le mieux aux cultures et à évaluer l’effet de l’irrigation sur la production de biomasse et sur l’environnement.

Application de biosolides

Dans les deux sites de recherche restants, des biosolides — partie non liquide des eaux d’égout —, sont appliqués par injection directe dans le sol ou sont épandus à la surface du sol, qui est ensuite labouré. Les recherches visent à évaluer l’effet de la dose de biosolides appliqués (équivalant à 200 à 400 kilogrammes d’azote par hectare) sur la production de biomasse.

Surveiller les effets sur l’environnement

Les provinces ont élaboré des lignes directrices et de la réglementation visant l’application des eaux usées et des biosolides dans les cultures, en réaction aux questions que soulève cette pratique dans les domaines agricole et environnemental. Les chercheurs du CCFB espèrent pouvoir aider les organismes de réglementation à prendre des décisions éclairées en ce qui a trait à l’application de ces produits dans les plantations d’arbres; pour ce faire, ils surveillent divers paramètres environnementaux, notamment les concentrations en éléments nutritifs et en sel dans le sol, la qualité du sol et des eaux souterraines, les concentrations d’éléments nutritifs dans le feuillage et la respiration du sol.

Personnes-ressources du Service canadien des forêts

Martin Blank, Technicien, bilan des éléments nutritifs
Richard Krygier, Spécialiste, aménagement intensif de la fibre

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