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Les effluents liquides du secteur des raffineries de pétrole
État de situation en 1994 et 1995

CHAPITRE III - Les rejets liquides de chaque raffinerie de pétrole

L'évaluation des rejets des raffineries est effectuée à partir de la compilation des rapports mensuels présentés au Ministère(10). Comme l'autosurveillance vise cinq paramètres qui sont mesurés trois jours par semaine, il s'ensuit que chaque raffinerie génère annuellement 780 données, en plus des mesures de pH et de débit qui sont prélevées quotidiennement (730 valeurs). De plus, les eaux pluviales rejetées séparément des eaux de procédé sont aussi analysées pour trois paramètres; en 1994 et 1995, les deux raffineries montréalaises ont eu 369 jours de rejet.

Le Ministère évalue la conformité d'une raffinerie en fonction des trois normes décrites à la section 2.1, c'est-à-dire la quantité moyenne mensuelle (QMM), la quantité quotidienne (QQ) et la quantité maximale quotidienne (QMQ). Ces trois allocations varient proportionnellement à la production moyenne de raffinage des deux derniers mois.

Il est facile de comparer le rejet mensuel moyen d'un paramètre donné par rapport à la norme QMM. Par contre, les valeurs QQ et QMQ peuvent parfois se chevaucher. L'exemple fictif suivant aidera à clarifier cette ambiguïté.

Rejets en H&G : Raffineries ABC

Jour

2

4

7

9

11

14

16

18

21

23

25

28

30

Moyenne
de rejets

QQM*

QQ*

QMQ*

H&G (kg/d)

69

70

24

34

33

121

180

48

282

89

120

42

309

109

100

178

243

* Établie selon le tableau 1 en fonction d'une production de 35 700 barils/jour.

Les rejets moyens de 109 kg/d dépassent donc la norme de QMM qui est 100 kg/d. Le rejet de 180 kg/d du 16e jour est supérieur à la quantité quotidienne permise de 178 kg/d mais est inférieur à la limite QMQ de 243 kg/d; cette valeur devient donc la quantité maximale quotidienne permise pour ce mois. Par contre, les valeurs de 282 (21e jour) et 309 (kg/d) (30e jour) dépassent la QQ et aussi la QMQ; en théorie, il y aurait donc dépassement des deux normes pour ces deux journées de rejet. Cependant, selon la jurisprudence, la compagnie ne pourrait être condamnée pour les deux infractions car elles relèvent du même événement. Ainsi, lorsque des situations similaires se sont produites durant les années 1994 et 1995, un seul dépassement fut alors comptabilisé aux fins du présent bilan.

Figure 2 : Courbe de distribution : huiles et graisses
Cliquez pour agrandir - Courbe de distribution : huiles et graisses

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Par ailleurs, l'exemple suivant illustre la façon de procéder pour définir les journées d'activités anormales tel que définies à la section 2.3. Ainsi, la moyenne arithmétique des données des H&G pour une année s'élevait à 2,31 mg/l et l'écart type était de 2,19 mg/l. La somme de la moyenne et de trois écarts types est donc de 8,88 mg/l. La courbe de distribution ci-dessous nous indique la fréquence d'occurrence de chacune des concentrations et indique clairement que les valeurs supérieures à 8,88 mg/l(13) sont décalées par rapport à l'allure générale de la courbe.

Les journées anormales d'activités des trois raffineries ont donc été identifiées de la même façon pour les cinq paramètres à chaque année. Une rencontre avec le responsable environnemental a permis de corroborer l'étude statistique de chaque établissement pour la majorité des événements ainsi identifiés.

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3.1 Pétro-Canada, division des Produits Inc.

La production de la compagnie s'est maintenue pendant les deux premiers mois de 1994 à 85,4 k barils/jour pour augmenter à 88,6 k barils/jour pendant deux autres mois. Par la suite, elle s'est maintenue stable à 90,6 k barils/jour.

3.1.1 Conformité réglementaire au Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole en 1994 et 1995

En 1994, la raffinerie a eu un taux de conformité à la norme mensuelle de 98,3 % à la suite d'un dépassement en janvier de la norme en H&G et une conformité de 99,6 % à la norme quotidienne maximale à la suite de deux dépassements en H&G et un en MES durant le même mois. La norme de la quantité quotidienne de même que la norme de pH ont été respectées tout le temps. Les dépassements observés en janvier résultent d'un débordement d'un réservoir pendant le mois précédent, qui a causé des perturbations à la bio-tour et a affecté la sédimentation des particules. Le nettoyage de la lagune de décantation a permis de corriger la situation. Malgré les dépassements de janvier 1994, le Ministère n'a pas entamé de poursuites car les travaux correctifs ont été réalisés à la satisfaction du Ministère.

Durant l'année 1995, le taux de conformité aux normes mensuelles, quotidiennes et maximales quotidiennes et de pH fut de 100 %.

Les figures 3 et 4 illustrent les rejets de la raffinerie en 1994 et 1995 par rapport à la norme mensuelle du Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole; le graphique représente aussi la norme nouvelle décrite à la section 2.2.

D'une part, on constate que les rejets en H&G de janvier 1994 ont constitué le seul dépassement à la norme mensuelle actuelle. D'autre part, on peut aussi observer que les rejets en H&G et NH3 durant les années 1994 et 1995 auraient excédé la norme nouvelle à plusieurs occasions. De plus, les rejets en MES étaient à la baisse en 1994 mais démontraient une tendance à la hausse en 1995 en se rapprochant de la nouvelle norme. En outre, les dépassements de la norme nouvelle de la quantité quotidienne et de la quantité maximale quotidienne auraient été respectivement de 38 et 16 en 1994 et 1995; les paramètres H&G, phénols et MES seraient les plus problématiques par rapport à ces deux nouvelles normes quotidiennes. Le système de traitement des eaux usées devrait donc être amélioré afin de respecter en tout temps les normes proposées par le règlement modifiant le Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole.

Par ailleurs, Pétro-Canada rejette ses eaux pluviales séparément de l'effluent final, conformément à une prescription du Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole. En 1994, le taux de conformité aux normes de concentration d'eaux pluviales fut de 98,1 % (216 jours de rejet) et de 100 % sur les normes de charge; il y a eu neuf dépassements sur la concentration des H&G et trois concernant les matières volatiles en suspension (MVES). Une étude d'ingénierie a démontré la faisabilité de modifier certains critères de design du bassin de décantation primaire (ancienne carrière) et les modifications ont été apportées en 1995.

En 1995, le taux de conformité fut de 98,6 % (sur 91 jours de rejet), à la suite de trois dépassements en concentration en H&G et un dépassement en MVES. Certains problèmes au niveau des écrémeurs à l'huile sont la cause des dépassements. De nouveaux correctifs ont donc été apportés aux bassins d'eaux pluviales en 1996.

Le tableau 5 ci-dessous représente les rejets quotidiens en H&G, phénols et MVES en provenance des eaux pluviales et la contribution relative des eaux pluviales par rapport à la charge quotidienne moyenne de l'ensemble de la raffinerie.

Tableau 5 : Rejets d'eaux pluviales de Pétro-Canada, 1994 et 1995

Année

Volume
m³/d

H&G

Phénols

MVES

kg/d de rejet

% pluvial*/total

kg/d de rejet

% pluvial/total

kg/d de rejet

% pluvial/total

1994

2 230

7,9

4,9

0,27

3,3

34,2

7,6

1995

2 370

7,9

2,7

0,15

2,4

30,8

3,1

* Le rejet moyen des eaux pluviales de chaque année a été pondéré à 365 jours dans le calcul de la contribution relative.

On peut constater que la contribution des eaux pluviales à l'ensemble des rejets de la raffinerie est assez faible et se situe aux environs de 5 % pour les trois contaminants.

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3.1.2 Performance des ouvrages de traitement en 1994 et 1995 (Règlement relatif à l'application de la Loi sur la qualité de l'environnement)

Mis à part les trois dépassements aux normes quotidiennes déjà expliqués à la section précédente, il y a plusieurs journées durant les années 1994 et 1995 où la concentration est supérieure à la somme de la moyenne et de trois écarts types (valeurs extrêmes) de la courbe de distribution. Le tableau suivant retrace les journées ainsi identifiées.

Tableau 6 : Valeurs extrêmes de Pétro-Canada en 1994 et 1995

Janvier 1994 H&G (3 jours), phénol (1 jour), sulfure (1 jour) NH3 (2 jours), MES (1 jour)
Février 1994 H&G (1 jour), phénol (2 jours), sulfure (1 jour)
Mars 1994 Phénol (1 jour)
Juillet 1994 Sulfure (1 jour)
Août 1994 Phénol (1 jour)
Février 1995 Sulfure (1 jour), NH3 (2 jours)
Mars 1995 H&G, phénol, sulfure, NH3 : même jour
Mai, octobre, novembre 1995 MES (1 jour)

Associée aux valeurs extrêmes identifiées dans le tableau 6, l'analyse des données quotidiennes révèle que les rejets de janvier 1994 en H&G, en phénol et en NH3, les rejets de mars 1994 en phénol et les rejets de mai 1995 en MES étaient relativement élevés (moyenne + 2 écarts types ou 95,4 % d'une courbe de distribution log-normale) pendant une période d'environ 10 jours par rapport à la moyenne annuelle et témoignaient donc assurément d'un problème de fonctionnement important. Ces périodes de mauvais fonctionnement ont d'ailleurs été corroborées par le responsable environnemental de la raffinerie.

Ainsi, l'arrivage de deux types de pétrole particuliers est responsable des rejets élevés constatés en janvier; le premier brut contenait des quantités exceptionnellement élevées en composés azotés pendant que le deuxième a occasionné des rejets élevés en huile et en phénol au système de traitement des eaux. Le problème a été corrigé dans le premier cas en revendant une deuxième cargaison du même type de pétrole et dans le deuxième cas en modifiant le dosage d'additif à l'unité de dessalage.

Par ailleurs, selon Pétro-Canada, les valeurs extrêmes qui n'ont duré qu'une ou deux journées sont probablement occasionnées par des rejets inopportuns d'eaux usées au système de traitement des eaux en provenance des épuiseurs d'eaux acides; en effet, ces eaux usées sont normalement réutilisées au dessaleur.

Également, l'étude des rejets de 1995 révèle une nette tendance à la hausse en azote ammoniacal, bien que ces rejets aient respecté le Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole et qu'aucune valeur ne fut anormalement élevée. La raffinerie a ainsi constaté depuis deux ans une augmentation des composés azotés dans ses pétroles bruts. Des travaux de correction ont été terminés à l'automne 1996 afin de récolter à la source l'apport supplémentaire en composés azotés.

Enfin, l'étude de la figure 4 démontre une augmentation cyclique des rejets de MES qui a atteint son apogée en mai, août et novembre 1995. Pour respecter une norme de phosphore du règlement 87 de la Communauté urbaine de Montréal, la compagnie ajoute maintenant du coagulant, ce qui augmente la quantité de matière décantée dans la lagune utilisée à titre de décanteur. Comme la performance de décantation diminue graduellement, la compagnie procède à l'enlèvement des boues accumulées de façon trimestrielle. D'autres travaux sont présentement envisagés afin de maintenir un niveau de performance plus régulier du décanteur secondaire.

Le tableau 7 résume le rendement moyen du système de traitement des eaux usées de Pétro-Canada en 1994 et 1995.

Tableau 7 : Moyenne arithmétique et écart type (mg/l) du traitement des eaux usées de Pétro-Canada en 1994 et 1995

 

H&G

Phénols

Sulfures

NH3-N

MES

Moy.

Écart type

Moy.

Écart type

Moy.

Écart type

Moy.

Écart type

Moy.

Écart type

1994

10,3

2,2

0,56

0,77

0,2

0,5

11,7

5,6

28,1

21,7

1995

8

7,1

0,18

0,24

0,05

0,09

15,7

6,8

27,6

18,6

On constate une amélioration sensible du rendement du système de traitement des eaux à l'exception de l'azote ammoniacal (voir explication à la section suivante) entre 1994 et 1995. Ainsi, la concentration moyenne annuelle des contaminants en 1995 (à part le NH3-N) est inférieure à la valeur décrite au tableau 4, ce qui signifie que le système de traitement des eaux de Pétro-Canada fut efficace durant cette année.

3.1.3 Évolution des rejets de 1990 à 1995

La figure 5 représente l'évolution des rejets de Pétro-Canada de 1990 à 1995.

À l'exception de l'azote ammoniacal, les rejets de la raffinerie ont connu des réductions significatives entre 1990 et 1995. Ainsi, malgré quelques soubresauts, les rejets en H&G ont connu une réduction de 70 % entre 1990 et 1995, les rejets de phénols ont diminué de 74 % , les rejets de sulfures ont diminué de 64 % et les rejets de MES ont diminué de 61%. Seuls les rejets d'azote ammoniacal ont augmenté durant la même période en connaissant une hausse de 96 %; cette augmentation des rejets est principalement causée par les nouveaux approvisionnements de pétrole qui contiennent plus de composés azotés.

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3.2 Produits Shell Canada Limitée

La production de la raffinerie s'est maintenue à 115 000 barils/jour de janvier à mai 1994 pour augmenter pendant trois mois à 124 000 barils/jour. Par la suite, elle est redescendue à 112 000 barils/jour jusqu'à la fin de 1995.

Tout comme Pétro-Canada, la raffinerie Produits Shell Canada Limitée possède un réseau d'égout pluvial et traite les eaux de ruissellement en provenance des aires d'entreposage des réservoirs de façon à respecter les normes d'eaux pluviales. Ces eaux sont ensuite rejetées directement au fleuve. Il faut cependant noter que les eaux pluviales peuvent être dirigées en tout temps vers le système de traitement biologique en cas de contamination.

3.2.1 Conformité réglementaire au Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole

En 1994, la raffinerie a eu un taux de conformité de 100 % au pH et à la norme quotidienne (QQ). Par contre, le taux de conformité à la norme mensuelle (QMM) a été de 98,3 % à la suite d'un dépassement de la norme en MES en juin et le taux de conformité à la norme maximale quotidienne (QMQ) a été de 99,2 % à la suite de six dépassements en MES. Une série d'événements survenus en mai a occasionné cinq de ces dépassements à la QMQ. Ainsi, pendant que le bassin d'égalisation était hors service pour inspection, deux déversements de solvants à trois semaines d'intervalle en provenance de l'usine des huiles lubrifiantes ont causé un choc toxique à la biomasse du système de boues activées et il y a eu perte massive de biomasse à l'effluent en mai et juin. Le bassin d'égalisation a été remis en service après nettoyage vers le 25 juillet. En plus de ces problèmes, un entraînement d'air au niveau du clarificateur secondaire détecté seulement en août a considérablement nui à la décantation de la biomasse. Le dérèglement du système de boues activées a donc perduré pendant trois mois.

À la suite du déversement de solvant, la raffinerie a évalué ses procédures à l'usine de lubrification et a apporté plusieurs modifications : amélioration de la mise hors service à l'unité, branchement de tuyaux d'égout à un système de collecte du solvant, analyses simples par colorimétrie à l'unité de production et à l'affluent du système de traitement avec procédures de détournement du solvant après atteinte d'un seuil limite. En dernier lieu, un analyseur de carbone organique total en continu a été installé à l'amont du bassin d'égalisation; tout dépassement d'un critère préétabli enclenche un détournement complet de l'effluent vers un bassin d'urgence.

Le dernier dépassement en MES de l'année 1994 est survenu en novembre où une pluie diluvienne a eu pour conséquence de pratiquement doubler le débit total de la raffinerie à la suite du débordement du bassin d'eaux pluviales. Malgré les dépassements enregistrés, le Ministère n'a pas entamé de poursuites car d'une part la cause des événements de mai et novembre était difficilement prévisible et d'autre part la compagnie a réagi avec diligence raisonnable pour corriger la situation.

En 1995, la conformité aux normes du Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole est de 100 %, soit les normes de l'effluent final du tableau 1, les normes d'eaux pluviales et les normes de pH.

Par ailleurs, les figures 6 et 7 représentent les rejets mensuels de la raffinerie en 1994 et 1995 par rapport à la norme actuelle du Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole et la norme nouvelle expliquée à la section 2.2.

Les histogrammes de l'année 1994 illustrent bien l'impact significatif du déversement de solvant survenu à l'usine des huiles lubrifiantes, particulièrement durant les mois de juin et juillet; la norme mensuelle en MES a même été excédée en juin. Également, la norme mensuelle aurait été transgressée à quatre reprises si la norme nouvelle avait été mise en application tandis que les normes quotidiennes auraient été dépassées à 27 reprises; cependant, le déversement de solvant aurait été responsable de plus de 60 % de ces dépassements.

Les histogrammes de l'année 1995 illustrés à la figure 7 représentent mieux la performance habituelle de cette raffinerie. Ainsi, tous les rejets mensuels ont respecté la norme actuelle avec une marge de manoeuvre certaine. Par ailleurs, ces rejets auraient aussi respecté la norme mensuelle nouvelle pour l'ensemble des cinq paramètres, bien que l'on constate une marge de manoeuvre plus restreinte par rapport au MES. Aussi, les rejets quotidiens de 1995 auraient respecté les normes nouvelles quotidiennes et maximales quotidiennes pour l'ensemble des paramètres, à l'exception de huit dépassements en MES. La raffinerie devra donc optimiser la performance de son système de traitement quant à la sédimentation des particules afin de respecter en tout temps les normes nouvelles proposées par le règlement modifiant le Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole.

Par ailleurs, Shell rejette également ses eaux pluviales après un traitement primaire. En 1994, il y a eu 24 jours de rejets d'eaux pluviales et 84 jours en 1995. Le taux de conformité aux normes de concentration et aux normes de charge des eaux pluviales a été de 100 % durant les années 1994 et 1995.

Le tableau 8 représente les rejets occasionnés par les eaux pluviales en 1994 et 1995.

Tableau 8 : Rejets d'eaux pluviales de Shell en 1994 et 1995

Année

Volume
m³/d

H&G

Phénols

MES

kg/d de rejet

%pluvial*/total

kg/d de rejet

%pluvial/total

kg/d de rejet

%pluvial/total

1994

3 680

14,9

1,9

0,51

0,5

44,9

0,6

1995

3 470

12,4

9,6

0,51

13,5

31,9

2,4

* Le rejet moyen des eaux pluviales de chaque année a été pondéré à 365 jours dans le calcul de la contribution relative.

On peut constater que la contribution des eaux pluviales en 1994 est relativement faible par rapport aux rejets globaux. Par contre, la contribution relative des eaux pluviales est plus élevée en 1995 pour les H&G et les phénols car les rejets globaux de la raffinerie ont diminué notablement alors que les rejets quotidiens mesurés dans les eaux pluviales furent similaires à 1994.

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3.2.2 Performance des ouvrages de traitement (Règlement relatif à l'application de la Loi sur la qualité de l'environnement) en 1994 et 1995

Le tableau 9 ci-dessous identifie les journées durant les années 1994 et 1995 où la concentration est supérieure à la somme de la moyenne et de trois écarts types (valeurs extrêmes) de la courbe de distribution.

Tableau 9 : Valeurs extrêmes de Shell en 1994 et 1995

Mai 1994 : MES (1 jour)
Juin 1994 :

H&G (1 + 2 jours), phénols (1 semaine), sulfure (1 jour), MES (2 + 1 jour)

Juillet 1994 : Phénol (2 jours)
Août 1994 : NH3 (1 semaine)
Novembre 1994 : H&G (1 jour)
Janvier 1995 : H&G (1 jour), phénol (1 jour) sulfure (2 jours)
Février 1995 : MES (1 semaine)
Avril 1995 : H&G (1 jour)
Mai 1995 : H&G (1 jour)
Juillet 1995 : NH3 (2 semaines)
Septembre 1995 : NH3 (1 jour)
Novembre 1995 : H&G (1 jour), phénol et MES (1 jour), NH3 (1 jour)

Rappelons d'abord que les valeurs extrêmes du tableau 9 de mai à août 1994 relèvent toutes du déversement de solvant survenu à la fin du mois de mai; cet incident a déjà été expliqué à la section précédente. Par ailleurs, la haute concentration en H&G enregistrée le 2 novembre 1994 est reliée au même événement, qui est responsable d'un dépassement de la norme massique en MES aussi expliqué à la section précédente; la pluie diluvienne a en effet causé un débordement du bassin d'eaux pluviales de la raffinerie, d'où le rejet excessif en H&G (en concentration) et MES (en charge).

En 1995, les valeurs extrêmes au 99e percentile identifiées en janvier, avril, mai, juillet et septembre furent des journées complètement isolées car on n'a constaté aucune tendance à la hausse avant ou après ces événements.

Par ailleurs, les événements notés en février et novembre sont expliqués de deux façons par la compagnie. D'une part, les deux bassins d'eaux pluviales étant aménagés en série depuis 1989, la performance de traitement des bassins diminuait donc lors de fortes pluies; ces deux bassins seront aménagés en parallèle sous peu, ce qui permettra de répartir le débit d'eaux pluviales entre les deux bassins et maximisera ainsi le temps de rétention hydraulique. D'autre part, les fossés de drainage pluviaux subissent de l'érosion lors de fortes pluies et augmentent l'apport de MES aux bassins d'eaux pluviales. Un programme de stabilisation des fossés sera amorcé sous peu dans le parc de réservoirs.

En dernier lieu, les rejets élevés en NH3 constatés en juillet sont associés à des rejets plus importants en provenance de l'épuiseur d'eaux acides. En effet, on a relevé durant ces périodes un affluent variant de 30 à 50 mg/l en NH3. Aucun correctif ne fut mis de l'avant par la compagnie car bien que les rejets furent élevés, ils demeuraient dans les limites prescrites par le règlement sur les raffineries de pétrole et ne causaient pas de choc toxique au système biologique.

Le tableau 10 résume le rendement moyen du système de traitement des eaux usées de Shell en 1994 et 1995.

Tableau 10 : Moyenne arithmétique et écart type (mg/l) du traitement
des eaux usées de Shell en 1994 et 1995

 

H&G

Phénols

Sulfures

NH3-N

MES

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

1994

3,6

4

0,5

0,93

0,07

0,3

2

3,2

41,5

33,11

1995

2,3

2,2

0,06

0,14

0,02

0,01

2,1

3,5

26,6

16,4

On constate une amélioration notable du rendement du système de traitement des eaux usées; en effet, les rejets en NH3-N sont à peu près identiques en 1994 et 1995 mais tous les autres paramètres ont diminué de façon significative, autant en ce qui concerne la moyenne arithmétique que l'écart type. Le tableau démontre de plus le très grand impact négatif du choc toxique survenu en mai 1994 au système de traitement des eaux usées, particulièrement en ce qui a trait aux phénols. Enfin, la concentration moyenne annuelle de tous les contaminants est inférieure en 1995 aux valeurs guides décrites au tableau 4, ce qui démontre la bonne performance du système de traitement des eaux durant cette année.

3.2.3 Évolution des rejets de 1990 à 1995

La figure 8 représente l'évolution des rejets d'eaux usées de la raffinerie entre les années 1990 à 1995 sur une base unitaire quotidienne, soit en kg/1000 barils.

On peut d'abord constater que les cinq contaminants ont connu des hausses de rejets durant les années 1993 et 1994 pour ensuite se rétablir à un niveau moindre; la cause de ce phénomène a été expliquée dans les deux sections précédentes. Par ailleurs, entre 1990 et 1995, le niveau de rejet des phénols, des sulfures et de l'azote ammoniacal s'est maintenu identique, à l'exception évidemment des années 1993 et 1994. Aussi, les quantités unitaires en H&G et en MES ont respectivement diminué de 68 % et de 29 % entre les années 1990 et 1995.

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3.3 Ultramar Ltée

La production de la raffinerie s'est maintenue constante au cours des années 1994 et 1995 à un taux de 141 500 barils/jour.

3.3.1 Conformité réglementaire au Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole en 1994 et 1995

En 1994, le taux de conformité a été de 100 % pour l'ensemble des normes à l'exception d'un seul dépassement à la quantité maximale quotidienne en MES en février 1994; le taux de conformité à cette norme s'établit donc à 99,9 %. Par ailleurs, le taux de conformité en 1995 a été de 100 % pour l'ensemble des normes du Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole.

Le dépassement de 1994 a été causé par la combinaison de deux événements. D'une part, la raffinerie reçoit beaucoup plus d'eaux de ballast en hiver qu'en toute autre période de l'année, ce qui surcharge par conséquent le traitement biologique; ainsi, en février et mars 1994, la raffinerie devait en traiter 4300 m³/d alors que normalement on traite 2000 m³/d. De plus, les eaux de ballast sont très froides et diminuent le rendement du traitement biologique; durant les quatre premiers mois de l'année, la température de l'eau dans l'étang d'aération chute de 25 à 12° C.

D'autre part, la compagnie a raffiné en février un pétrole brut de composition particulière contenant beaucoup plus d'huile émulsifiée à cause d'une proportion d'eau supérieure à la normale, ce qui a causé des difficultés lors du dessalage. Ce problème a donc commencé à se faire sentir à la mi-février avec des augmentations des rejets en huile, phénols et MES jusqu'à culminer par le dépassement de la norme maximale quotidienne le 24 février. Pour corriger la situation au dessaleur, la compagnie a changé le désémulsifiant et pour amoindrir l'impact négatif de cet arrivage, elle a dérivé les eaux de ballast dans des réservoirs au quai pour ensuite les incorporer lentement dans le système de traitement des eaux usées. Malgré ce dépassement, le Ministère n'a pas engagé de poursuites car, d'une part, cet événement relève d'une conjoncture plutôt exceptionnelle et, d'autre part, la compagnie a mis en place une mesure de mitigation efficace qui a ramené rapidement la situation à la normale. Il faut noter que la raffinerie Ultramar, contrairement aux deux raffineries de Montréal, traite présentement l'ensemble de ses eaux pluviales dans le système de traitement biologique.

Par ailleurs, les figures 9 et 10 représentent les rejets mensuels en kg/d de la raffinerie Ultramar en comparaison des normes actuelles du Règlement sur les effluents liquides des raffineries de pétrole et des normes nouvelles décrites à la section 2.2.

Les histogrammes de la figure 9 illustrent que toutes les normes mensuelles ont été respectées en 1994; par contre, les rejets en MES de février auraient excédé la norme mensuelle nouvelle. De plus, les normes quotidiennes nouvelles auraient été dépassées à 13 reprises durant les quatre premiers mois de l'année, dont 11 dépassements en MES. Ces dépassements hypothétiques auraient découlé évidemment de la combinaison des deux problèmes expliqués à la section précédente : traitement d'une plus grande quantité d'eaux de ballast froide et difficulté temporaire au dessaleur à la suite de l'arrivage d'un pétrole brut particulier.

Aussi, les histogrammes de la figure 10 démontrent que les rejets mensuels ont respecté la norme mensuelle pour chacun des contaminants en 1995 et auraient aussi respecté avec une marge de manoeuvre certaine les normes nouvelles, et ce, même pour les MES en hiver. D'ailleurs, les rejets quotidiens de 1995 auraient aussi respecté à 100 % les normes quotidiennes nouvelles pour l'ensemble des contaminants; certaines modifications, expliquées à la section suivante, ont ainsi permis d'améliorer le rendement du système de traitement des eaux en hiver, particulièrement en ce qui a trait aux phénols et aux MES.

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3.3.2 Performance des ouvrages de traitement en 1994 et 1995 (Règlement relatif à l'application de la Loi sur la qualité de l'environnement)

Le tableau 11 identifie les journées de 1994 et 1995 où la concentration est supérieure à la somme de la moyenne et de trois écarts types (valeurs extrêmes).

Tableau 11 : Valeurs extrêmes d'Ultramar en 1994 et en 1995

Janvier 1994 : Phénol (1 jour), sulfure (1 jour)
Février 1994 : H&G (2 X 1 jour), MES (1 jour)
Mars 1994 : Phénol (2 jours)
Avril 1994 : Sulfure (1 jour)
Juin 1994 : H&G (1 jour)
Juillet 1994 : NH3 (1 jour)
Septembre 1994 : NH3 (2 jours)
Mars 1995 : H&G (2 jours), MES (2 jours)
Avril 1995 : Sulfure (1 jour), MES (1 jour)
Juillet 1995 : NH3 (1 jour)
Août 1995 : Phénol (1 jour) NH3 (1 jour)
Septembre 1995 : Phénol (1 jour)
Octobre 1995 : H&G (1 jour)
Décembre 1995 : H&G (2 X 1 jour)

Les valeurs extrêmes enregistrées en janvier et février 1994 relèvent évidemment des deux mêmes incidents expliqués précédemment. Par ailleurs, les valeurs extrêmes identifiées en juin et juillet 1994 et en avril et septembre 1995 semblent être des phénomènes complètement isolés car il n'y a pas eu de tendance à la hausse rattachée à ces événements.

Par contre, selon la compagnie, les valeurs extrêmes de mars et avril des années 1994 et 1995 s'expliquent par les quantités supplémentaires en eaux de ballast combinées avec la fonte des neiges et les pluies printanières. Il s'ensuit que l'augmentation rapide du débit d'eau et l'apport frigorifique de ces eaux diminuent la performance générale du système biologique. Ainsi, durant les quatre premiers mois de 1994, les rejets quotidiens en MES se sont maintenus à environ 600 kg/d pendant que la moyenne des autres mois de la même année se situait à 125 kg/d; les mois d'hiver ont donc une forte influence sur la moyenne quotidienne des rejets.

Pour contrer les effets négatifs importants des eaux de ballast et des eaux de pluie sur le rendement du système de traitement des eaux, la compagnie a déjà apporté plusieurs modifications. Ainsi, le transfert des eaux pluviales se faisait à l'aide de pompes actionnées manuellement; on a constaté que le bassin d'eaux pluviales pouvait déborder occasionnellement en hiver à cause des purges intermittentes des chaudières dans ce bassin. On a donc automatisé dès l'été 1994 le fonctionnement des pompes d'eaux pluviales, ce qui a eu un effet bénéfique sur les rejets en MES dès l'année suivante comme on peut le constater en comparant le premier trimestre des figures 9 et 10. De plus, depuis août 1996, la compagnie a implanté un système ferroviaire de livraison de produits pétroliers vers la métropole, ce qui réduira la moyenne quotidienne des eaux de ballast à 1000 m³/d, les diminuant ainsi de moitié. Enfin, les pétroliers affrétés par Ultramar sont maintenant tous munis de doubles coques, ce qui diminue grandement les risques de catastrophe écologique maritime et élimine en grande partie les eaux de ballast à l'exception de celles reçues dans des pétroliers appartenant à d'autres compagnies.

Les rejets extrêmes en NH3 en septembre 1994 et juillet-août 1995 ont eu une durée d'une ou de deux journées. Cependant, l'analyse des données quotidiennes révèle que les rejets en NH3 durant ces deux événements ont connu une nette augmentation durant environ deux semaines. Ce phénomène récurrent est associé à la vidange des boues biologiques du décanteur secondaire; un programme a été instauré depuis 1990 pour vidanger les boues biologiques en été lorsque nécessaire. Il y a donc relarguage inévitable de bactéries anaérobies lors du soutirage des boues; cependant, la performance de l'enlèvement des MES de l'étang de décantation s'est améliorée au cours des cinq dernières années comme le démontre la figure 11 de la section 3.3.3.

En octobre 1995, une valeur extrême en H&G a été enregistrée pendant une journée mais les données quotidiennes révèlent qu'il y a eu augmentation des rejets pendant près d'une semaine. C'est un débris de construction qui a causé le refoulement de l'égout de procédé vers le bassin d'eaux pluviales. Afin de détecter rapidement toute anomalie semblable, la compagnie installera un rapporteur d'événements dans les trop-pleins d'urgence.

Finalement, deux valeurs extrêmes en H&G ont été identifiées dans le tableau 11 en décembre 1995, mais là encore les données quotidiennes révèlent qu'il y avait nette tendance à la hausse dans les rejets en H&G durant les deux dernières semaines de l'année. Selon la compagnie, cette augmentation serait attribuable à un nouvel approvisionnement de pétrole brut. La raffinerie étudie plusieurs scénarios pour maîtriser adéquatement ce problème.

Le tableau 12 résume le rendement moyen du système de traitement des eaux usées d'Ultramar en 1994 et 1995.

Tableau 12 : Moyenne arithmétique et écart type (mg/l) du traitement
des eaux usées d'Ultramar en 1994 et 1995

 

H&G

Phénols

Sulfures

NH3-N

MES

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

Moy.

Écart
type

1994

3,1

3,9

0,14

0,51

0,1

0,03

3

2,2

28,1

22

1995

3,2

4

0,02

0,01

0,1

0,03

2,9

2,6

18,6

11,3

On constate d'abord que les concentrations moyennes en 1994 sont déjà intéressantes. Malgré ce fait, il y a eu quand même amélioration sensible de la performance en 1995 en ce qui a trait aux phénols et aux MES. Ainsi, les concentrations moyennes des cinq contaminants respectent aisément en 1995 les valeurs guides décrites au tableau 4, ce qui signifie que le système de traitement des eaux usées d'Ultramar est performant.

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3.3.3 Évolution des rejets de 1990 à 1995

La figure 11 représente l'évolution des rejets d'Ultramar durant la période de 1990 à 1995. Les rejets sont exprimés selon la base réglementaire, soit en kg/1000 barils et représentent la moyenne annuelle des 156 valeurs enregistrées.

Des cinq histogrammes de la figure, seuls les sulfures démontrent une certaine hausse, encore que celle-ci soit très peu inquiétante; en effet, les résultats fournis au Ministère sont pratiquement toujours à la limite de détection analytique de cette méthode. Par contre, les quatre autres contaminants ont connu des baisses durant la période couverte entre 1990 et 1995. Ainsi, les rejets en H&G ont diminué de façon constante durant la période considérée pour une réduction totale de 46 %. La diminution de 96 % des rejets de phénols durant la même période a été encore plus significative, malgré une augmentation passagère des rejets en 1994. Les rejets en NH3 ont quant à eux diminué de 58 % durant ces cinq années. Enfin, les rejets de MES ont été réduits de 72 % entre 1990 et 1995.

De façon générale, la figure 11 révèle que les rendements de la raffinerie Ultramar se sont constamment améliorés depuis le début de la décennie. Le programme d'enlèvement des boues biologiques dans les étangs amorcé depuis 1990 est assurément responsable de la réduction des rejets des contaminants.

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