Transcript L`intégration des procédés dans le secteur de la transformation
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L’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS DANS LE SECTEUR
DE LA TRANSFORMATION ALIMENTAIRE: PROJET
PILOTE CTGN/ACCORD BIO-ALIMENTAIRE
Stéphane Brunet, Directeur général
28ème Congrès de l’AQME, 9 mai, 2014
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LE CTGN
• Fondé en 1992, le Centre des technologies
du gaz naturel est un organisme à but non lucratif.
• Réalise des activités de développement technologique pour une meilleure
utilisation de l’énergie et l’intégration des énergies renouvelables.
• Dispose d’un laboratoire de 750 m2 et d’équipements de pointe pour du
mesurage sur site.
• Ingénieurs spécialisés dans le domaine de l’énergie et plusieurs formés en
intégration des procédés.
• Quelques-unes de nos réalisations :
• Mesurage énergétique dans le secteur de la transformation alimentaire
• Participation à la mise en place de plusieurs programmes d’efficacité énergétique
• Revue technologique d’équipements performants pour la cuisson des aliments
• Autres projets de mesurage, évaluation de la combustion, amélioration des réseaux
vapeur, etc.
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LA TRANSFORMATION ALIMENTAIRE
AU QUÉBEC
• Ventes de 23,2G$ en 2012, soit 24,9% du Canada
• 63 500 emplois directs (100 000 indirects), soit 13% des 415 000
emplois au Québec dans le secteur bio-alimentaire
• Coût des matières premières et fournitures représente 83% des
dépenses
• Salaires et charges – 14%
• Les coûts de l’énergie représentent en moyenne 3% mais varient
beaucoup d’un sous-secteur à l’autre
Lorsque les intrants agricoles et les charges
salariales augmentent, il ne reste que
l’énergie comme avantage compétitif
Source: Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ), 2013
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ANALYSE ÉNERGÉTIQUE DES
PROCÉDÉS INDUSTRIELS COMPLEXES†
Fumée des
chaudières
Compresseurs
d’air
Alimentation
évaporateurs
Préchauffage
d’eau d’appoint
Retour de
condensat
Analyse
d’intégration des
procédés
Alimentation
séchoirs
Système
réfrigération
Production
d’eau chaude
† Source:
Canmet
Chauffage du
bâtiment
Échangeurs
de chaleur
Effluents
liquides
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PROCÉDÉS POUVANT BÉNÉFICIER
D’UNE ÉTUDE IP
• Procédés dotés de systèmes énergétiques complexes:
• Nombreuses demandes de chauffage et de refroidissement
• Nombreux échangeurs de chaleur de procédé
• Équipements énergivores (ex: séchoirs, évaporateurs,
chaudières, fours, etc)
• Grande consommation de vapeur ou d’énergie
• Grande consommation d’eau chaude ou d’huile thermique
• Grande utilisation de refroidissement
• Compresseurs de grandes capacités
• Procédés utilisant une quantité importante d’énergie
thermique (>75 000 GJ/an ou 2 000 000 m3/an)
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L’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (IP)
• C’est une approche qui permet d’identifier les possibilités de
récupération d’énergie entre courants de procédé.
• Basée sur une analyse globale des procédés permettant :
D’identifier les inefficacités des procédés et les possibilités d’amélioration;
De quantifier les besoins minimaux d’énergie thermique de chaque
procédé (analyse de pincement);
D’établir les interactions entre procédés;
D’identifier des possibilités de récupération d’énergie entre procédés;
De réduire la quantité d’énergie fournie par les utilités (chaudières,
systèmes de réfrigération).
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DÉTAILS D’UNE ÉTUDE
D’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (1/2)
• Réalisation d’un diagramme simplifié des courants
d’énergie
• Exemple:
Source: RNCan,
http://198.103.48.133/publications/infosource/pub/ici/cad
det/francais/r261.cfm?attr=8
• Bilan de masse et d’énergie.
• Bilan d’énergie détaillé des équipements complexes.
• Optimisation des conditions opératoires existantes.
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DÉTAILS D’UNE ÉTUDE
D’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (2/2)
• Analyse de pincement:
Étape 1 : Identification des besoins minimaux en utilité
Étape 2 : Identification des sources d’inefficacités et
stratégie de récupération d’énergie
• Étude de préfaisabilité des projets identifiés.
• Sélection des projets à mettre en œuvre et stratégie
d’implantation. Les projets identifiés sont par la suite mis
en œuvre par l’usine et sa firme d’ingénierie.
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LIVRABLE ET BÉNÉFICES DE L’IP
• Livrable : une évaluation de la préfaisabilité des projets de
récupération d’énergie et une stratégie d’implantation
instaurant des priorités entre projets. Un sommaire exécutif avec
les principaux résultats sera inclus, ainsi que le potentiel
d’économie d’énergie.
• Le potentiel d’économie d’énergie thermique identifié par les
études d’intégration des procédés est de 15 % à 40 %†.
• L’IP peut aussi amener des avantages au niveau opérationnel et
des possibilités d’augmenter la capacité (par ex: modification au
niveau de la surveillance des chaudières, augmentation de la
quantité de vapeur disponible pour le procédé, etc.).
† Source:
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Canmet
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LE PROJET INTÉGRATION DES
PROCÉDÉS AVEC ACCORD
• Réalisation d’une étude d’intégration des procédés dans cinq usines
dans le secteur de la transformation alimentaire d’ici mai 2015.
• Le projet est financé jusqu’à 40 % par le Créneau ACCORD
Bioalimentaire.
• Priorité aux entreprises situées dans la région de la Montérégie.
• Critères de sélection des usines participantes (flexibles) :
• Consommation importante d’énergie thermique (gaz naturel, mazout,
propane, électricité, etc.);
• Opportunité de récupération d’énergie entre courants;
• Implication du personnel d’usine et de la haute direction;
• Disponibilité des données d’opération (instruments de mesure, système
de suivi, etc.).
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FINANCEMENT DE L’ÉTUDE D’IP
POUR CHAQUE USINE
• Le coût de l’étude d’IP est variable en fonction de l’ampleur du site, de
la complexité du procédé et des besoins en mesurage ou simulation:
• Estimé entre 40 000$ et 80 000 $ par usine.
• Chaque usine pourra bénéficier du financement du programme
ACCORD pour couvrir jusqu’à 40 % des coûts de l’étude d’IP.
• Possibilité d’obtenir du financement de l’OEE : jusqu’à
40 000 $ par site (il faut être membre du PEEIC).
• Possibilité d’obtenir du financement de Gaz Métro: 5 000 $.
• Possibilités avec le BEIE et Hydro-Québec.
• Chaque site doit débourser au moins 30 % du coût de l’étude.
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ACCORD: Action concertée de coopération régionale de développement
PEEIC: Programme d’économie d’énergie dans l’industrie canadienne
BEIE: Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétique
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LES ÉTAPES DU PROJET(1/2)
• 1ÈRE ÉTAPE :
• La réalisation d’une visite d’évaluation pour chaque usine
intéressée (entièrement financé par le CTGN et ACCORD) :
Visite de l’usine;
Analyse des factures énergétiques et des études énergétiques
antérieures;
Réalisation d’un diagnostic présentant la situation énergétique de
l’usine.
Une proposition détaillée pour chaque usine et un chiffrage de
l’étude seront réalisés après la visite d’évaluation. Les
possibilités d’aide financière d’autres sources seront évaluées à
ce stade.
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LES ÉTAPES DU PROJETS (2/2)
• 2ÈME ÉTAPE :
• La réalisation d’une étude d’intégration des procédés. Elle
permettra d’améliorer les pratiques opératoires et d’identifier
des mesures d’efficacité énergétique. Ces mesures seront
priorisées et pourront être intégrées au plan quinquennal de
l’usine.
• 3ÈME ÉTAPE :
• Le suivi de l’implantation des mesures auprès de chaque usine
(sur plusieurs mois, une fois l’étude d’intégration des procédés
complétée).
• 4ÈME ÉTAPE :
• Dissémination des résultats – Congrès de l’AQME, CTAC, etc.
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RÔLE DES INTERVENANTS DANS
LE PROJET
Consultants/Ingénieurs
conseil
CTGN/Canmet
Collecte de
données
Objectif: Tracer un
portrait de la
consommation
énergétique et
obtenir les données
de procédé
- Mesurage*
- Diagramme de
procédé
- Bilan de masse et
d’énergie, bilan
détaillé
- Simulation
Amélioration du
procédé
Objectif: Optimiser
les conditions
opératoires
- Revue des pratiques
opératoires
- Identification des
modifications possibles
- Intégration des
modifications au bilan
d’énergie
Analyse de
pincement
Objectif: Minimiser la
consommation
d’énergie et identifier
des opportunités de
récupération d’énergie
- Identification des points
d’échange de chaleur
- Identification des
sources d’efficacité
énergétique
- Identification des
options de projet
* Pour le mesurage, il peut être possible de déployer un système
d’information sur la gestion de l’énergie
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Étude de préfaisabilité
et sélection des
projets
Objectif: Évaluer les
projets, sélection et
stratégie d’implantation
- Analyse détaillée des
projets retenus
- Évaluation des économies
d’énergie
- Identifier les contraintes
avec le personnel
- Prioriser les projets à
réaliser
Réalisation de projet
et validation
- Conception détaillée
- Ingénierie
- Implantation, réalisation
- Mise en service
- Mesurage pour
validation
CTGN
Mesurage
$$
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RÔLE DES INTERVENANTS DANS
LE PROJET - DÉTAILS
• Le CTGN travaillera avec le centre de recherche Canmet Énergie de
Varennes pour la réalisation de l’étude d’intégration des procédés
(logiciel Integration).
• Votre consultant ou spécialiste en énergie sera impliqué dans le
projet et pourrait activement y participer (ex: mandat pour la collecte
de données, analyse de procédés, etc.).
• Le personnel de l’usine sera impliqué à toutes les étapes de l’étude
(collecte des données, validation des projets identifiés, etc.).
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VOUS ÊTES INTÉRESSÉS?
• Possibilité de réaliser une première visite sur
site pour évaluation de votre procédé
(entièrement financée par le CTGN et
ACCORD).
• Sélection des usines participantes et réalisation
des propositions pour les études d’intégration
des procédés.
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QUESTIONS?
• Contactez-nous:
Stéphane Brunet, Directeur général
450-641-8130
[email protected]
Harêtha Alao, Ingénieure de projet
450-641-8140
[email protected]
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L’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS DANS LE SECTEUR
DE LA TRANSFORMATION ALIMENTAIRE: PROJET
PILOTE CTGN/ACCORD BIO-ALIMENTAIRE
Stéphane Brunet, Directeur général
28ème Congrès de l’AQME, 9 mai, 2014
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LE CTGN
• Fondé en 1992, le Centre des technologies
du gaz naturel est un organisme à but non lucratif.
• Réalise des activités de développement technologique pour une meilleure
utilisation de l’énergie et l’intégration des énergies renouvelables.
• Dispose d’un laboratoire de 750 m2 et d’équipements de pointe pour du
mesurage sur site.
• Ingénieurs spécialisés dans le domaine de l’énergie et plusieurs formés en
intégration des procédés.
• Quelques-unes de nos réalisations :
• Mesurage énergétique dans le secteur de la transformation alimentaire
• Participation à la mise en place de plusieurs programmes d’efficacité énergétique
• Revue technologique d’équipements performants pour la cuisson des aliments
• Autres projets de mesurage, évaluation de la combustion, amélioration des réseaux
vapeur, etc.
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LA TRANSFORMATION ALIMENTAIRE
AU QUÉBEC
• Ventes de 23,2G$ en 2012, soit 24,9% du Canada
• 63 500 emplois directs (100 000 indirects), soit 13% des 415 000
emplois au Québec dans le secteur bio-alimentaire
• Coût des matières premières et fournitures représente 83% des
dépenses
• Salaires et charges – 14%
• Les coûts de l’énergie représentent en moyenne 3% mais varient
beaucoup d’un sous-secteur à l’autre
Lorsque les intrants agricoles et les charges
salariales augmentent, il ne reste que
l’énergie comme avantage compétitif
Source: Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ), 2013
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ANALYSE ÉNERGÉTIQUE DES
PROCÉDÉS INDUSTRIELS COMPLEXES†
Fumée des
chaudières
Compresseurs
d’air
Alimentation
évaporateurs
Préchauffage
d’eau d’appoint
Retour de
condensat
Analyse
d’intégration des
procédés
Alimentation
séchoirs
Système
réfrigération
Production
d’eau chaude
† Source:
Canmet
Chauffage du
bâtiment
Échangeurs
de chaleur
Effluents
liquides
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PROCÉDÉS POUVANT BÉNÉFICIER
D’UNE ÉTUDE IP
• Procédés dotés de systèmes énergétiques complexes:
• Nombreuses demandes de chauffage et de refroidissement
• Nombreux échangeurs de chaleur de procédé
• Équipements énergivores (ex: séchoirs, évaporateurs,
chaudières, fours, etc)
• Grande consommation de vapeur ou d’énergie
• Grande consommation d’eau chaude ou d’huile thermique
• Grande utilisation de refroidissement
• Compresseurs de grandes capacités
• Procédés utilisant une quantité importante d’énergie
thermique (>75 000 GJ/an ou 2 000 000 m3/an)
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L’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (IP)
• C’est une approche qui permet d’identifier les possibilités de
récupération d’énergie entre courants de procédé.
• Basée sur une analyse globale des procédés permettant :
D’identifier les inefficacités des procédés et les possibilités d’amélioration;
De quantifier les besoins minimaux d’énergie thermique de chaque
procédé (analyse de pincement);
D’établir les interactions entre procédés;
D’identifier des possibilités de récupération d’énergie entre procédés;
De réduire la quantité d’énergie fournie par les utilités (chaudières,
systèmes de réfrigération).
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DÉTAILS D’UNE ÉTUDE
D’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (1/2)
• Réalisation d’un diagramme simplifié des courants
d’énergie
• Exemple:
Source: RNCan,
http://198.103.48.133/publications/infosource/pub/ici/cad
det/francais/r261.cfm?attr=8
• Bilan de masse et d’énergie.
• Bilan d’énergie détaillé des équipements complexes.
• Optimisation des conditions opératoires existantes.
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DÉTAILS D’UNE ÉTUDE
D’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (2/2)
• Analyse de pincement:
Étape 1 : Identification des besoins minimaux en utilité
Étape 2 : Identification des sources d’inefficacités et
stratégie de récupération d’énergie
• Étude de préfaisabilité des projets identifiés.
• Sélection des projets à mettre en œuvre et stratégie
d’implantation. Les projets identifiés sont par la suite mis
en œuvre par l’usine et sa firme d’ingénierie.
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LIVRABLE ET BÉNÉFICES DE L’IP
• Livrable : une évaluation de la préfaisabilité des projets de
récupération d’énergie et une stratégie d’implantation
instaurant des priorités entre projets. Un sommaire exécutif avec
les principaux résultats sera inclus, ainsi que le potentiel
d’économie d’énergie.
• Le potentiel d’économie d’énergie thermique identifié par les
études d’intégration des procédés est de 15 % à 40 %†.
• L’IP peut aussi amener des avantages au niveau opérationnel et
des possibilités d’augmenter la capacité (par ex: modification au
niveau de la surveillance des chaudières, augmentation de la
quantité de vapeur disponible pour le procédé, etc.).
† Source:
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Canmet
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LE PROJET INTÉGRATION DES
PROCÉDÉS AVEC ACCORD
• Réalisation d’une étude d’intégration des procédés dans cinq usines
dans le secteur de la transformation alimentaire d’ici mai 2015.
• Le projet est financé jusqu’à 40 % par le Créneau ACCORD
Bioalimentaire.
• Priorité aux entreprises situées dans la région de la Montérégie.
• Critères de sélection des usines participantes (flexibles) :
• Consommation importante d’énergie thermique (gaz naturel, mazout,
propane, électricité, etc.);
• Opportunité de récupération d’énergie entre courants;
• Implication du personnel d’usine et de la haute direction;
• Disponibilité des données d’opération (instruments de mesure, système
de suivi, etc.).
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FINANCEMENT DE L’ÉTUDE D’IP
POUR CHAQUE USINE
• Le coût de l’étude d’IP est variable en fonction de l’ampleur du site, de
la complexité du procédé et des besoins en mesurage ou simulation:
• Estimé entre 40 000$ et 80 000 $ par usine.
• Chaque usine pourra bénéficier du financement du programme
ACCORD pour couvrir jusqu’à 40 % des coûts de l’étude d’IP.
• Possibilité d’obtenir du financement de l’OEE : jusqu’à
40 000 $ par site (il faut être membre du PEEIC).
• Possibilité d’obtenir du financement de Gaz Métro: 5 000 $.
• Possibilités avec le BEIE et Hydro-Québec.
• Chaque site doit débourser au moins 30 % du coût de l’étude.
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ACCORD: Action concertée de coopération régionale de développement
PEEIC: Programme d’économie d’énergie dans l’industrie canadienne
BEIE: Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétique
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LES ÉTAPES DU PROJET(1/2)
• 1ÈRE ÉTAPE :
• La réalisation d’une visite d’évaluation pour chaque usine
intéressée (entièrement financé par le CTGN et ACCORD) :
Visite de l’usine;
Analyse des factures énergétiques et des études énergétiques
antérieures;
Réalisation d’un diagnostic présentant la situation énergétique de
l’usine.
Une proposition détaillée pour chaque usine et un chiffrage de
l’étude seront réalisés après la visite d’évaluation. Les
possibilités d’aide financière d’autres sources seront évaluées à
ce stade.
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LES ÉTAPES DU PROJETS (2/2)
• 2ÈME ÉTAPE :
• La réalisation d’une étude d’intégration des procédés. Elle
permettra d’améliorer les pratiques opératoires et d’identifier
des mesures d’efficacité énergétique. Ces mesures seront
priorisées et pourront être intégrées au plan quinquennal de
l’usine.
• 3ÈME ÉTAPE :
• Le suivi de l’implantation des mesures auprès de chaque usine
(sur plusieurs mois, une fois l’étude d’intégration des procédés
complétée).
• 4ÈME ÉTAPE :
• Dissémination des résultats – Congrès de l’AQME, CTAC, etc.
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RÔLE DES INTERVENANTS DANS
LE PROJET
Consultants/Ingénieurs
conseil
CTGN/Canmet
Collecte de
données
Objectif: Tracer un
portrait de la
consommation
énergétique et
obtenir les données
de procédé
- Mesurage*
- Diagramme de
procédé
- Bilan de masse et
d’énergie, bilan
détaillé
- Simulation
Amélioration du
procédé
Objectif: Optimiser
les conditions
opératoires
- Revue des pratiques
opératoires
- Identification des
modifications possibles
- Intégration des
modifications au bilan
d’énergie
Analyse de
pincement
Objectif: Minimiser la
consommation
d’énergie et identifier
des opportunités de
récupération d’énergie
- Identification des points
d’échange de chaleur
- Identification des
sources d’efficacité
énergétique
- Identification des
options de projet
* Pour le mesurage, il peut être possible de déployer un système
d’information sur la gestion de l’énergie
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Étude de préfaisabilité
et sélection des
projets
Objectif: Évaluer les
projets, sélection et
stratégie d’implantation
- Analyse détaillée des
projets retenus
- Évaluation des économies
d’énergie
- Identifier les contraintes
avec le personnel
- Prioriser les projets à
réaliser
Réalisation de projet
et validation
- Conception détaillée
- Ingénierie
- Implantation, réalisation
- Mise en service
- Mesurage pour
validation
CTGN
Mesurage
$$
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RÔLE DES INTERVENANTS DANS
LE PROJET - DÉTAILS
• Le CTGN travaillera avec le centre de recherche Canmet Énergie de
Varennes pour la réalisation de l’étude d’intégration des procédés
(logiciel Integration).
• Votre consultant ou spécialiste en énergie sera impliqué dans le
projet et pourrait activement y participer (ex: mandat pour la collecte
de données, analyse de procédés, etc.).
• Le personnel de l’usine sera impliqué à toutes les étapes de l’étude
(collecte des données, validation des projets identifiés, etc.).
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VOUS ÊTES INTÉRESSÉS?
• Possibilité de réaliser une première visite sur
site pour évaluation de votre procédé
(entièrement financée par le CTGN et
ACCORD).
• Sélection des usines participantes et réalisation
des propositions pour les études d’intégration
des procédés.
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QUESTIONS?
• Contactez-nous:
Stéphane Brunet, Directeur général
450-641-8130
[email protected]
Harêtha Alao, Ingénieure de projet
450-641-8140
[email protected]
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