Détermination d'indicateurs d'accélération et de stabilisation de déchets ménagers enfouis : étude de l'impact de la recirculation de lixiviats sur colonnes de déchets

Discipline

Chimie et Microbiologie de l'Eau

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie,

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

pollution et polluants, matière organique, déchets, métaux, lixiviats et lixiviation

Mots-clés

Produit de lixiviation - Thèses et écrits académiques,

Biogaz - Thèses et écrits académiques,

Déchets dangereux -- Stabilisation - Thèses et écrits académiques,

Polluants organiques - Thèses et écrits académiques,

Déchets - Teneur en métaux lourds - Teneur en métaux lourds

Ce travail de recherche a pour objectif essentiel d'étudier les mécanismes de stabilisation des déchets ménagers, en s'orientant d'une part vers la détermination de paramètres indicateurs de l'état stabilisé d'un déchet et d'autre part vers l'accélération des processus de dégradation par application du concept " bioréacteur ", associé à la recirculation du lixiviat. La caractérisation de la phase solide d'un déchet (teneur en solides volatils, en carbone organique, en fines, en papiers-cartons et en composés nommés dégradés) apparaît indispensable dans la détermination de son état de dégradation, plus que son âge. Des paramètres estimés lors de son relargage dans l'eau (DCO, COD, teneur en ions) et dans le biogaz (potentiel méthanogène) sont néanmoins complémentaires pour conclure sur son caractère polluant. L'analyse d'indicateurs plus spécifiques comme les macromolécules organiques relarguées dans le lixiviat et l'estimation de la pollution métallique contenue dans le déchet et lessivée, renforcent également la détermination d'un état de stabilisation. La composition du liquide mis en contact avec le déchet influence fortement son relargage. L'utilisation d'un lixiviat dit stabilisé, chargé en macromolécules organiques peut augmenter le relargage en polluants (organiques et minéraux) s'il est mis en contact avec un déchet jeune ou au contraire le réduire pour un déchet apte à relarguer les mêmes espèces organiques que le lixiviat. En raison des limites fournies par les résultats des tests de lixiviation, des essais en colonnes de déchets d'âge différent et de composition différente (hauteur de 1 m et masse de déchets variant de 28 kg à 65 kg) sont menés, pour étudier les effets de la recirculation à un débit de 540 mL/j sur la dégradation des déchets. L'accélération de la dégradation est particulièrement mise en évidence sur des déchets frais, de composition plus ou moins fermentescible, à partir des paramètres globaux mesurés sur les lixiviats (DCO, AGV, TAC, conductivité) et sur le biogaz (% CH₄, % CO₂). Le relargage de polluants (quantité de matière oxydable et de biogaz produit) est accentué par ce type de phénomène, de 1,7 à 2 fois plus par rapport aux colonnes sans recirculation. Des phénomènes d'accumulation sont cependant remarqués pour certaines espèces ioniques comme les chlorures ou les ions ammonium, qui dépendent peu des phases de dégradation. Au bout de 400-500 jours de dégradation, les colonnes de déchets semblent avoir atteint un état stabilisé, du moins par l'analyse de leur lixiviat relargué (DCO<300 mgO2/L, AH entre 10 % et 20 %, AF entre 40 % et 50 %) et de leur biogaz (potentiel méthanogène atteint en particulier pour les déchets de 8 ans avec recirculation).