Étude minéralogique et physico-chimique des mâchefers d'incinération des ordures ménagères (MIOM) en vue d'une utilisation en technique routière PDF Download
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Author: Nathalie Delville Publisher: LCPC ISBN: 9782720803574 Category : Air Languages : fr Pages : 320
Book Description
Résidus de l'incinération des déchets ménagers, les mâchefers d'incinération des ordures ménagères (MIOM) ne peuvent plus être considérés comme des déchets et être stockés dans des centres d'enfouissements. Utilisés en technique routière, ils permettent d'économiser les ressources naturelles en granulats déjà déficitaires dans certaines régions. Cependant, pour répondre aux exigences de la notion du développement durable, leur valorisation doit être durable, respectueuse de l'environnement et de la santé, et économiquement viable. Le travail présenté dans cet ouvrage a pour objectif de répondre au mieux aux questions posées par ces exigences.
Author: Nathalie Delville Publisher: LCPC ISBN: 9782720803574 Category : Air Languages : fr Pages : 320
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Résidus de l'incinération des déchets ménagers, les mâchefers d'incinération des ordures ménagères (MIOM) ne peuvent plus être considérés comme des déchets et être stockés dans des centres d'enfouissements. Utilisés en technique routière, ils permettent d'économiser les ressources naturelles en granulats déjà déficitaires dans certaines régions. Cependant, pour répondre aux exigences de la notion du développement durable, leur valorisation doit être durable, respectueuse de l'environnement et de la santé, et économiquement viable. Le travail présenté dans cet ouvrage a pour objectif de répondre au mieux aux questions posées par ces exigences.
Author: Nathalie Delville Publisher: ISBN: Category : Air Languages : fr Pages : 320
Book Description
Une caractérisation minéralogique et physico-chimique du mâchefer de Rosiers d'Egletons a été réalisée afin de déterminer le mode de formation de ses principaux constituants et de comprendre sa nature et son évolution. Assimilé à un sol D22, il peut être utilisé en remblai ou en couche de forme. C'est un matériau présentant un enrichissement en métaux lourds significatif mais montrant un comportement face à la lixiviation satisfaisant. Sa composition chimique est proche de celle des autres mâchefers européens issus de fours à grilles. Il est constitué de 35% de phases reliques, de 40% de phases primaires et de 25% de phases secondaires. Une étude expérimentale des phases primaires a permis d'établir un modèle de cristallisation à l'équilibre auquel peut être comparé tout mâchefer afin de connaître ses conditions de fabrication au sein du four. Les assemblages de haute température présents dans le mâchefer de Rosiers d'Egletons sont issus d'une fusion partielle des déchets et semblent cristalliser dans des conditions majoritairement réductrices. Une chaussée expérimentale réalisée avec le mâchefer de Rosiers en sous-couche routière n'est pas toxique pour l'environnement, sur la période considérée, à l'exception du pH élevé. Les principales phases se formant au sein du mâchefer sont C-S-A-H (stratlingite) et des C-S-H formés par réaction pouzzolanique, des chloroalumates de calcium hydratés, des sulfochloroalumates de calcium hydratés et de l'ettringite. Ces premiers résultats doivent permettre d'alimenter les bases de données des codes de calcul géochimiques afin d'appréhender l'impact environnemental à long terme. Une synthèse des princiapaux paramètres influençant la qualité des mâchefers depuis leur fabrication jusqu'à leur utilisation en technique routière est proposée afin de vérifier que la valorisation des M.I.O.M respecte le concept de développement durable.
Author: David Dabo Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 270
Book Description
La présente étude traite du comportement de mâchefers d’incinération des ordures ménagères (MIOM) en scénario de valorisation (sous-couche routière), dans l’optique d’évaluer l’impact environnemental. La démarche mise en oeuvre associe des approches de caractérisation physico-chimique et minéralogique, d’expérimentation à différentes échelles (laboratoire et sites réels), et de modélisation hydro-géochimique. L’utilisation conjointe de différentes techniques d’investigation cristallochimique (microscopie optique, DRX, MEB, XRF, SIMS, EXAFS) ont permis d’apporter de nouvelles informations sur les teneurs en éléments traces des verres primaires et sur la spéciation de Pb dans une phase dite scoriacée. Le suivi des percolats issus d’une portion de route construite avec des mâchefers dix ans après la mise en service ainsi que l’observation des MIOM prélevés dans la sous-couche a fourni un retour d’expérience inédit tout en mettant en évidence le rôle prépondérant de l’hydrodynamique sur la stabilité du matériau et l’atténuation du caractère alcalin et chargé des eaux de percolation. Un modèle géochimique de MIOM a été élaboré à partir des données issus de l’étape de caractérisation, des résultats expérimentaux des essais de lixiviation et des informations recueillies lors du suivi de sites réels. Ce modèle a été appliqué pour simuler, via le code de calcul couplé géochimie-transport HYTEC, le comportement des éléments inorganiques et l’évolution minéralogique inhérent aux différents essais en laboratoire, à la portion de route suivie durant cette thèse et à un autre site réel faisant l’objet d’une étude suédoise.
Author: Eva Rendek Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 208
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L'évolution réglementaire en matière de gestion des déchets incite à la valorisation des Mâchefers d'Incinérations d'Ordures Ménagères (MIOM), notamment à leur réutilisation en matière routière. Or les caractéristiques physiques et techniques de ces sous produits sont en pleine évolution. Ces modifications constitutives résultent de l'évolution de plusieurs facteurs techniques et socio-économiques de la filière (nature des déchets incinérés, conditions d'incinération, conditions de stockage, prétraitement,...). Afin de comprendr les paramètres influant sur la composition et le comportement à long terme des mâchefers, 6 lots de MIOM ont été sélectionnés avec notre partenaire industriel NOVERGIE SUEZ et comparés. La synthèse de ce travail consiste en la corrélation des résultats de la phase expérimentale et des données relatives aux caractéristiques des filières. Un lien a été clairement établi entre la nature des déchets incinérés et la composition des mâchefers. La fraction massique de verre prélevée par une collecte sélective efficace a un impact direct sur les teneurs relatives en calcium et silicium dans les MIOM et sur la conduite des fours (modification du PCI). Le rapport Ca/Si a des conséquences sur le potentiel de carbonatation des MIOM et, de ce fait, sur leur stabilisation vis à vis du relargage de certains métaux lourds qui conditionne leur valorisation. En dehors de la lixiviation des métaux lourds, le second paramètre qui peut limiter la valorisation des MIOM est le taux de matière organique résiduelle lixiviable. Sur ce point, des corrélations (à l'échelle du laboratoire) entre matière organique biodégradable et lixiviable ont été mises en évidence. Il n'y a pas de lien évident entre l'efficacité de la collecte des fractions organiques (plastiques, papiers-cartons, fermentescibles) et le taux d'imbrûlés dans les MIOM. Ce dernier paraît essentiellement dépendant des technologies de combustion et de la conduite des fours. La méthode microcalorimétrique mise en cours de ce travail a permis de différencier les 6 MIOM étudiés en affinant certaines caractéristiques des molécules organiques imbrûlées. Il existe deux types de molécules dont les paramètres de combustion (température et enthalpie) sont sensiblement différents. Une de ces deux fractions est constituée, pour partie, de molécules solubles. La méthode développée paraît siffisamment fiable, en terme de répétitivité, pour que l'on puisse l'envisager comme appui aux gestionnaires d'incinérateur pour le suivi de la conduite des fours
Author: VERONIQUE.. BRUDER HUBSCHER Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 213
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LE MACHEFER EST LE PRINCIPAL RESIDU DE L'INCINERATION DES ORDURES MENAGERES. SA PRODUCTION, EN FRANCE, S'ELEVE A 2,7 MILLIONS DE TONNES PAR AN. COMPTE TENU DE L'EVOLUTION DE LA REGLEMENTATION QUANT A L'ELIMINATION ET L'UTILISATION DE CE DECHET, IL NOUS A PARU INTERESSANT D'ETUDIER SA VALORISATION A LA FOIS EN MILIEU REEL (CHAUSSEES EXPERIMENTALES) ET A L'AIDE D'UN OUTIL DE LABORATOIRE (LYSIMETRE). LES CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES ET LA FAIBLE FRACTION LIXIVIABLE DETERMINEES SUR LE MACHEFER ETUDIE PERMETTENT, SELON LA REGLEMENTATION, SON UTILISATION EN TECHNIQUE ROUTIERE. AFIN DE MIEUX CONNAITRE CE MATERIAU, NOUS AVONS PAR AILLEURS ETUDIE SA COMPOSITION ELEMENTAIRE EN ELEMENTS MAJEURS (SI, CA, AL, S) ET MINEURS (CR, MN, CU, PB, NI, ZN) AINSI QUE LES CONDITIONS FAVORISANT L'EXTRACTION DES ELEMENTS MINEURS PAR APPLICATION DE PROCEDURES D'EXTRACTIONS SEQUENTIELLES. D'AUTRE PART, LA VALORISATION EN CONDITIONS REELLES DE CE MACHEFER A ETE ETUDIEE GRACE AU SUIVI DE CHAUSSEES EXPERIMENTALES SUR UNE DUREE DE 3 ANS. D'UNE MANIERE GENERALE, NOUS AVONS OBSERVE UN APPORT FAIBLE DES MACHEFERS SUR LA COMPOSITION DES EAUX DE PERCOLATION. ENFIN, DIFFERENTS ESSAIS EFFECTUES EN LYSIMETRES ONT PERMIS DE MONTRER UNE BONNE REPRODUCTIBILITE DE LA COMPOSITION DES PERCOLATS ET UNE INFLUENCE RELATIVEMENT FAIBLE D'UNE PRESSION APPLIQUEE SUR LE SYSTEME DANS LE BUT DE SIMULER UN TRAFIC ROUTIER. LA MEILLEURE CORRELATION AVEC LES CHAUSSEES EXPERIMENTALES A ETE OBTENUE AVEC UN DEBIT D'EAU D'ARROSAGE CORRESPONDANT A LA PLUVIOMETRIE MESUREE SUR LE SITE. NEANMOINS, D'AUTRES ESSAIS SERONT NECESSAIRES POUR AMELIORER CETTE CORRELATION.
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En France, l'incinération(avec ou sans récupération d'énergie)traite près de 50% des déchets ménagers. Le principal sous-produit (en poids)issu de l'incinération est le mâchefer. Le stockage dans des centres d'enfouissement technique ou la valorisation de ces mâchefers pose un problème écologique et économique aux industriels du déchet, mais également aux collectivités locales. Cette étude porte sur la caractérisation de la fraction organique des mâchefers ainsi que sur l'influence qu'elle peut avoir sur la caractérisation de la fraction organique des mâchefers ainsi que sur l'infleuce qu'elle peut avoir dans leur comportement à court et à long terme. La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est utilisée pour une spéciation et une évaluation du carbone dans les résidus. Il s'agit d'une apporche globale originale permettant de metrre en évidence et de doser les différents typers de matériel carbonés présents dans les mâchefers : le carbone organique labile (COL) et et le carbone réfractaire (CR). La caractérisation et le dosage des principales familles organiques (alcanes, acides carboxyliques, hydrocarbures aromatiques polycycliques) ont été réalisées grâce à l'utilisation de divers procédés d'extraction (par solvant à chaud Soxhlet et par fluide supercritique SFE) et d'identification (chrmatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse GC/MSD). Cette carctérisation fine de la fraction organique a permis d'évaluer le réservoir organique dispoinible et mobilisable à court et à long terme, et également de mettre en évidence la possiblilité de complexation de certains métaux lours avec les acides carboxyliques présents dans les mâchefers en quantité non négligeable. Par ailleurs, des tests d'écotoxicité réalisés sur les mâchefers étudiés apportent une nouvelle approche de la carctérisation du mâchefer. Il est difficile d'effectuer une corrélation directe entre les carctéristiques physico-chimiques du mâchefer (habituellement étudiées) et lerus réponses aux biotests. Par contre, il existerait une relation entre la teneur en acides carboxyliques et l'indice écotoxique de chacun des mâchefers.
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L'APPROVISIONNEMENT EN GRANULATS DEVENANT, DANS CERTAINES REGIONS, DE PLUS EN PLUS PROBLEMATIQUE, IL EST NECESSAIRE DE TROUVER DES ALTERNATIVES A L'EMPLOI DE MATIERES PREMIERES NATURELLES. POUR CELA, LES MACHEFERS D'INCINERATION D'ORDURES MENAGERES (M.I.O.M.), COMPTE TENU DE LEURS QUALITES GEOTECHNIQUES ET DES ESSAIS DEJA REALISES DANS CE DOMAINE, SEMBLENT REPRESENTER UN SUBSTITUT CONVENABLE. CEPENDANT, LES M.I.O.M. RELEVENT DES DECHETS ET SONT, DE CE FAIT, REGIS PAR DES REGLEMENTATIONS DESTINEES A PROTEGER L'ENVIRONNEMENT. C'EST AVEC LE DOUBLE OBJECTIF DE CONTRIBUER A AMELIORER LA DISPONIBILITE DES GRANULATS, TOUT EN VALORISANT DES DECHETS NON TOXIQUES POUR L'ENVIRONNEMENT, QUE NOUS AVONS EFFECTUE CE TRAVAIL. POUR CELA, NOUS AVONS CHOISI UNE APPROCHE DIFFERENTE DES ETUDES DEJA MENEES. ELLE CONSISTE EN UNE ANALYSE SYSTEMATIQUE DES DIFFERENTES CLASSES GRANULAIRES DE MACHEFERS DE DIVERSES PROVENANCES. NOUS EN AVONS DEDUIT QUE LES M.I.O.M. SE PRESENTAIENT SOUS DEUX CATEGORIES (0-4 MM ET 4-20 MM) DE COMPORTEMENTS DIFFERENTS. DE CES DEUX CATEGORIES, SEULE CELLE DE GRANULOMETRIE 4-20 MM CORRESPOND TOUJOURS AUX RECOMMANDATIONS D'UTILISATION DECRITES DANS LA CIRCULAIRE DU 9 MAI 1994 DU MINISTERE DE L'ENVIRONNEMENT. C'EST POURQUOI, NOUS AVONS MIS AU POINT DEUX TRAITEMENTS PERMETTANT LA SUBSTITUTION DES GRAVIERS PAR DES MACHEFERS. LE PREMIER CONSISTE EN UN TRAITEMENT PAR UN LIANT HYDRAULIQUE PERMETTANT L'UTILISATION DES M.I.O.M. DANS LA CONFECTION D'ENROBES BITUMEUX. LE SECOND A PERMIS DE RENDRE POSSIBLE L'UTILISATION DES M.I.O.M. DANS LA FORMULATION DE BETONS DE CLASSE MOYENNE (B25). CEPENDANT, DANS CE CAS IL EST NECESSAIRE D'ELIMINER L'ALUMINIUM METAL POUVANT ETRE PRESENT DANS LES M.I.O.M.
Author: Nathalie Delville
Author: Nathalie Delville
Author: Nathalie Delville (pétrologue).)
Author: Nathalie Delville
Author: David Dabo
Author: Philippe Freyssinet
Author: Eva Rendek
Author: VERONIQUE.. BRUDER HUBSCHER
Author: Laeticia Quilici
Author: Stéphanie Remontet-Dugenest
Author: LIONEL.. COUTAZ