Impact environnemental des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM) valorisés en technique routière PDF Download
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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: 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: 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.
Book Description
Cet ouvrage fournit une synthèse sur le savoir acquis sur les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM). Il constitue un état des lieux des connaissances sur les pratiques actuelles et présente une analyse des usages en vigueur. Après un état de l'art des MIOM et des dispositions réglementaires qui lui sont liées, cet ouvrage décrit de manière détaillée :ses origines et son mode de production (le gisement des déchets ménagers et assimilés, l'incinération, la nature du produit obtenu, la réactivité, écotoxicité) ; le traitement et l'amélioration de la qualité technique (problème d'échantillonnage, installations de maturation et d'élaboration) ; leurs utilisations dans les ouvrages de génie civil ou pour le confortement des carrières ; leur impact environnemental. Ce retour d'expérience doit servir de base pour gérer au mieux le présent. Il doit aussi être un tremplin pour tirer les leçons non seulement des succès mais également des erreurs et permettre aux décideurs d'évaluer les changements à introduire en matière de gestion et d'usage des MIOM. Destiné à un public multiple, du technicien en charge de la gestion des MIOM jusqu'au chercheur travaillant sur des principes plus fondamentaux, ce vade-mecum autorise volontairement plusieurs niveaux de lecture et de réflexion.
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L'étude de l'impact physico-chimique local contribue à l'évaluation environnementale de la valorisation de mâchefers d'incinération d'ordures ménagères en remplissage de carrière à ciel ouvert. Trois matériaux à base de liants hydrauliques et contenant différents MIOM sont étudiés et deux scénarios correspondant aux phases successives de la vie normale de l'ouvrage (mise en oeuvre et exploitation) sont distingués. Plusieurs étapes sont nécessaires pour évaluer l'émission par lixiviation de polluants issus des matériaux à base de MIOM dans les conditions des deux scénarios. La méthodologie appliquée consiste en : caractérisations physique, minéralogique et chimique des matériaux, mise en oeuvre de tests visant à évaluer l'effet des facteurs majeurs des scénarios considérés sur le relargage des polluants, modélisation chimique basée sur les données minéralogiques et de lixiviation à l'aide de codes de calcul géochimiques, modélisation couplée réaction chimique-transport. Des tests de simulation à l'échelle pilote sont utilisés pour valider le modèle comportemental. Les principaux résultats obtenus montrent que : la batterie de tests constituée de tests à l'équilibre et de tests dynamiques permet d'obtenir les informations nécessaires à la modélisation et à la prédiction du comportement à long terme, la modélisation chimique des équilibres solide / liquide permet l'identification des réactions chimiques impliquées et ainsi la prédiction de la solubilisation des polluants dans différents contextes chimiques, les nouveaux matériaux (terme source) présentent un impact environnemental faible dans les conditions spécifiées par les scénarios.
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
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L’incinération, deuxième mode d’élimination des déchets ménagers en France, conduit a un principal sous-produit solide nomme mâchefer d’incinération d’ordures ménagères (MIOM). Ce matériau encore réactif au sortir de l’incinérateur subit généralement une étape de maturation au cours de laquelle des réactions de carbonatation permettent la stabilisation de son potentiel polluant. La montée en puissance de la collecte sélective tend a faire évoluer les caractéristiques physico-chimique, minéralogique et géotechnique des mâchefers résultant de l’incinération de ces déchets. La démarche de recherche a été construite selon une double approche : d'une part, compléter les connaissances sur les mécanismes et les paramètres influant lors de la phase de carbonatation des MIOM, et d'autre part, conserver tout au long du travail une comparaison des phénomènes selon la provenance des MIOM: incinération après collecte classique (MIOM A) et après collecte sélective optimisée des déchets (MIOM B). La première partie de l’étude est consacrée a une caractérisation comparative des MIOM A et B afin d’observer une éventuelle influence de la collecte sélective des déchets sur les propriétés des mâchefers. La deuxième partie de ce travail, consacrée a l’étude de la maturation et principalement a la compréhension du phénomène de carbonatation des MIOM (toujours sous un aspect comparatif), est scindée en trois sous parties : - étude de la carbonatation naturelle des MIOM (sous air) en pilote de grande taille (3 t), - étude de la carbonatation accélérée (sous co2 pur) des MIOM en petits pilotes de laboratoire, - étude du rôle de la matière organique résiduelle sur la carbonatation des MIOM
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.
Author: Nathalie Delville Publisher: ISBN: Category : Air Languages : fr Pages : 320
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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.
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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.
Author: David Dabo
Author: David Dabo
Author: Nathalie Delville
Author: 
Author: Gwenaelle Brons-Laot
Author: Eva Rendek
Author: Sonia Kaibouchi
Author: VERONIQUE.. BRUDER HUBSCHER
Author: Nathalie Delville
Author: Laeticia Quilici
Author: Nathalie Delville (pétrologue).)