| Environnement, ingénierie & développement |  |
N°16 - 4ème trimestre 1999
1. Éditorial n°16 Déchets Sciences et Techniques: Stabilisation des déchets et environnement. Vers l'éco compatibilité des déchets
350 scientifiques, industriels et administratifs, en provenance de 15 pays étaient présents au congrès Stabilisation & Environnement qui s'est déroulé du 13 au 16 avril 1999 sur le campus de la Doua à Lyon/Villeubanne, organisé par l'Insa de Lyon (Polden et Laepsi) et le Réseau santé déchets (RSD). Le colloque était placé sous la présidence de Paul-Henri Bourrelier, vice-présidents : Alain Navarro, Gérard Keck, J.M. Cases, D. Kosson (USA), H. van der Sloot (Pays-Bas) et S. Matsui Japon). Jacques Méhu (Polden Insavalor) était responsable du comité d'organisation du colloque.Le niveau international des contributions scientifiques tant industrielles qu'universitaires a été salué par les spécialistes présents. Cet arrêt sur image de la recherche sur la stabilisation des déchets et ses rapports avec l'environnement représenté par la publication des deux tomes des actes remis le jour même de l'ouverture du colloque (800 pages), marque, de l'avis de tous un réel progrès de la connaissance depuis le précédent congrès de Nancy en 1997. Il n'en reste pas moins que les avancées de la recherche débouchent sur de nouveaux champs à explorer.
2. Déchets et environnement contribution de la stabilisation
L'activité de recherche sur la connaissance et le traitement des déchets industriels a été, pour l'Insa de Lyon, initiée en 1973 avec la création du Laboratoire de chimie appliquée (LCA), devenu ensuite, en 1980, Laboratoire de chimie physique appliquée et environnement (LCPAE), puis en 1996 Laboratoire d'analyse environnementale des procédés et des systèmes industriels (Laepsi).Cette activité ouverte à un très large spectre de possibilités scientifiques a été, dans un premier temps, centrée sur la connaissance analytique des déchets industriels et des résidus de leur traitement dans différentes filières, principalement la « mise en décharge » devenue stockage en Centre d'enfouissement technique (CET) et l'incinération. Le laboratoire a logiquement fait évoluer ses recherches en direction de l'évaluation des impacts sur l'environnement physique (eau, air, sol) mais aussi les milieux vivants (animaux, végétaux, êtres humains), corollaire inévitable de l'état ultime de ces déchets.
3. Approche méthodologique de l’évaluation des risques pour la santé, des déchets stabilisés : Application à un scénario
Une des voies d'étude de l'impact sanitaire d'un scénario (existant ou à concevoir) de dépôt ou de valorisation des déchets stabilisés est la mise en œuvre d'une méthode d'évaluation des risques.Après une présentation de ses étapes fondamentales, cette méthodologie est appliquée à un cas concret : les centres de stockage de déchets inertes.Le polluant traceur et la population cible considérés sont respectivement le plomb et les enfants de moins de 2 ans qui pourraient consommer l'eau de nappe située en aval du site.Les résultats de l'étude confortent les options prises par le groupe de travail réuni par le ministère de l'Environnement pour la conception des nouveaux centres de stockage des déchets inertes.
4. Comment évaluer les risques pour la santé ?
La récente « loi sur l'air » de décembre 1996 et sa circulaire d'application du 17 février 1998 ont élargi le champ des études d'impact aux effets possibles sur la santé des polluants émis par une installation industrielle. Il est de ce fait nécessaire de disposer de méthodes et d'outils pour mener à bien de telles évaluations, exercice difficile et comportant d'importantes approximations et incertitudes. Les méthodes disponibles à l'heure actuelle peuvent être regroupées selon trois grandes catégories :- l'évaluation quantitative du risque sanitaire : partant des concentrations ou flux de polluants émis, elle estime à travers certains modèles les niveaux d'exposition des populations riveraines et les compare à des doses de référence.- les études épidémiologiques : elles prennent en compte dans les populations exposées à des degrés divers certains paramètres de santé en les comparant à une population témoin non exposée.- l'utilisation de certains « bio-indicateurs » ou organismes sentinelles, végétaux ou animaux. Ces approches ne sont pas exclusives l'une de l'autre mais peuvent être utilisées de manière complémentaire, ce qui est même souhaitable dans cette phase relativement « expérimentale ».
5. Assessment and control of pollution release from waste management: current and developing us policy and regulations
La réglementation et le contrôle de déchets dangereux aux USA sont administrés au niveau national par le US Environmental Protection Agency (US EPA), avec l'assistance des 50 états. L'EPA élabore la réglementation sous l'autorité du « Resource Conservation and Recovery Act (RCRA) ». Le RCRA demande l'identification et le contrôle de déchets qui, en cas de mauvaise gestion, peuvent nuire à la santé humaine ou à l'environnement. La réglementation classifie les déchets comme dangereux (ou pas) et rend obligatoire le stockage approprié, le transport, le traitement, le recyclage et l'élimination finale du déchet dangereux. Au sein de l'EPA, les règles nationales sont élaborées par the « Office of Solid Waste (OSW) » avec le soutien et la coopération des autres services de l'EPA, en particulier the « Office or Research and Development (ORO) ».Le public participe en donnant ses commentaires et points de vue scientifiques sur le programme proposé, ainsi qu'à travers la législation. Les 50 états adoptent les lois et les réglementations et sont chargés de l'administration quotidienne et de l'application de la réglementation. Dans le système américain, les matériaux doivent d'abord être identifiés comme étant un déchet, afin d'être mis sous l'autorité du RCRA ; les dangers provenant de produits sont réglementés par d'autres lois. Tout matériau abandonné y compris […]
6. Asian approach on resource conservation and environment protection
Cet article est une synthèse de l'approche actuelle de la conservation des ressources et de la protection de l'environnement des seize pays d'Asie, tels que le Bangladesh, le Fidji, l'Inde, l'Indonésie, l'Iran, le Japon, la Corée, la Mongolie, le Népal, le Pakistan, les Philippines, Singapour, Le Sri Lanka, Taiwan, la Thailande et le Vietnam. Hong Kong n'est pas inclus. Cependant, depuis 10 ans, le Gouvernement de Hong Kong a fait des efforts importants pour améliorer les conditions sanitaires urbaines, la pollution de l'air urbaine, la pollution industrielle et la gestion de déchets solides. Depuis le retour de Hong Kong à la Chine, le nouveau gouvernement maintient ces efforts. Beaucoup d'autres pays d'Asie, ne sont pas inclus, tel que la Chine. La politique de conservation des ressources et de la protection de l'environnement est différente parmi ces pays selon leurs niveaux de développement.
7. Déchets ultimes stabilisés, sols pollués traités, utilisation de matières premières secondaires : Vers une stratégie environnementale unifiée
La nouvelle Directive décharge prévoyant le déclassement des déchets dangereux sur la base de la vérification de leur comportement « stable et non réactifs », la norme européenne ENV 12920 proposant un cadre méthodologique pour l'évaluation du comportement prédictif des déchets/matériaux en scénarios de stockage et d'utilisation, l'entrée en application industrielle du concept d'éco compatibilité et la prise en compte des enjeux pour la santé humaine sont les éléments les plus marquants d'une véritable révolution en cours dans la définition des modes de gestion des déchets/matériaux. STAB&ENV 99 a été un premier reflet de cette mutation. Il faut transformer cet essai en 2002 !
8. Discussion with end-users regarding cement/waste systems database and predictive models
L'introduction d'impuretés dans les ciments est inhérente au recyclage des sous-produits industriels en matériaux de construction ainsi qu'au traitement de déchets industriels par solidification avant mise en décharge. Ces impuretés peuvent engendrer des problèmes liés à la manipulation et à la pérennité des matériaux. Pour étudier et prévenir ces problèmes, le Programme Brite-Euram III de la Commission Européenne, finance un projet en 3 ans sur l'Analyse par Réseau Neuronal pour la Prévision des Interactions au sein des Systèmes Ciment/Déchet (NNAPICS).Ce projet utilise les réseaux neuronaux afin de prévoir les propriétés physiques et environnementales des systèmes Ciment/Déchet. Des données déjà existantes sur les déchets solidifiés et les matériaux de construction contenant des sous-produits industriels sont collectées afin de constituer une base de données ; elles sont ensuite analysées en utilisant les réseaux neuronaux et complétées par les résultats d'une étude en laboratoire. Ainsi, les principales productions de ce projet seront : (1) une base de données contenant des informations sur les systèmes Ciment/Déchet (Cement/Waste Systems « CWS Database ») et (2) des modèles de prévision construits à partir des informations de la base de données.
9. Valorisation des résidus de process thermiques
10. Retour d'expérience industrielle de stabilisation
11. Modélisation thermodynamique de la dégradation de déchet : prévision du devenir à long terme
Le stockage ou la banalisation de déchets contenant (cendres stabilisées, produits vitrifiés) pose le problème de la stabilité dans le temps des structures minérales assurant la stabilisation ou le piégeage des éléments toxiques. Ainsi, à ce jour, en France comme dans tous les pays européens, une réflexion ayant pour thème le devenir à long terme des résidus de l'incinération est en cours. Elle devrait aboutir à l'élaboration d'une batterie de tests (lixiviation, neutralisation acidobasique, sohxlet ...) susceptibles de fournir les paramètres nécessaires à la prédiction de l'évolution chimique de produits soumis à des conditions physicochimiques données. Malheureusement ce type de démarche, ne s'appuyant que sur la mesure de phénomènes immédiats, ne pourra apporter qu'une interprétation imparfaite quant au devenir à long terme. A travers la modélisation thermodynamique de la dégradation des déchets il est possible de proposer une démarche complémentaire à l'approche purement analytique. Les travaux présentés ici font état d'une démarche menée autour d'un vitrifiat de Refiom.
12. Modèle numérique de comportement à la lixiviation à long terme de déchets stabilisés à l’aide de liants hydrauliques
Le comportement à long terme d'un matériau ne peut être simplement déduit des résultats de tests courts de conformité, tels que ceux utilisés actuellement pour l'acceptation en décharge. Il s'agit au contraire d'un problème complexe, dans lequel interviennent non seulement les caractéristiques du matériau étudié mais aussi ses conditions de stockage ou d'utilisation.C'est pourquoi les groupes français de normalisation en charge de cette problématique ont rédigé, en tout premier lieu, une norme méthodologique, la norme ENVI 2920, décrivant la démarche à suivre pour mener l'étude du comportement à long terme d'un déchet stabilisé, placé dans un environnement donné.Quel que soit le scénario envisagé, l'eau est généralement le principal facteur de migration des polluants vers l'environnement. L'étude du comportement à long terme passe donc en particulier par une étude du comportement à la lixiviation du matériau considéré.Dans le cadre de cette méthodologie, la société Inertec, soutenue par l'Ademe a développé une démarche d'étude originale, associant tests de lixiviation et modèle numérique.Un test de lixiviation, dérivé du test soxhlet, permet de déterminer le flux d'espèces émis par le matériau lorsqu'il est soumis à un flux d'eau constamment renouvelé. Ces résultats expérimentaux complétés par des observations minéralogiques sont alors […]
13. Procédure d'évaluation approfondie des procédés de solidification-stabilisation des déchets ultimes programme P.E.A.
A partir du 30 mars 1995, les déchets de la catégorie A ont été stabilisés avant leur stockage sur site de classe 1. Depuis le 1er avril 1998, des traitements similaires sont appliqués aux déchets de la catégorie B. Le terme « procédés de stabilisation » représente différentes techniques (liants hydrauliques, vitrification, liants organiques) qui ont pour but commun de réduire le plus possible le transfert de la fraction polluante contenue dans le déchet ultime vers le milieu qui l'accueille. Afin de mieux comprendre ces procédés et d'étudier leurs performances réelles, l'Ademe a mis au point une procédure d'évaluation par catégorie de procédés. Pour ce qui concerne les liants hydrauliques, l'Ademe a établi un cahier des charges précis et a demandé de réaliser l'étude correspondante sur site industriel. La société France Déchets a accepté dès 1996 de participer au programme P.E.A. dont la réalisation a commencé en janvier 1997 avec le soutien financier et un suivi de la part de l'Ademe.Cette étude veut être un examen de la stabilisation par liants minéraux afin d'évaluer dans un premier temps l'efficacité et l'intérêt du traitement (définir les domaines de validité des procédés à base de liants hydrauliques, éva1uation des performances à long terme...). Dans un second temps, une mise au point d'un outil de contrôle est envisagée (identification des paramètres à […]
14. Évaluation de l’écotoxicité intrinsèque à l’aide d'une batterie de tests d'écotoxicité réalisés après une lixiviation X30-402
Cette étude entre dans le cadre du programme de recherche sur « l'écocompatibilité des déchets » financé par l'Ademe et piloté par Polden. Les expérimentations ont été réalisées sur des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères de type V (MIOM) et sur des scories de seconde fusion au Plomb (Sc2Pb).
15. Étude de l’impact environnemental d'une chaussée réalisée à partir de mâchefer traité aux liants hydrauliques
En France, les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM) peuvent être valorisés en technique routière à condition de respecter les prescriptions de la circulaire ministérielle du 9 mai 1994. Hors, malgré ce cadre réglementaire, le développement de cette pratique est encore incertain dans bien des régions. Les utilisateurs potentiels sont arrêtés par l'origine de ce matériau et par le fait qu'il y a encore peu de données sur son comportement environnemental une fois mis en place.Cette étude avait pour objectif de fournir ces informations dans le cas d'utilisation de mâchefer traité aux liants hydrauliques en couche de fondation de chaussée où il s'apparente à un sable traité au liant hydraulique. Cette expérience vient compléter les études déjà conduites avec du mâchefer non traité.