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N°21 - 1er trimestre 2001
1. Éditorial n°21 Déchets Sciences et Techniques: « Du microscope au grand angle »
Le plus surprenant, à mes yeux, dans les travaux de recherche en environnement tient à l’extrême diversité des thèmes abordes et des méthodes et techniques utilisées. S’agissant des thèmes cela apparait, a la réflexion, somme toute normal puisque l’environnement concerne tous les milieux physiques (eau, air, sol) et tous les milieux vivants (végétaux, animaux, humains) et comme, de surcroit, tous ces milieux sont en interactions multiples les possibilités d’investigation confinent à l’infini. J’observe par contre, de plus en plus fréquemment, une sorte de bipolarisation des études avec d’une part des approches microscopiques et d’autre part des approches que je qualifierai de « grand angle ». Dans le domaine des déchets par exemple de grands progrès ont été réalises sur la connaissance des solides minéraux complexes avec les travaux sur la spéciation des métaux, l’identification des traces, les mécanismes de la mobilité de certaines espèces au sein de matrices solides, etc. et cette exploration, quasi « génétique » du solide a bénéficié largement des récents progrès en matière d’analyse microscopique. Parallèlement, on a vu émerger et se multiplier des travaux d’une grande ampleur macroscopique : la modélisation de la circulation des éléments au niveau d’un pays, d’un continent voire de la planète, les cycles biogéochimiques naturels et anthropiques de divers éléments, les analyses de cycle de vie […]
2. Procédé de réduction des déchets de pesticides
L’absorption et la désorption d’une molécule modèle par un superabsorbant commercial, un copolymère acrylamide-acrylate de sodium réticulé, sont étudiées dans différentes conditions en vue de son utilisation comme système à libération contrôlée de pesticide en agriculture. Des isothermes d’absorption et de désorption sont donc construites en fonction de la concentration en matière active et de la nature du milieu de relargage : air, eau et sol. Les résultats obtenus indiquent que le piégeage du pesticide dans le copolymère retarde sa libération.
3. Évolution temporelle de la composition du lixiviat d’une décharge à ciel ouvert: Effets des précipitations
L’examen des analyses du lixiviat d’une décharge d’ordures ménagères broyées située à Etueffont (Territoire de Belfort, France) selon un pas d’échantillonnage mensuel sur un cycle hydrologique montre l’impact saisonnier des précipitations et de la température sur la composition du lixiviat. L’évolution saisonnière met en évidence la présence de deux facteurs physiques qui gèrent la composition des lixiviats (la température et les pluies). Les épisodes estivaux mettent en évidence une diminution de la DBO en raison du développement du compartiment bactérien. Ce phénomène s’inverse en hiver, et c’est la dilution par les pluies qui provoque des fluctuations importantes dans la composition du lixiviat.
4. Devenir des métaux lourds (cuivre et nickel) dans les décharges d'ordures ménagères
L'objectif de ce travail est d'étudier les processus susceptibles d'augmenter la solubilité des métaux lourds piégés sous des formes réduites dans les décharges d'ordures ménagères (en particulier formes sulfures). Trois mécanismes ont été étudiés en réacteur discontinu : l'oxydation des phases sulfures à l'air, la complexation de métaux à la matière organique soluble du lixiviat et le changement du pH du milieu. Les essais menés en laboratoire à partir de phases solides synthétiques de sulfures de fer et sur deux métaux (nickel et cuivre) indiquent que ces derniers se comportent de façon très différente. Le cuivre, très insoluble en milieu réduit, n'est solubilisé que pour une oxydation quasi complète du milieu et pour des pH bas. Le nickel se solubilise dès le début de l'oxydation du milieu et pour des pH proches de la neutralité. L'oxydation influence la solubilisation de ces métaux mais l'acidification du milieu comme la complexation peuvent également contribuer à augmenter de façon significative la solubilisation de ces deux métaux. Les résultats apportent des éclairages sur les mécanismes susceptibles de se produire dans des décharges à long terme ou au cours d'opérations de réhabilitation.
5. Utilisation de la margine en tant qu’adjuvant dans le béton
Dans ce travail, nous avons étudié d’une part l’influence du pourcentage de margine sur la fluidité du béton frais. Il s’est avéré que la mesure de l’affaissement du béton au cône d’Abrams augmente au fur et à mesure que le pourcentage d’ajout de margine augmente. D’autre part, nous avons étudié l’influence du pourcentage de margine sur l’évolution de la résistance à la compression et de la densité du béton. Nous avons remarqué que pour un pourcentage d’ajout n’excédant pas 0,2 %, la margine augmente la résistance à la compression du béton. Au-delà de cette valeur, la résistance diminue. Concernant la densité du béton, celle-ci diminue proportionnellement avec le pourcentage d’ajout. L’ajout de margine au béton assure la neutralisation des charges électriques se trouvant à la surface des grains de ciment en s’adsorbant sur ces derniers. Ce phénomène d’enrobage est facilité par la forme linéaire des molécules de margine. Les grains de ciment enrobés ont tendance à s’éloigner les uns des autres étant donné qu’ils ont tous la même charge. Ainsi on obtient un gain de fluidité puisque les grains sont mieux dispersés et ne retiennent plus d’eau. Cette eau devenue libre sert alors à fluidifier le béton.
6. Comparaison environnementale des systèmes de gestion des déchets solides municipaux. Analyse de cas de Yaoundé au Cameroun
L’évaluation des incidences environnementales des systèmes de gestion des déchets urbains constitue l’objectif de ce travail. Le cas de la ville de Yaoundé au Cameroun a été spécifiquement analysé. Quatre systèmes de gestion ont servi de base aux analyses effectuées. Le système 1 est constitué par la collecte traditionnelle et la mise en décharge des déchets bruts. Dans le système 2 le biogaz qui est produit après la mise en décharge est récupéré pour produire de l’électricité. Les systèmes 3 et 4, considèrent après la collecte, une étape de traitement par compostage et méthanisation en réacteur et de mise en décharge des déchets ultimes. La méthode d’analyse de cycle de vie (ACV), a été utilisée pour évaluer ces quatre systèmes. Pour cela, les étapes suivantes ont été étudiées : la collecte, le transport, le traitement, le transport des sous-produits sur une distance de 70 km, la mise en décharge des résidus. L’analyse des différents rejets a permis de recenser six classes d’impact pour les systèmes de gestion des déchets étudiés. Ces classes d’impact constituent les critères environnementaux pour l’évaluation environnementale des quatre systèmes en utilisant les outils d’analyse multicritère. Les résultats obtenus indiquent que sur le plan environnemental, le système 2 se dégage comme le plus performant.
7. Comment nettoyer des fibres cellulosiques contaminées par des impuretés minérales ?
Les produits issus du tri à destination du recyclage contiennent toujours des impuretés en faible proportion. Si les seuils d'impuretés des flux fibreux contenus dans les collectes sélectives sont définis spécifiquement, ce n'est pas le cas des éléments minéraux (sables, poussières, verre...). Les adhérents de la Fédération nationale des activités de la dépollution et de l'environnement (Fnade) de Nord-Pas de Calais ont souhaité pour leur propre compte combler cette lacune. Les résultats de l'étude qu'ils ont diligenté ont permis d'identifier les solutions techniques permettant de nettoyer les flux fibreux des collectes sélectives (cartons ondulés, journaux-magazines, papier mêlés) des éléments minéraux et d'analyser l'efficacité des équipements pour améliorer les conditions des matériaux à recycler en pérennisant les filières de recyclage.
8. Incinération des déchets: Essai relatif aux représentations mentales et sociales et à leurs origines
L'incinération des déchets (son passé, son présent et son avenir) ne renvoie pas seulement à des technologies, mais à des processus psycho-sociologiques et à des représentations mentales et sociales, dont certaines ont des racines profondes. Par ses origines, le feu présente de fortes ambivalences, et dès lors des caractères ambigus, qui font le jeu (le lit des arguments psycho-sociologiques) des partisans et des adversaires de l'incinération. Malgré les progrès technologiques réalisés, les polluants qui en résultent restent le signe de l'inaboutissement d'un processus de purification ; bien que combattue avec succès sur certains terrains, ≪ l'hydre de la pollution ≫ a pris un nouveau visage effrayant à travers les dioxines, avatar récent dans ≪ la lignée des incendies qui ravagent l'imaginaire ≫.
9. Utilisation de la photooxydation UV/H2O2 pour l'élimination du carbone organique dissous (COD) dans les effluents contenant des composés non biodégradables
Ce travail a eu pour but d'étudier l'efficacité de la photooxydation UV/H2O2 sur la réduction du COD d'effluents industriels et de lixiviats de décharge d'ordures ménagères contenant des composés non biodégradables. Les expériences ont d'abord été réalisées sur un réacteur ≪ spirale ≫ de 7,5 mL. L'influence du pH initial a été étudiée. Il apparaît que l'acidification à pH 2 permet d'améliorer l'efficacité du traitement, soit en précipitant des composés de type substances humiques (cas des lixiviats de décharge) soit en éliminant les ions carbonate et hydrogénocarbonate. L'augmentation de la concentration en peroxyde d'hydrogène accroît l'abattement du COD ; néanmoins, il existe une limite au-delà de laquelle il n'y a plus d'amélioration. La réduction de la charge organique dépasse 90 % sur certains effluents. Après avoir défini les conditions du traitement (pH, [H2O2]) en réacteur ≪ spirale ≫, les effluents ont été traités en photoréacteur annulaire (380 mL). L'abattement du COD reste très satisfaisant, ce qui permet d'envisager la poursuite du développement de réacteurs de photooxydation multilampes avec des épaisseurs d'irradiation variables.