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N°41 - 1er trimestre 2006
1. Fluides de forages : gestion, traitement et recyclage pour les travaux sans tranchée
Le forage horizontal dirigé est une technique assez récente, qui permet de passer sous des obstacles (voies d’eau, voies ferrées, bâtiments…), de linéariser les réseaux et de limiter la gêne due aux travaux en tranchées ouvertes. La réussite d’un forage dépend notamment du fluide de forage utilisé, qui est souvent composé de bentonite et de polymères. Or la nature de ce fluide peut varier fortement d’un site à l’autre en fonction des terrains traversés. En fin de chantier, la boue devient un déchet, qu’il faut éliminer et traiter éventuellement. Les entreprises sont juridiquement responsables, comme productrices et détentrices, des boues de forage considérées comme un déchet. L’objet de ce travail est de présenter une analyse permettant de définir des critères à considérer pour l’admissibilité en décharge, et des résultats de tests pratiqués en laboratoire sur plusieurs types de fluides.
2. Valorisation de déchets de caoutchouc dans les matériaux de construction : cas d’un composite cimentaire cellulaire
Cette étude concerne l’évaluation des propriétés du composite cellulaire ciment-caoutchouc, élaboré à base de poussières de caoutchouc pour des teneurs allant de 0 à 50 %. L’allégement a été effectué suivant un procédé d’allégement par moussage protéinique, mis au point au laboratoire, en vue de l’utilisation du composite dans le domaine d’application des bétons cellulaires. L’étude du composite à l’état frais a montré une amélioration de la maniabilité, avec une bonne stabilité des bulles d’air dans la matrice. L’étude du composite à l’état durci a montré une nette réduction de la masse volumique, avec des propriétés mécaniques compatibles avec l’utilisation en isolant porteur. L’effet de l’agent entraîneur d’air protéinique sur les liaisons matrice/caoutchouc dans la résistance du composite a été mis en évidence. L’étude de l’absorption par capillarité du composite a montré que l’ajout de poussières de caoutchouc réduit la sensibilité à l’eau du composite.
3. Etude de la matière organique réfractaire à la coagulation-floculation et à son procédé alternatif, l'électrocoagulation, lors du traitement d'un lixiviat stabilisé
L’élimination de la matière organique (MO) contenue dans un lixiviat de décharge d’ordures ménagères peut être réalisée à l’aide du procédé de coagulation-floculation classique ou d’électrocoagulation. La caractérisation de la fraction résiduelle après traitement peut se faire par analyse de la taille des composés et par fractionnement sur résine en fonction de l’hydrophobicité des composés. L’étude menée sur un lixiviat dit « stabilisé », donc composé majoritairement de macromolécules organiques, met en évidence un abattement quantitativement identique de la charge organique pour les deux procédés de traitement. La MO réfractaire est cependant qualitativement différente puisque l’électrocoagulation conduit à la formation de composés de plus petite taille.
4. LOFT-ERI : un outil d'aide au choix de filières de traitement d'eaux résiduaires industrielles
Cette étude contribue au choix automatique de filières de traitement d'eaux résiduaires industrielles après obtention de leur spectre UV Les filières prises en compte sont les suivantes : procédés d'oxydation avancée (H2O2/UV),tratement biologique, coagulation/floculation/filtratioaadsorption sur charbon actif ou méthodes de destruction comme l'évapo-incinération. Un traitement mathématique des spectres UV permet la détermination de plusieurs paramètres conduisant au choix de filières par l'intermédiaire d'un outil informatique développé sous Excel®. L'outil a été validé avec une bonne adéquation, sur quatre échantillons provenant d'industries chimique, pharmaceutique ou mécanique.
5. Carbonatation des mâchefers d’incinération d’ordures ménagères : étude pilote et modélisation des effets thermiques
La carbonatation des mâchefers d’incinération des ordures ménagères (MIOM) est la principale réaction chimique qui concourt à leur stabilisation lors de leur maturation. Dans les conditions réelles, les mâchefers sont entreposés et soumis aux conditions atmosphériques pendant des durées pouvant atteindre plusieurs mois. La carbonatation de la portlandite, composé majeur des mâchefers, joue notamment un rôle important, en réduisant la fraction soluble et en induisant un abaissement du pH des solutions aqueuses en contact avec le matériau. Un résultat bénéfique est alors la diminution des solubilités de certains métaux lourds (Pb, Zn…) et la réduction du risque de leur mobilisation, ce qui permet la valorisation des MIOM en travaux publics.L’objectif de l’étude est de quantifier à l’échelle pilote la réaction de carbonatation des mâchefers, en caractérisant les volumes de gaz carbonique susceptibles de réagir avec le solide, et en mettant en évidence les différents paramètres pouvant influencer ce phénomène de carbonatation. Le dispositif expérimental est constitué d’un cylindre contenant environ 10 dm3 de MIOM et pouvant être balayé par un courant de CO2 pur. Cinq thermocouples permettent de suivre les températures du gaz à différents niveaux et à la sortie de pilote. En effet, la réaction de carbonatation est exothermique et la donnée des variations des températures peut permettre d’identifier les caractéristiques […]
6. Etude des paramètres physico-chimiques de la biométhanisation des ordures ménagères
La méthanisation des ordures ménagères est une technique de valorisation qui présente plusieurs avantages : réduction des nuisances environnementales, production de biogaz et obtention d’un compost valorisable. Le procédé de méthanisation a été appliqué pour traiter des ordures ménagères triées et broyées. Les principaux objectifs de ce travail étaient de fixer les différentes conditions pour le démarrage du pilote de fermentation en discontinu, de suivre le procédé de méthanisation afin de vérifier sa faisabilité à l’échelle industrielle. Une température à plage mésophile, un pH neutre, un brassage convenable, un rapport AGV/TAC bien équilibré sont les principaux paramètres indispensables pour le contrôle du procédé de méthanisation. Par contre, une production excessive des AGV, une hétérogénéité des ordures et un brassage déficient contribuent à l’inhibition du processus de la méthanogènes. Le digestat obtenu est humide, mature et riche en matières organiques. Après valorisation, il peut être utilisé comme amendement aux sols appauvris en matières organiques.