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GEOSCIENCES > stockage de surface > Flashcards

stockage de surface Flashcards

1
Q

Plan

A

I. Admission des déchets
II. Collecte et traitement des effluents
III. Suivi du site
IV. Réacteurs biochimiques

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2
Q

Traitement des déchets

A

Réutilisation
Recyclage et valorisation matière
Valorisation énergétique
Elimination

L’élimination est le dernier recours mais le stockage doit tendre à disparaître 6> landfill mining : extraction et remise en état des sites d’enfouissement des déchets solides qui ont été mis en décharge.

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3
Q

Stockage des biodéchets

A

Déchets fermentescibles obligés d’être valoriser depuis 2015 depuis 2015 pour les centre et 2023 pour les particuliers.

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4
Q

Objectif final d’un centre

A
  • Gérer la qualité des déchets que l’on doit enfouir
  • Gérer les mécanismes au sein des déchets dont le traitement et la valorisation
  • Limiter les pollutions et transferts
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5
Q

Types de déchets

A

Inertes
Banals
Dangereux

Le coût de l’élimination croît en fonction du type.

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6
Q

Les déchets ont un code

A

00 00 00
Secteur d’activité
Origine et nature du déchet
Caractérisation

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7
Q

Condition d’admission d’un déchet en centre

A
  1. Taux de siccité
  2. Procédure d’information : source; production; composition; apparence; code; précautions particulière (ex : radioactivité)
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8
Q

Control à l’arrivé du site

A
  • visuel/radioactivité
  • information
  • obligation de recouvrir de matériaux inerte
  • limiter le risque incendie
  • entretiens des abords (envol)
  • limiter venue oiseaux et rongeurs (comptages)
  • surveiller le tassement
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9
Q

Gestion des lixiviats

A

Les lixiviats peuvent être traités sur site ou envoyés en STEP, des conventions peuvent être signés entre ISD et STEP.
Il existe différents traitement selon la nature, la quantité et le coût :
Traitement biologique/physico-chimique, membranaires…

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10
Q

Gestion des eaux de ruissellement

A

Elles sont récupérés en bassin étanche, vont décanter et on va contrôler leur qualité, mais ne seront pas traités.

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11
Q

Biogaz

A

Les biogaz sont collectés et traités pour éviter les nuisances olfactives : CO2 ; H2S ; H2 ; COV et risque explosion : CH4 mais surtout pour éviter le relargage de gaz a effet de serre. La TGAP (Taxe générale sur les activités polluantes) incite à valoriser le gaz. Il y a une canalisation du gaz par des drains verticaux : ce gaz récupéré doit être brûlé par des torchères ou valorisé économiquement. La valorisation éco passe par la production d’électricité, de chaleur ou de la cogénération à partir du gaz récupéré.

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12
Q

Surveillance des effluents

A

Volume, composition, mesures quotidiennes même dans la nappe.
Post-exploitation : couverture finale protectrice imperméable pour limiter les entrées d’eau. La couverture peut représenter un risque de tassement due à la dégradation des déchets par les microorganismes, dailleurs ils ont pas besoin de O2 mais H20 du coup circuit fermé avec les lixiviats.

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13
Q

Stabilisation du massif

A

1999/31/CE

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14
Q

Réacteur biochimique

A

Fait intervenir les microorganismes dans la dégradation des déchets pour parvenir à un état stabilisé, le degré de dégradation est variable.

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15
Q

Phases de dégradation en mode réacteur biochimique

A
  1. Aérobie

2. Anaérobie

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16
Q

Phase aérobie en mode réacteur biochimique

A

De courte durée, il y a une consommation rapide de l’O2, 5-15% de la MO est biodégradable, il y a une augmentation de la charge organique et une production importante de CO2/H2O

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17
Q

Phase anaérobie en mode réacteur biochimique

A

Longue et complexe, s’exprime par 5 phases distinctes, fait intervenir plusieurs population bactérienne.

  1. Hydrolyse : bactérie hydrolyse la matière organique en molécules simples, c’est une phase courte.
  2. Acidogenèse : bactéries fermentatives produise des acides gras volatiles, alcool de CO2 et H2, il y a donc une diminution du pH et une solubilisation des minéraux : libérations d’ions et métaux, la T°C augmente.
  3. Acétogenèse : bactéries acétogènes produisent de l’Acétate de CO2 et d’H2 ce qui diminue la charge organique et qui augmente le pH (basique). Formation des précurseurs de CH4.
  4. Méthanogénèse : les hydrogénophyles : CO2, H2, HCOOH ; les acétoclastes : CH3COO ; CH3OH ; CH3NH2
    Production de biogaz : 60% de CH4, 40% de CO2, diminution de l’O2 et augmenation de température.
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18
Q

Phases de stabilisation en mode réacteur biochimique

A

Les macromolécules organiques deviennent stables il y a une chute de production de biogaz et réapparition de O2, on parle aussi de phase de maturation.

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19
Q

Facteurs influençant la dégradation

A
  • H2O
  • Granulométrie
  • densité
  • porosité
  • aération,
  • T°C
  • pH
  • potentiel redox
  • compo du déchet
  • Proportion solide/liquide
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20
Q

Facteurs influençant la compo des lixiviats

A
  • Bilan hydrique
  • Compo déchets
  • Activité biologique
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21
Q

Pourquoi il n’y a plus de sulfates en méthanogenèse ?

A

Absence de O2

22
Q

Quantité de lixiviat recirculés :

A
  • Humidité optimale : entre 50 et 60%
  • Capacité au champs (capacité à retenir de l’eau) : entre 40 à 50%
  • Interdiction > 30 cm au fond de casier
23
Q

Gain environnemental :

A
  • Confinement plus efficace
  • Aug. Potentiel de valorisation
  • Limitation des risques à long terme
24
Q

Barrière passive

A

3 grandes classes de minéraux argileux :
On s’intéresse uniquement au type 2/1 Smectite (phyllosilicates) 2 couches de silicium et 1 d’Aluminium. Ce qui nous intéresse c’est la nature des espaces interfoliaires ce qui va permettre de piéger l’eau et les cations. Cette espace et variable. Quand l’argile gonfle la couche minérale devient très imperméable.
Exemple : Montmorillonite (Smectite) Les argiles ont une charge négative sur leur surface. D’où vient la charge négative ? Substitution isomorphique (ions prennent la place d’autres ex : Al3+ vient remplacer Si4+). Indépendante du pH.

25
Q

CEC

A

capacité du minéral à retenir des ions sous formes échangeables. Plus la CEC est élevée plus le minéral retiens les cations. La CEC est liée à la charge négative de surface des minéraux argileux.

26
Q

Impact des déchets sur l’Homme

A
  • Intoxication
  • Explosion/incendie
  • Instabilité
  • Nuisible/nuisance
  • Perte de valeur de terrain
27
Q

3 types d’installations

A
  1. ISDD : déchet dangereux (classe 1) : goudron, acide, hydrocarbure, pile, batterie.
  2. ISDND : déchets non dangereux (classe 2): ménager…
  3. ISDI : déchets inertes (classe 3) : déblais, gravats, mais pas de plâtre (sulfate).
28
Q

Emprise et fonctionnement des casiers

A

Casiers = 2500 m2
1 voir 2 casiers exploité grand max. Elles sont ceinturés par des digues intermédiaires pour séparer les alvéoles. Il peut y avoir des filets anti-envol. Chaque casier peut posséder un type de déchet particuliers (ex : amiante Eteignières)

29
Q

Barrière d’étanchéité

A 
Passive = naturelle : matériaux (Bentonite/Smectite/Montmorillonite)
Active = artificielle

Equivalences :
5m à 10-6 + 1m à 10-9 ou 1m a 10-9 si dnappe > 5m

30
Q

Géomembrane

A

PEHD : Polyéthylène Haute Densité, c’est un produit manufacturé synthétique, mince, souple, continu, étanche aux fluides.

GSB : géosynthétique bentonitiques : produit manufacturé en forme de nappe associant des géosynthétiques à de la bentonite (5-10 mm).

31
Q

Géotextiles

A

Produit textile perméable en fibres synthétiques sous forme de nappes souples, résistantes et filtrantes. Draine, anti-poinçonnement et filtration

32
Q

Configuration du casier et mise en oeuvre

A
  • Remaniement du substrat par traitement mécanique (décapage/réglage/compactage) ou apport ou non de matériaux (surépaisseur ou adjuvant).
  • matériaux naturels : compactage de l’argile par couches ou précautions à la mise en œuvre sur géosynthétiques.
  • géomembranes : soudures, ancrages, points singuliers
  • drainage : horizontaux ou pompage
33
Q

Système de couverture : but

A
  • limiter les infiltrations d’eau dans les déchets (intrants)
  • limiter le rejet des biogaz dans l’atmosphère (pollution + odeurs) (sorties)
  • empêcher l’envol des déchets
  • éviter les nuisibles
34
Q

Système de couverture : dimensionnement en fonction des contraintes mécaniques

A
  • déchets (support) (anticiper le tassement)
  • collecte des biogaz
  • étanchéité ou pseudo-étanchéité (des couvertures)
  • collecte des eaux météoriques (qui tombent sur le site)
35
Q

Système de couverture : déchet évolutif

A

: déchets ménagers et agricoles. Déchets peu évolutifs : dégradation biologique
assez faible et pollution modéré -> pneumatique, déchets plastiques, gravats…
Deux approches :
- semi-perméable pour les déchets évolutifs (1m de matériaux naturels argileux remaniés et
compactés)
- étanche pour les déchets évolutifs (mode bioréacteur) ou les déchets peu évolutifs (1
géomembrane et 1 m d’argile K< 10-9 m/s). Dans les 2 cas il faut une pente supérieure à 5%. Et un système de collecte des eaux météoriques
sous la couche de terre végétale.

36
Q

Evolution principale des déchets est le tassement.

A

→ Tassement global (10 à 25%) ou des masses de déchets peuvent avoir un tassement différentiel
→ Risque = dysfonctionnement de la couverture (la pente de départ doit être supérieure à 5% au
début pour anticiper le tassement futur)
- inversion des pentes en couverture (points bas, création de mares…)
- fracturation de la couche d’étanchéité minérale
- mise en transition de la géomembrane
- instabilité des couches supérieures (glissement, écroulement d’ouvrages)
Si le tassement attendu est faible : pris en compte dans le dimensionnement de la couverture
(renforcement de la structure).
Si le tassement attendu est important : ‘traitement’ du massif de déchets :
- application d’une surcharge
- compactage dynamique profond
- injection de boue (comble la porosité du déchet et le stabilise)

37
Q

Coût indicatif

A 
Apport et mise en place de terre végétale sur 30 cm : 2 à 4 euros /m2
Imperméable/ semi-perméable
Couche drainante sur 50 cm : 8 €/m2
apport et mise en place de l’argile sur 1 m d’épaisseur : > 8 €/m2
Géomembrane fournie posée 10 €/m2
Géotextile : 2 €/m2
Géosynthétique drainant : 3 €/m2
En tous 40 €/m2
38
Q

Devenir d’une ISD

A

Il doit être suivi après fermeture entre 15 et 30 ans.
7. Réhabillitation des sites non conformes
Censé être terminé depuis 2002. Or ce n’est pas le cas.
- Inventorié ces sites non conformes
- Etude préalable, diagnostic (étude entre 4500 à 9000 €)
- Travaux de réhabilitation

39
Q

Choix du site d’implantation

A

Pour les nouveaux sites :
Choix du site
- stabilité géologique
- vulnérabilité hydrologique
- étanchéité naturelle (barrière passive)
On aura besoin des données :
-> topographie (cartes topo, photos aériennes)
-> géologie (cartes géol, méthodes géophysiques)
-> hydrologie et hydrogéologie (cartes hydrogéologiques)
-> géotechnique (méthodes géophysiques, essais mécaniques)
Choix des barrières d’étanchéité artificielles complémentaires (barrière active)
-> géotechnique (méthodes géophysiques, essais mécaniques)
- Aménagements initiaux nécessaires
- Modes d’exploitation
- Projets de réhabilitation
-> Urbanisme environnant, accès (cadastre)
-> Données économiques

40
Q

Marche à suivre du volet géol et méthodes

A

Etude au niveau local et régional

  • Observations de terrain
  • Etude d’échantillons non remaniés
  • > présentation de 3 cartes au 1/5 000 + coupes
  • > 5 forages carottés min (-30m), pour le profil géologique précis
  • > diagraphies
  • > Méthodes géophysiques (vision 3D du site)

Méthodes :

  • Photos aériennes, cartes topographiques et carte géologique
  • > strcutrue géologique
  • > nature pétrographique des terrains
41
Q

Méthodes géophysique

A
  • sismique (ondes P) :
    sismique - réfraction -> source fixe + récepteurs multiples
    -> épaisseur
    -> nature des terrains
    -> état de la fracturation
    Géoradar (ondes électromagnétiques)
    -> épaisseur des terrains
    Mesure de la résistivité (courant électrique)
    -> épaisseur
    -> nature des terrains
    -> état de saturation (intéressant pour trouver la nappe)
    Gravimétrie (anomalie de la gravité)
    -> info sur les défauts ou excès de masse
    A l’intérieur des forages -> réalisation des diagraphies (mesure des caratéristiques des roches
    traversées lors d’un forage)
    Diagraphies instantanées : en cours de foration (de vitesse d’avancement)
    Diagraphies différées : après foration (diagraphies lourdes : gamma-gamma, neutron-neutron) et
    (diagraphies légères : radioactivité naturelle, résistivité, micro-sismique)
42
Q

Volet géotechnique

A
  • Identification et caractérisation des propriétés mécaniques du « sol » et des digues
  • Evaluation des tassements sous la charge des déchets
  • Analyse de la stabilité des digues du site
43
Q

Volet hydrogéologique : marche à suivre

A

Eaux de surface répertoriées sur carte au 1/5 000

  • Identification qualitative et quantitative des nappes
  • Inventaire des points d’eau dans un rayon de 500m autour du site
  • Bilan hydrique (P, Déchets, E, ETP)
  • Mesure de K in situ et en labo : 1pt/ha, de 0 à -5m
44
Q

Volet hydrogéol : eaux souterraines

A

Eau dans la porosité de la roche : eau adsorber (très liée au grain).
Eau adsorbée et eau pélliculaire : eau de rétention.
Eau gravitaire qui peut circuler et est mobilisée.
3 états de l’eau dépend :
- taille des pores
- surface spécifique des minéraux
Porosité : (volume de vides / volume total) x 100, c’est la capacité d’un milieu poreux à contenir un fluide.
Perméabilité : capacité d’un milieu à se laisser traverser par un fluide, loi de Darcy (1856).

Aquifère : corps de roches perméables comportant une zone saturée, suffisamment conducteur d’eaux souterraines pour permettre l’écoulement significative d’une nappe d’eau et le captage de quantités d’eaux appréciables. Ex : sables.

Nivo piezo: niveau supérieur de la colonne liquide statique en équilibre.

Surface piezo : lieu des niveaux piezométriques.

45
Q

Nappe libre

A

Nappe libre: Alimentation directe par infiltration des eaux de pluie (niveau piézo variable)

  • Mouvements lents/ruissellement (nappe alluviale du Rhin : 1 700m/an)
  • > moins accessible à la pollution que les eaux de surface
46
Q

Nappe captive

A
  • Alimentation indirecte par les eaux de pluie (niveau piézo constant)
  • Mouvement très lents
  • > encore moins accessible à la pollution
47
Q

Méthode de mesure de perméabilité en labo et in-situ

A

perméamètre à charge constante (on alimente à un niveau constant l’eau) pour les matériaux
perméables
- perméamètre à charge variable
Méthodes de mesure in situ :
- pompage d’essai
- perméamètre à charge variable dans un puits

48
Q

Transport et évolution des polluants

A

Transfert dans la zone non saturée :
- migration verticale (dû à la gravité)
- diffusion dans la phase gazeuse
- fractions solubles évoluent avec t et h : dilution, convection, dispersion, fixation ou dégradation
Transfert dans la zone saturée :
- migration horizontale selon le sens d’écoulement de la nappe
- Rôle épurateur réduit (absence d’O2, de MO et de microorganisme)
- Diluton d’autant plus importante que le débit de la nappe est élevé

49
Q

Transport et évolution des polluants : extension du panache de polluants

A

Dépend de :

  • direction et vitesse d’écoulement de l’eau
  • caractéristiques du polluant : viscosité, adsorption-désorption sur les argiles, évolution chimique.
50
Q

Transport et évolution des polluants : distinguer les éléments chimiques

A

solubles, non solubles

  • plus légers ou plus lourdes que l’eau
  • polluants bactériologiques
51
Q

Transport et évolution des polluants : méthode de dépollution

A

par écrémage

  • par injection de bactéries + nitrates
  • par injection d’oxygène
  • par injection d’air
  • par mise en place d’une barrière hydraulique

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