Dans les alvéoles de déchets B autres que les bitumes

On aborde en premier lieu les alvéoles de déchets autres que les boues bitumées. Il s’agit des alvéoles de déchets B1, B3, B4, B5, B6, B7 et B8 (voir chapitre 2). La nature des déchets y est diverse. Le concept prend en charge de manière globale cette variabilité. Quelques caractéristiques sont plus particulièrement favorables à la protection des déchets métalliques (coques et embouts, déchets activés dans la masse, etc.). Elles sont donc identifiées en tant que de besoin.

On distingue plusieurs sous-fonctions.

z Protéger les déchets de la corrosion.

Cette sous-fonction est spécifique des déchets métalliques. Les éléments toxiques et les radionucléides sont soit présents sous forme de contamination en surface des déchets, soit inclus dans la masse. La structure du déchet a, dans ce dernier cas, une fonction d’immobilisation des éléments, et c’est la corrosion qui pilote leur relâchement. La première sous-fonction est donc de maintenir des conditions favorables à la limitation de la corrosion au sein de l’alvéole. Cela s’accomplit par un contrôle du potentiel d’oxydoréduction et du pH. La corrosion étant inévitable, il n’y a pas de niveau de performance requis a priori pour cette fonction. On cherche à se placer dans les meilleures conditions pour réduire la vitesse de corrosion et favoriser la passivation de l’acier, un pH alcalin favorisant une telle passivation en conditions réductrices. Ces dispositions sont également valables pour d’autres métaux présents au sein des déchets, tels que par exemple la zircone.

Le conteneur standard en béton, qui est à ce stade du projet identique pour tous les déchets B (voir Figure 3.7-7), est défini dans un souci de manutention et d’homogénéité. Il assure également des fonctions pour la phase de post-fermeture. En particulier, il agit sur la régulation du pH, avec l’ensemble du béton qui constitue les alvéoles de déchets B. Le béton compte tenu des masses en jeu, impose un pH alcalin (de 10 à 12,5 en régime stationnaire) dans l’ensemble du milieu. La perturbation de ce pH par les éléments relâchés par certains déchets, essentiellement les acides organiques issus des bitumes, est gérée en plaçant les déchets métalliques dans des alvéoles dédiées. La présence de déchets organiques dans les colis de CSD-C peut avoir une influence, mais elle est négligeable compte tenu

des quantités en jeu. Par prudence, les autres colis contenant de la matière organique pourraient cependant être stockés dans les alvéoles dédiées, comme les bitumes.

Figure 3.7-7 Schéma de principe du complément de colisage de déchets B

L’étanchéité du complément de colisage de déchets B contribue également, à titre supplétif, à protéger les déchets contre la phase oxydante associée à la ventilation en exploitation – qui correspond cependant à des conditions relativement sèches. Une fois l’alvéole fermée, le milieu devient globalement réducteur, de par l’absence d’oxygène et les conditions imposées par les argilites.

Les performances requises pour cette fonction dépendent in fine de l’état des connaissances sur les modèles de relâchement qui peuvent être associés aux différents types de déchets. On présentera ces modèles dans le cadre du calcul de performances, au chapitre 5.

L’ensemble des dispositions prises à ce stade du projet pour remplir la sous-fonction « protéger les déchets B métalliques de la corrosion » se résume aux éléments suivants :

- choix de privilégier le béton pour les colis de déchets B et le revêtement des alvéoles ; - limitation des composants organiques dans les alvéoles et séparation des déchets.

z Limiter la dissolution des radionucléides

Une fois les radionucléides (et les toxiques chimiques) séparés de la masse des déchets, on cherche à limiter leur mise en solution. Les mêmes conditions que celles déjà mobilisées pour limiter la corrosion sont requises : pH basique à neutre, globalement favorable à une limitation de la solubilité, et potentiel réducteur. En effet, seuls quelques éléments (iode, chlore, et césium) sont insensibles à ces conditions chimiques favorables. En revanche, beaucoup d’éléments sont peu solubles en milieu cimentaire [21].

La limitation de la quantité d’éléments organiques dans l’alvéole de déchets B (à la fois par les quantités faibles de déchets organiques et par l’absence de matière organique dans la construction des

alvéoles) permet de minimiser la quantité de substances complexantes qui pourraient se former et faciliter la mise en solution des radionucléides.

On notera que cette sous-fonction, comme la précédente, repose sur l’environnement cimentaire des alvéoles B, et les conditions chimiques qu’il impose. Compte tenu des masses de béton en jeu, et du caractère peu perturbateur des eaux de Callovo-Oxfordien, qui sont proches de la neutralité, ces conditions favorables apparaissent comme particulièrement robustes.

Les dispositions prises vis-à-vis de cette sous-fonction sont les mêmes que pour la précédente.

z Filtrer les colloïdes

Les quantités limitées de colloïdes présents dans les alvéoles peuvent augmenter la mobilité de certains toxiques dans les colis. On entend par colloïdes un ensemble de produits qui peuvent avoir plusieurs origines et plusieurs formes. Les différents types de colloïdes potentiels peuvent se distinguer en : - colloïdes intrinsèques : ils sont formés par la polynucléation et la condensation de certains

actinides suite à l’hydrolyse des déchets. Leur formation est étroitement liée aux conditions d’environnement (redox, pH,…). Hors de leur zone de production, ces colloïdes se trouvent généralement dans des conditions d’environnement chimique qui les rendent instables ;

- colloïdes porteurs : ce sont les colloïdes naturels éventuellement présents dans les eaux de pore des argilites (fines particules minérales et molécules organiques), les colloïdes libérés par les matériaux de construction des ouvrages (notamment l’argile gonflante et les liants hydrauliques…) ou créés dans les ouvrages pendant la phase de construction et d’exploitation (prolifération de bactéries, oxydation des argilites…). On compte également les colloïdes produits par des phénomènes de plus ou moins longue durée dus à la présence des colis (dissolution des verres, radiolyse…) et/ou des matériaux de l’alvéole (dégradation des bétons, interaction du front alcalin avec les argilites, corrosion des conteneurs…).

Dans la mesure où il est difficile, dans l’absolu, d’empêcher leur formation et leur relâchement, le choix du concepteur est de se placer dans des conditions permettant de filtrer les colloïdes en champ proche. Cela passe par l’interposition d’un milieu faiblement poreux tout autour des alvéoles. Celui-ci est constitué par le milieu géologique et par le scellement d’alvéole de déchets B. Ce dernier, d’une technique de réalisation similaire à celle des scellements de galeries, est ancré dans la zone fracturée en entrée d’alvéole pour refermer celle-ci (Figure 3.7-8). Une épaisseur de scellement est prévue, de part et d’autre des clés d’ancrage, pour tamponner la perturbation alcaline issue du béton du massif d’appui (également dénommé « bouchon de béton ») et des alvéoles, afin de préserver les propriétés de l’ouvrage.

Figure 3.7-8 Schéma d’alvéole de déchets B avec bouchon ancré dans la zone micro-fissurée

L’ensemble des dispositions prises à ce stade du projet pour remplir la sous-fonction « filtrer les colloïdes » se résume aux éléments suivants :

- choix d’une formation géologique peu poreuse ;

- fermeture des alvéoles par un bouchon ancré dans la zone fracturée.