Les déchets des centres d’enfouissements techniques et de la décharge d’El Kerma : une production des lixiviats et des biogazs

La décharge et les centres d’enfouissement techniques reçoivent des déchets de diverse nature (matières faiblement ou rapidement biodégradables, matières plastiques, métaux, verres et céramiques) et des microorganismes endogènes (qui proviennent des déchets, de l’atmosphère environnante ou du sous-sol de la décharge). La présence des matières biodégradables et l’influence des paramètres externes, telles que la pluviométrie et la température, sont à l’origine de processus chimiques, physiques et biologiques, s’influençant réciproquement et engendrant des flux de gaz et de liquide.

Les flux entrant dans les décharges et les CET correspondent à l’eau ainsi qu’à l’apport des déchets. L’eau, élément ayant la plus grande influence sur l’évolution des déchets, est issue de trois sources principales, le ruissellement arrivant à la décharge, les précipitations et l’eau constitutives des déchets, le mélange de l’eau avec les déchets, conduit à l’apparition de la percolation. Cette dernière dans les décharges et les CET est très chargée bactériologiquement et chimiquement de substances tant minérales qu’organiques. Elle peut atteindre les eaux de surface et les eaux souterraines et donc constituée un élément polluant, tant par leur aspect quantitatif que qualitatif (éléments écotoxicologiques). L’eau traversant la couche de déchets, elle se charge en substances polluantes, telles que la matière organique soluble résultant de l’activité biologique de la décharge et du CET, des constituants inorganiques, comme les métaux lourds (provenant notamment des piles) et des germes qui peuvent être dangereux pour la santé et l’environnement. Il est difficile d’estimer avec précision la composition de la percolation des déchets, car elle dépend de la nature des déchets, du volume des précipitations, ainsi que du stade de dégradation atteint. Le plus grand risque lié à la lixiviation des déchets est la contamination des eaux souterraines. Cela aurait pour conséquence de polluer les puits destinés à la consommation humaine et à l’irrigation. Signalons également que la pollution des réserves d’eau potable par des micro-organismes pathogènes est susceptible de provoquer des épidémies et des maladies à transmission hydriques. À cet effet, il est devenu primordial de déterminer la nature quantitative et qualitative des lixiviats des centres d’enfouissements techniques étudiés et de l’ancienne décharge d’El Kerma. Cette nature est essentielle, dans le but de caractériser la charge polluante et d’estimer les risques que présentent ces lixiviats sur la qualité des eaux souterraines.

Pour la détermination de la nature des lixiviats au niveau de la zone d’étude, nous avons pris, premièrement, le cas des lixiviats de la décharge publique d’El Kerma. Dans ce cas, plusieurs campagnes de mesures et de prélèvements de ces lixiviats ont été réalisées, pendant les années 2005, 2006, 2007 et 2012, par le laboratoire de physico-chimique des matériaux, catalyse et environnement du département de chimie industrielle, université des sciences et de la technologie Mohamed Boudiaf d’Oran (USTO). Les paramètres ont été déterminés selon la méthode standard pour l’analyse des eaux usées.

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Tableau 16.Valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques des lixiviats de la décharge d’El

Kerma ( 2005, 2006, 2007, 2012)

Paramètres Valeur moyenne Paramètres Valeur moyenne

T (C°) 23.7 Phénol (mg/l) 37

PH 8.19 Phosphore total (mg/l) 0.6

Conductivité électrique (ms/cm)

120.3 Sodium (mg/l) 1764 Turbidité (NTU) 732 Potassium (mg/l) 745

MES (mg/l) 1149 Calcium (mg/l) 584

DCO (mg d’O2/l) 19333 Magnésium (mg/l) 645 DBO5 (mg d’O2/l) 3301 Fer total (mg/l) 7.77

COT (mg/l) 343 Plomb (mg/l) 0.17

Ammonium (mg/l) 2726 Cuivre (mg/l) 0.6 Azote organique (mg/l) 1142 Zinc (mg/l) 0.33 Nitrate (mg/l) 0.92 Manganèse (mg/l) 0.14 Nitrite (mg/l) 43 Cadmium (mg/l) 0.4 Chlorure (mg/l) 3397 Nickel (mg/l) 1.28 Sulfate (mg/l) 1717 Chrome (mg/l) 0.005 Phosphate (mg/l) 1.48 Hydrocarbure totaux (mg/l) 35.7

Source : laboratoire de physicochimique des matériaux, catalyse et environnement du département de chimie industrielle (USTO).

L’examen des valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques des lixiviats de la décharge d’El Kerma (tableau 16) montre que la percolation des déchets accuse une charge polluante très élevée. La conductivité électrique indique une forte minéralisation, cette minéralisation est principalement attribuable aux paramètres chlorures, sulfates, ammonium et sodium. Les valeurs moyennes des paramètres pH, MES et turbidité montrent le caractère basique des lixiviats et leurs fortes charges minérales et organiques. Concernant la charge organique, les teneurs moyennes de la DCO et de la DBO5 dénotent que le lixiviat de la décharge est en phase intermédiaire, voire à sa fin. L’analyse de la composition en métaux lourds a mis en évidence l’importance de la charge métallique de ces percolât, le fer est le métal le plus abondant, ceci est vraisemblablement dû au rejet des déchets contenants de fer dans la décharge, notamment, les déchets industriels provenant de la zone industrielle d’Es Senia, ainsi que, nous remarquons la présence des métaux toxiques, comme le nickel, le cuivre et le cadmium qui présentent des teneurs relativement importantes. En Algérie, les normes des lixiviats des décharges n’ont pas été établies, si on compare avec la norme actuelle des rejets d’effluents liquides industriels, les lixiviats de la décharge d’El Kerma sont comparables à des rejets industriels complexes (BENNAMA, 2010).

L’autre cas étudié, c’est le percolât du centre d’enfouissement technique de Sidi Ben Adda, pour cela, nous avons basé sur l’étude de CHADLI (2015), qui porte sur l’analyse des lixiviats à partir des prélèvements des échantillons en mois d’octobre 2014, analysés au niveau du laboratoire de SONATRACH raffinerie d’Arzew RAIZ. Les résultats de ces analyses montrent que ce percolât

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est comparable à des rejets industriels complexes, contenants à la fois des substances contaminants organiques et inorganiques (tableau 17). Leur déversement dans la nature permet la contamination des eaux de la nappe des roches volcaniques exploitées à l’alimentation en eau potables.

Tableau 17. Analyse physico-chimiques des lixiviats du CET de Sidi Ben Adda (octobre 2014) Paramètres Valeurs Paramètres Valeurs

Température (°C) 12 Magnésium (mg/l) 18

PH 5.91 Sulfites (mg/l) 0

Conductivité (s/cm) 4760 Sulfates (mg/l) 217 Dureté total TH (mg/l) 560 MES (mg/l) 61 Chloride (mg/l) 715.68 DCO (mg/l) 219.3

Calcium (mg/l) 380 DBO₅ (mg/l) 110

Source : CHADLI, 2015

La faible température des lixiviats analysés favorise le développement des microorganismes dont elle active les réactions d’oxydation et la déminéralisation de la matière organique biodégradable. La conductivité électrique permet d’évaluer la minéralisation et d’estimer la totalité des sels solubles dans l’eau, elle présente des valeurs importantes indiquent la forte minéralité de ces lixiviats, ceci est due aux teneurs élevées en chlorure, calcium, sulfate et magnésium. La DBO5 présente une faible concentration due à la charge métallique toxique inhibitrice du développement de bactéries, la DCO et la DBO5 décrits la jeunesse du CET de Sidi Ben Adda, contrairement à la décharge d’El Kerma où la DCO et la DBO5 dans les lixiviats sont très importants, indiquent l’ancienneté de la décharge d’El Kerma.

Un autre cas a été étudié, c’est la nature des lixiviats du centre d’enfouissement technique d’El Ançor. Dans ce contexte, nous avons pris des analyses physico-chimiques réalisées en 2014, par le laboratoire de physicochimie des matériaux, catalyse et environnement du département de chimie organique industrielle (USTO). Ces analyses sontmotionnées en tableau 18.

Tableau 18. Analyse physico-chimiques des lixiviats du CET d’El Ançor en 2014

Paramètres PH Conductivité

(s/cm) ^MES (Mg/l) ^DCO (Mg/l) ^DBO5 (Mg/l) ^Ammonium (Mg/l) ^Phosphore (Mg/l) ^Nitrate (Mg/l) ^Nitrite (Mg/l) ^Phosphate (Mg/l) ^Sodium (Mg/l) Valeurs 8.2 17160 140 5980 3827 3065 185 300 300 1.5 6900

Source : MEDAFER, KHEMISSI, 2014

Les analyses montrent des concentrations importantes pour tous les éléments, la conductivité électrique présente des valeurs élevées, vu la présence des minéraux issus des ordures dans les lixiviats. La concentration des matières en suspension est de 140 mg/l, supérieure à la norme des rejets d’effluents liquides industriels. La valeur de la DCO est 50 fois plus élevée que la norme fixée, la DBO5 présente une teneur qui dépasse largement la valeur admissible. L’ammonium atteint 3 065 mg/l, c’est une valeur élevée par rapport à la norme. Cette composition chimique des lixiviats générés par les ordures ménagères du CET d’El Ançor dépend essentiellement des matières putrescibles qui dépasse 50 % des déchets rejetés en CET. Ces analyses montrent la

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jeunesse du lixiviat, présente une teneur considérable en matière organique, vue la forte demande chimique en oxygène (DCO).

Le rejet de ces lixiviats collectés non traités en zone naturelle, selon les cas exposés, présente un risque majeur de pollution des ressources en eau, notamment, avec le manque énorme de traitement, il existe un traitement au niveau des CET, mais par lagunage, dont les rejets restent polluants.

Photo 10. Les bassins de lixiviats du CET de Tlemcen (Clichée : CET de Tlemcen, 2016)

Un autre point essentiel qui doit être cité, c’est la production de biogaz, issu du mélange de l’eau avec les déchets. Sa composition en molécules majeures est le méthane, le gaz carbonique, l’oxygène et l’azote, outre ces composants majeurs, le biogaz véhicule également une multitude de substances organiques. Cette composition est très variable, dépend, notamment, de l’âge de la décharge et du CET, ainsi que la nature des déchets. L’origine de cette composition est d’une part, les processus particuliers de dégradation biologique et/ou chimique de certains déchets et d’autre part, le largage de gaz provenant de la mise en décharge de déchets, comme les solvants, aérosols, etc. Toutefois, il est important de noter que plusieurs de ces composés sont relativement nocifs. Les risques liés au biogaz sont des risques humains, toxicité des substances thrace, asphyxie pour les populations riveraines, explosion du méthane, incendies, ainsi que des risques de pollution atmosphérique (gaz à effet de serre) (BROZ, 2006).

En effet, les CET disposent des sources importantes de gaz qui peuvent être récupérées pour répondre aux exigences énergétiques du pays, mais malheureusement, la zone d’étude est très en retard dans ce domaine. Dans ce cas, il est important d’installer, en amont, des drains pour capter ce biogaz, dans le but de pallier toute nuisance, de mettre en place, en aval, une torchère pour le traiter par combustion, dont la chaleur peut être transformée en électricité ou en vapeur. De nombreuses recherches scientifiques, au niveau international, ont prouvé l’importance des CET comme sources importantes de gaz. Les biogazs qui résultent de la fermentation des déchets

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organiques en l’absence d’oxygène sont des gaz polluants, composés de 50 % de méthane, 35 %

de gaz carbonique et 15 % d’azote.

Le biogaz doit être collecté et traité, ce qui permettra la réduction des nuisances olfactives, la sécurité du site et sa valorisation. Au niveau des sites de décharge et des CET, nous avons remarqué l’existence des installations de systèmes de récupération de biogaz, malheureusement, avec des équipements incomplets pour sa fonctionnalité. La production potentielle théorique est d’environ 400 m³ de gaz par tonne de déchets, dans les conditions d’enfouissement et d’exploitation des CET des pays en voie de développement, on peut compter à récupérer environ 150-200 m³ /T (MEZOUARI, 2011), mais bien sûr avec un drainage parfait, ce qu’il n’est pas le cas des CET de la zone d’étude, aucune installation de récupération des biogazs n’est fonctionnelle. Les quantités de biogaz générées au niveau des CET de la zone d’étude sont méconnues, et aucune étude de prédiction de leur production n’a effectivement été réalisée.

Photo 11. Système de récupération des biogaz au CET de Tlemcen

(Clichée : CET de Tlemcen, 2016)

IV. Méthodes d’évaluation des sites d’implantation des décharges et des