Description d’une ISDND

• Déchet concernés et particularités des déchets types entrant dans une ISDND en France

Les déchets classés comme « déchets non dangereux », déjà présentés succinctement plus haut, sont susceptibles d’être stockés en ISDND. D’après l’Ademe, les ISDND acceptaient en 2006 42.2% d’OM, 32.3% de DIB et 1.5% de déchets dangereux (hors OM), le reste étant constitué de divers composants inertes (Ademe, 2006). Le Tableau I-1 donne les résultats des campagnes MODECOM™ (Méthode de caractérisation des ordures ménagères) 1993 et 2009, ainsi qu’une composition donnée à titre indicatif de la composition type d’un déchet entrant en ISDND⁵.

Globalement, entre 1993 et 2009, la composition type des OM a relativement peu évoluée, on notera toutefois la baisse des quantités de papiers et cartons et l’augmentation significative de la teneur en textiles sanitaires, soulevée par l’Ademe (Ademe, 2009b). Selon le calcul de la composition type d’un déchet entrant en ISDND (Tableau I-1), on constate que, par rapport aux OM, ce déchet présente nettement moins de matières putrescibles, mais nettement plus de bois et de métaux. Un bon nombre de déchets, non inventorié dans les catégories MODECOM™, peut être classé comme « autres inertes » (déblais et gravas, divers recyclable, résidus, équipements hors d’usage…).

La particularité des DND est de comprendre des éléments biodégradables*, et dont les propriétés bio-physico-chimiques vont évoluer dans le temps. Au cours de la biodégradation*, les déchets produisent du biogaz* dont la composition peut varier en fonction principalement des conditions du milieu : aérobies* (présence d’oxygène) ou anaérobie* (absence d’oxygène). Ces aspects seront étudiés en détail au § II-1.3.

• Eléments constitutifs d’une ISDND

Une installation de stockage de déchets non dangereux (ISDND) vise à stocker et traiter in situ des déchets tout en évitant toute pollution ou contamination de l’environnement. Elle comprend une zone, généralement partiellement excavée, où les déchets sont stockés, des barrières d’imperméabilisation ainsi que divers dispositifs de collecte et de traitement des effluents liquides et gazeux (Figure I-11). A ces éléments s’ajoutent des dispositifs de suivi et de contrôle, notamment à l’entrée du site (contrôle des déchets entrants), mais aussi sur le site (contrôle des émissions et suivi piézométrique amont-aval).

• Les aires de stockage des déchets : casiers et alvéoles

Les déchets sont stockés dans des casiers* hydrauliquement indépendants les uns des autres, qui peuvent être géographiquement complètement disjoints. Au sein d’un casier, des subdivisions sont réalisées en établissant des digues permettant de diviser les casiers en alvéoles de 5000 m² maximum (BRGM, 1997). La hauteur des déchets dans un casier varie, en France, généralement de quelques mètres pour les bords du casier à 30 ou 40 mètres en son centre (Olivier, 2003 ; Barral, 2008). La Figure I-12 montre une photographie d’un casier avant l’arrivée des déchets.

5 Cette composition est donnée à titre indicatif en se basant sur la campagne MODECOM™ 2007, les résultats d’une campagne de caractérisation sur les DIB en 2004 et les données du bilan du traitement des OM en France (Ademe, 2005 ; 2006 ; 2009b). Elle ne constitue pas des valeurs observées, mais a été calculée par l’agrégation

Tableau I-1 : déchet type entrant dans une ISDND en France et OM type française (Ademe, 1993 ; 2005 ; 2006 ; 2009b). MODECOM™ 1993 (Ademe, 1993) MODECOM™ 2007 (Ademe, 2009b)

Composition type d’un déchet en ISDND Matières putrescibles 28.6% 32.2% 13.6% Papiers 16.1% 14.5% 9.0% Cartons 9.3% 7.0% 5.9% Composites 1.4% 2.0% 0.8% Textiles 2.6% 2.2% 1.3% Textiles sanitaires 3.1% 8.2% 3.5% Plastiques 11.1% 11.2% 6.0% Bois 3.3% 2.3% 10.3% Verre 13.1% 11.0% 5.0% Métaux 4.1% 3.0% 7.1% Autres inertes 0.0% 0.0% 24.0% Autres 6.8% 5.4% 11.6% Déchets dangereux 0.8% 1.0% 1.9%

Figure I-11 : coupe type d’un casier d’une ISDND conventionnelle.

Collecte et traitement du biogaz Collecte et traitement des lixiviats Massif de déchets Barrière imperméable Couverture

Collecte des eaux pluviales

Figure I-12 : photographie d’un casier en cours de préparation d’une ISDND conventionnelle.

• Les dispositifs d’étanchéité des ISDND

Une part des déchets stockés en ISDND sont biodégradables, et produisent du biogaz qu’il convient de traiter avant rejet. De plus ces déchets sont susceptibles de relarguer des lixiviats*, liquides ayant séjourné dans le massif de déchets et potentiellement polluants pour l’environnement. Ainsi, des dispositifs d’étanchéité sont installés en fond de casier et en couverture des massifs de déchets. En fond et sur les flancs, le principe est celui d’une double barrière (BRGM, 1997 ; Ademe, 1999) : - une barrière de sécurité passive, assurant à long terme la prévention de la pollution des sols et des

eaux. Elle est constituée par une formation géologique, de faible perméabilité, naturelle ou rapportée, présente sur le fond et les flancs de l’alvéole. Pour les déchets non dangereux, il s’agit d’une barrière naturelle de 1 m avec une perméabilité à saturation Ksat<10^-9 m/s, sous laquelle se trouve du sol avec Ksat<10^-6 m/s sur 5 m au moins⁶ ;

- une barrière de sécurité active, assurant le drainage et la collecte des lixiviats. Elle est constituée par un complexe d’étanchéité drainage associant des géosynthétiques (géomembrane, géotextile) et des matériaux naturels (couche drainante).

Concernant les barrières du fond et des flancs, des équivalences peuvent être acceptées, par exemple avec des matériaux plus imperméables sur une épaisseur plus faible. Ceci est notamment fait sur les flancs avec l’emploi de géosynthétiques bentonitiques (GSB). Ceci ne doit cependant pas se faire au détriment de la sécurité, car la réduction de l’épaisseur minérale augmente les risques liés à des défauts des matériaux. En plus des prescriptions sur les barrières, des prescriptions particulières quant à la profondeur minimale de la nappe sont imposées.

La Figure I-12 montre un casier en préparation avant la phase d’exploitation*, le géosynthétique noir est bien visible, ainsi que la couche de drainage en graviers au fond du casier.

En couverture d’un casier, le degré d’imperméabilité de la couche peut dépendre des conditions d’exploitation. Une couche composite est préconisée (Ademe, 1999 ; Gourc et Staub, 2009) :

- une couche de drainage du biogaz directement au-dessus des déchets⁷ ;

- une couche d’étanchéité de perméabilité à saturation telle que Ksat<10^-6 m/s au moins, mais une valeur inférieure peut s’avérer nécessaire pour les ISDD ainsi que pour des ISDND optimisées de type bioréacteur*, pour lesquelles une géomembrane peut être ajoutée ;

- une couche de drainage des eaux pluviales directement au-dessus de l’étanchéité, avec l’ajout d’un dispositif anti-poinçonnant le cas échéant ;

- une couche de terre végétale destinée à maximiser l’évapotranspiration (ce qui diminue le risque d’infiltration non contrôlée dans le massif de déchets), à stabiliser les pentes et à favoriser une insertion paysagère de l’installation.

La Figure I-13 permet de visualiser cette barrière type et de comparer les différents concepts de confinement en fonction de la nature des déchets et des conditions d’exploitation. A noter que d’autres dispositions sont possibles, en fonction des équivalences d’étanchéité, notamment en utilisant des GSB. Etant donné que la couverture type d’une ISDND bioréacteur n’a pas encore fait l’objet d’une réglementation, la Figure I-13 n’est qu’une proposition de dispositif de couverture.

Figure I-13 : schéma de différentes couvertures : barrières types pour une ISDND (a), pour une ISDD (b), et possible concept de barrière pour une ISDND de type bioréacteur (c), (FNADE-Ademe, 2007 ; Gourc et Staub, 2009).

• Les dispositifs de collecte et traitement des effluents liquides et gazeux

La collecte des lixiviats, du biogaz et des eaux pluviales s’effectue par des drains, généralement en polyéthylène haute densité (PEHD), intégrés aux dispositifs d’étanchéité susnommés, auxquels se rajoutent des drains horizontaux et ou verticaux dans les déchets, dont la disposition est encore soumise à discussion (Chenu, 2007 ; Khire et Mukherjee, 2007). En effet, si les systèmes verticaux résistent davantage aux tassements des déchets, les systèmes horizontaux permettent un meilleur drainage du massif de déchets.

Les eaux pluviales sont, sauf contamination spécifique, renvoyées dans le milieu naturel après stockage et décantation éventuelle dans un bassin d’orage, le but étant de limiter au maximum le contact des eaux pluviales avec les déchets (Bellenfant, 2001). Les effluents de l’ISDND subissent quant à eux des traitements spécifiques par des filières dédiées :

Couche de drainage Terre végétale Couche de drainage Couche de drainage Déchets Ksat<10^-6 m/s Terre végétale Couche de drainage Déchets Ksat<10^-9 m/s Géomembrane ISDND ISDD Terre végétale Couche de drainage Déchets Ksat<10^-9 m/s ISDND Bioréacteur

Couverture semi-perméable Couverture imperméable Couverture imperméable

a) b) c)

- les lixiviats subissent dans tous les cas un traitement très poussé, mais qui peut être hors site, et dans ce cas le traitement in situ peut se résumer à une évapo-concentration et à un stockage, ou à l’inverse, sur des sites de taille importante, une filière complète de traitement, comme on peut en rencontrer sur des usines de traitement des eaux usées, peut être présente ;

- le biogaz subit lui aussi un traitement variable d’un site à l’autre, qui peut aller du simple brûlage en torchère à haute température à la valorisation énergétique sur site voire au traitement pour être ensuite utilisé comme carburant.

Les traitements en question relèvent d’un génie des procédés de plus en plus poussé et répondent à des critères stricts de sécurité environnementale en raison des normes de rejet strictes qui sont appliquées.