3.4 : Suivi du tassement du massif de déchet

Le tassement d’un massif de déchet est le résultat de différents mécanismes qu’il est possibles de diviser en 3 principales catégories (Olivier, 2004) :

• Les actions mécaniques liées à l’application de surcharges qui entraînent un réarrangement, une distorsion et une déformation des divers composants du déchet.

• Les actions biochimiques, sous la forme de la dégradation aérobie ou anaérobie de la matière organique du déchet, qui entraînent un transfert de masse de la phase solide vers les phases liquide et gazeuse. La désagrégation de la structure particulaire du déchet qui en résulte s’accompagne d’un tassement à plus ou moins long terme.

• L’effet de tamisage subi par le déchet qui, au fur et à mesure de sa dégradation, présente une réduction de la taille caractéristique de ses constituants. Ceux-ci sont en quelque sorte tamisés au travers des macropores du déchet. Cette migration des éléments fins dégradés peut être accentuée par la percolation au travers du massif induite soit par l’infiltration des précipitations soit par la recirculation de lixiviats.

Il est possible de décomposer le tassement d’un massif de déchet en 2 phases : le tassement primaire qui résulte de la compression et de la distorsion du squelette solide du déchet sous l’effet de son propre poids et du poids de la couverture d’argile et le tassement secondaire lié principalement aux actions biochimiques décrites ci-dessus, dont les effets se font sentir sur le plus long terme.

Le tassement des massifs a été mesuré à l’aide des tassomètres mis en place sur les casiers (cf. Figure 13 et Figure 16). Les mesures effectuées mensuellement conduisent à l’estimation de l’évolution de la hauteur du massif de déchet (ht), et donc de son volume (Vt). Le tassement (wt) peut s’exprimer directement par la variation de la hauteur du massif ou normée par rapport à la hauteur de déchet initiale (h0) selon les formules :

t t h h w = ₀− (en m) ou 0 0 h h h w t t − = (en %)

Ces données, reliées à l’évolution de la masse sèche ou humide du déchet stocké, permettent de connaître l’évolution des densités volumiques sèche (ρs) et humide (ρh) (en t.m^-3) effectives de chaque casier définies par les formules suivantes :

t t t V MS s =

ρ

ρ

Avec MSt et MHt les masses humide et sèche enfouies au temps t, et Vt le volume du massif de déchet au temps t. Les densités sèche et humide dites apparentes se calculent de la même façon en considérant les masses sèches et humides initialement enfouies dans le casier MSinit et MHinit (sans prendre en compte la perte de matière et l’évolution du déchet au cours du temps).

Chapitre IV : Déroulement du programme de recherche

Le déchet utilisé pour l’étude provient du centre de tri compostage d’Auquemesnil dans la région de Dieppe (Seine Maritime). Environ 60 tonnes de déchet, provenant de la collecte de différentes collectivités de la région, ont été prélevées le jour du lancement de l’étude (27 août 2003) (cf. Figure 18). Après avoir vérifié l’absence d’encombrants et après homogénéisation, 500 kg de déchets ont été prélevés pour pratiquer une caractérisation de type MODECOM^ (cf. V.2.2). Dans le même temps, 10 tonnes ont été prélevées pour le remplissage du casier Témoin représentant la filière « décharge conventionnelle ». Le reste du gisement a subi le traitement mécanique. Le déchet ainsi obtenu a permis, d’une part, le remplissage du casier Bioréacteur et d’autre part, la constitution de l’andain de prétraitement biologique (cf. Figure 18). Après 12 semaines de traitement, la moitié des déchets de l’andain a servi au remplissage du casier PTB1, alors que l’autre moitié servait à reconstruire un andain de plus petite taille pour la poursuite du prétraitement. Le déchet final, alors âgé de 25 semaines, a été utilisé pour remplir le casier PTB2. ~ 60 t GISEMENT DE DECHET ~ 50 t BROYAGE GROSSIER _{12 SEMAINES} ^PTB PTB 25 SEMAINES Stockage Conventionnel Bioréacteur PTB 1 PTB 2 ~ 10 t ~ 12 t STOCKAGE DANS LES CASIERS

Figure 18 : Représentation schématique des filières de stockage étudiées

La Figure 19 donne la chronologie des différentes phases importantes de la vie des pilotes. Il est intéressant de remarquer que les temps 0 d’enfouissement ne correspondent pas aux mêmes dates pour les 4 casiers du fait des 12 et 25 semaines de prétraitement biologique pour les casiers PTB1 & 2. Les différentes phases de recirculation de lixiviat du casier Bioréacteur ainsi que les périodes de simulation des précipitations pour les autres pilotes sont représentées sur les axes chronologiques. La fin de l’acquisition de données a été fixée au 1^er juin 2006, soit un peu plus de 33 mois après le début des expérimentations. Les données devraient être acquises encore pendant au moins 24 mois à compter de cette date. Les conditions de température des pilotes seront à relier à la phase d’hivernage puis à l’isolation thermique des pilotes qui a eu lieu en novembre 2004 (respectivement mois 15, 12 et 9 pour les casiers Bioréacteur et Témoin, PTB 1, PTB 2).

30,5 5,4 ^12,1 0 Simulation de pluie 0 17,5 21,1 33,2 23 0 14,7

Remplissage des pilotes

27,5

2,3 9

0

PTB poussé = 25 semaines Simulation de pluie

Remplissage des pilotes

PHASE DE RECIRCULATION N°1 RECIRCULATION N°2 26,7 PHASE N°3 30,8 PHASE N°4 PHASE N°5 Simulation de pluie 15 18 Maintenance Ouverture des casiers

PTB sommaire = 12 semaines

Durée d’enfouissement en mois

14,7

BIOREACTEUR

TEMOIN

PTB 1

PTB 2

Août 03 Nov. 03 Fév. 04 Avril 04 Nov. 04 Nov. 05 1 Juin 06

Fin de l’acquisition de données

Isolation thermique des 4 pilotes

Fév. 05 Mai. 05 Juil. 05 Mars 06

Réception des déchets / MODECOM

Hivernage : baisse des temp.

Chapitre V : Techniques analytiques et obtention des

résultats

V.1 : Généralités

Les réactions qui surviennent au sein d’un massif de déchet, qu’il soit en conditions aérobies ou anaérobies, sont complexes, de différentes natures (réactions chimiques, biochimiques ou biologiques) et multiphasiques. La science du déchet, qui s’intéresse entre autre à l’évolution de la matrice solide au cours de différents procédés de traitement, a adapté des techniques d’analyses, souvent dédiées aux sciences du sol, afin de suivre et de comprendre les processus bio-physico chimiques qui se produisent au sein du déchet. Néanmoins, d’innombrables études menées sur le déchet, en particulier l’ordure ménagère en condition de dégradation biologique, ont montré la nécessité de suivre l’évolution des effluents liquides et gazeux en parallèle des caractéristiques du solide afin de pouvoir comprendre les multiples phénomènes complexes qui se produisent au sein du milieu réactionnel que constituent les déchets. C’est en ce sens que, pour cette étude, les émissions liquides ou gazeuses, et le solide lorsque cela a été possible, ont été suivis de la manière la plus exhaustive possible.