cours déchets2011

UNIVERSITE HASSAN II MOHAMMADIA FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMADIA DEPARTEMENT GENIE DES PROCEDES ET ENVIRONNEMENT FILIERES INGENIEURS GEE

COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM

COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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Dcharge Contrle1 IntroductionLa gestion des dchets solides mnagers et assimils est une tche non ngligeable dont la responsabilit est du ressort des communes. Cette gestion englobe la collecte, le nettoiement, le transfert et le transport des dchets vers la dcharge publique. Si la collecte et le nettoiement se font plus ou moins correctement, la gestion de la dcharge publique demeure un handicap pour la quasi-totalit des agglomrations quelles soient rurales ou urbaines, pauvres ou riches. Ainsi, la plupart des dcharges sont sauvages, ce qui implique des manations diverses comme les dchets de plastiques lgers, les lixiviats provenant du lessivage des dchets par les eaux pluviales, les odeurs, le biogaz, etc. Comme consqence indirecte des dcharges sauvages, figure la prolifration des rongeurs et des insectes, des oiseaux et des animaux cherchant de la nourriture. La solution sanitaire rside dans la conception dune dcharge contrle, qui consiste contenir les nuisances cites ci-dessus en vue de protger les cosystmes o se trouve la dcharge.

2 Plan conceptuel suivi pour le traitement et la valorisation des dchetsLe plan conceptuel comprend les modules suivants :

Mise en dcharge des dchets . Infrastructures annexes ncessaires la viabilit du projet dans sa globalit et le traitement des impacts ngatifs potentiels de ce projet, COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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savoir les voies daccs, la route de contournement, la gestion des eaux pluviales et des lixiviats, etc.

3 Mise en dcharge des dchets3.1 Amnagement globalLa dcharge contrle comprend : Une zone administrative et de gestion des vhicules, Une zone denfouissement o sont amnags les casiers, Une zone de traitement des rejets et missions de la dcharge, savoir le biogaz et les lixiviats .

Le dimensionnement de chaque ouvrage est donn ci-aprs, avec les hypothses retenues pour ce faire et les modes de calcul.

3.2 Infrastructures administratives et dentretien3.2.1 Zone de stockage des terres Les terres excaves qui nont pas t utilises pour lamnagement des casiers et des routes daccs devront tre stockes pour tre rutilises ultrieurement en couverture et ventuellement contre les risques d'incendies. Pour ce faire, une zone devra tre rserve au stockage des terres. L'amnagement de cette zone devra comporter les pentes infrieures 3 % et rseaux de collecte des eaux pluviales. 3.2.2 Clture de la dcharge

La clture de la dcharge, fait partie des conditions pour que celle-ci soit considre comme contrle. Cette clture permet dviter lintrusion

danimaux lintrieur du site.COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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3.2.3 Portail

Lentre de la dcharge est constitue dune portail.

3.2.4 Piste daccs la mise en dcharge

La conception de la voie daccs la dcharge obit uniquement au trac optimal permettant de rduire son cot de construction et les impacts environnementaux.

3.2.5 Pont bascule

Le pont bascule est un quipement indispensable la gestion de la dcharge contrle. Il permet de tenir la comptabilit des quantits de dchets introduites, ce qui permet danticiper la gestion de la superficie denfouissement et la dure de vie de la dcharge.

Le pont bascule devra tre connect un appareil indicateur et d'analyse lectronique et numrique ainsi qu' une imprimante. Toutes les transactions seront enregistres sur micro-ordinateur muni d'un logiciel appropri pour le traitement des transactions.

3.2.5.1 Bureau de surveillance du pont bascule

Cest un local de 25 m2 comme superficie au sol et de 3 m de hauteur.


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3.2.5.2 Hangar des engins et quipements de maintenance

3.2.6 Station Diesel

Un rservoir diesel de 6 m3 quip dune pompe, sera install sur le site. Il sera install sur le sol et dans un bassin de rtention en bton. Le bassin de rtention aura 2m de ct et 50 cm de profondeur.

3.2.7 Plate forme de stationnement des camions : parking

Cette plate forme denviron 800m2 (faible pente) permettra le stationnement des camions en attente du dchargement des dchets. Elle sera goudronne pour permettre son lavage et le drainage des eaux de lavage vers le bassin des lixiviats.

3.2.8 Evacuation des eaux uses

La production des eaux uses domestiques du btiment dexploitation peut slever 40 l/pers/jour. Il est recommand donc dvacuer ces eaux vers une fosse sceptique amnage cet effet. Les boues produites dans la fosse seront vacues priodiquement, ds que leur niveau atteint le seuil fix.

3.2.9 Alimentation en lectricit

3.2.10 Branchement tlphonique 3.2.11 EclairageCOURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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Il consiste en la pose de poteaux le long de la voie principale d'accs, dans l'aire d'implantation des btiments; du parking et du croisement avec la voie interne, les poteaux sont espacs de 40 m environ et quips de luminaires de 250w.

3.2.12 Extincteurs Pour la lutte contre les incendies,:

3.2.13 Btiment administratif Le btiment administratif sera constitu de bureaux pour les usages

administratifs: archivage des documents, analyse des donnes, gestion, etc. 3.2.14 Loge gardien

Un local de gardiennage de la dcharge est ncessaire, il va servir comme bureau de contrle et dpt de matriels et hbergement aussi de la personne charg du gardiennage. 3.2.15 Personnel Le fonctionnement du site denfouissement ncessite du personnel. Chaque personne doit avoir un remplaant qui peut prendre en charge les tches de lautre en cas dabsence.

3.3 Mode denfouissement

Lenfouissement est ralis dans des casiers , la procdure consiste : Prparer le fond du casier Y dposer une couche dargile de 50 cm dpaisseur,COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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Une couche de drainage de 30 cm Un systme de protection des conduites de drainage des lixiviats et du biogaz

3.4 Voies daccs aux casiersElles comprennent : des voies qui ont pour fonction, laccs au casier, dversement des dchets, circulation des engins et camions. Ces contournent le site et ont pour largeur voies au casier

6 m constitue, dun sol

compact 95%. Elles auront une pente latrale de 3%. Une piste permettant aux camions daccder lintrieur des alvoles de pente n'excdant pas 10 % pour permettre la circulation aise des camions.

3.5 Amnagement des casiersLa zone hors infrastructures est rserve lenfouissement, elle est subdivise en des casiers. Chaque casier est terrass au fond, puis muni dune couche de 50cm dargile compacte pour atteindre 10-9 de permabilit.

Limpermabilisation est assure aussi bien au fond que sur les flancs latraux du casier. Sur la couche dargile, est pos un rseau de conduites en PEHD perfores, de 200-250 mm de diamtre. Elles servent drainer les lixiviats formes. Les conduites rejoignent un drain collecteur qui est connect au bout avec un puits (puisard) de collecte des lixiviats. Le puisard est muni dune pompe immerge de refoulement des lixiviats vers le bassin dvaporation. Sa puissance est calcule pour permettre un refoulement suffisant vers le bassin de stockage des lixiviats.


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Les casiers sont dots dune pente sur leurs flancs pour permettre leur stabilit. Ils sont galement munis dun rseau de drainage du biogaz. Le casier est rempli par une couche de dchets compacte ( densit = 0,8-0,9) jusqu une hauteur de 2m. Cette couche est ensuite couverte par une autre en matriau semi permable de 25cm , et ainsi de suite, jusqu la hauteur requise pour la dcharge. A la fin du remplissage, le casier est ferm laide dune dernire couche dargile de 1m dpaisseur et une couche arable de 50cm, destine permettre la plantation du site et sa rhabilitation.

3.6 Lixiviat

Les lixiviats se forment en grande partie des eaux de prcipitations infiltres dans la dcharge. Lhumidit propre des dchets, libre par des processus biochimiques et la pression des couches suprieures dordures, peut galement influencer voire mme accentuer cette formation. La quantit de lixiviats forme est troitement lie : Lhydrologie de surface ; o Lhydrologie du site ; o Lisolation par rapport la nappe phratique ; o La qualit du drainage des lixiviats ; o Leau contenue dans les dchets ; o La variation des conditions climatiques (apport deau de pluie, pertes par vaporation).

Si les dchets sont non ou peu compacts, la quantit de lixiviats produite est plus importante, car le taux dinfiltration des eaux est plus lev. Cette volution dpend aussi : o Des prcipitations ;COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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o Du taux dinfiltration de leau de pluie ; o Du degr de compactage et de la technique de mis en dcharge ; o Des conditions climatiques ; o De lge de la dcharge ; o De lpaisseur de la couche de dchets. 3.6.1 Collecte des lixiviats qui

Chaque casier sera quip dun systme de drainage des lixiviats

permettent la rcupration des lixiviats ayant percols vers le fond de la dcharge. Ce drainage seffectuera de faon gravitaire. Chaque casier sera quip dun rseau de tuyaux PEHD perfors qui sont sur la base tanche de la dcharge. Ce rseau est constitu de lignes de diamtre DN 200 et de longueur de 300 ml. Ces lignes sont disposes dune manire transversale lintrieur du casier de dchets et sont distantes de 50 m lune de lautre. Un collecteur principal servant dintercepteur sera install tout le long du casier pour collecter les lixiviats provenant des lignes transversales. Cet intercepteur sera constitu d'un tuyau perfor en PEHD de diamtre DN 250 et de longueur de 200ml. Ces eaux sont ensuite diriges via un puits de rcupration (puisard). Les lixiviats ainsi collects sont par la suite dirigs vers le bassin provisoire de collecte des lixiviats. La pente des rseaux reprendra la pente gnrale de 1% dans le sens longitudinal et de 2% dans le sens transversal. Lorsque la dcharge est remplie des dchets, les tuyaux de drainage des eaux d'infiltration sont soumis une charge statique trs leve. Pour cela, les drains sont en PEHD conues pour une Pression de service 6.90 bar, qui est suffisante pour supporter le poids spcifique des dchets mnagers.

Les tuyaux devraient tre rsistants la chaleur, car des tempratures d'environ 40C peuvent se produire au cours des annes sur la base de la dcharge.COURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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Les tuyaux doivent galement tre rsistants aux attaques chimiques et biochimiques.

Figure 1 : Schma de principe du rseau de collecte des lixiviats

Drains Collecteur

Collecteur gnral

Ralisation des fosss de drainage La construction des fosss de drainage dans lesquels sont poss les tuyaux perfors de collecte des lixiviats comprennent des couches de sable et de gravier: Un massif de graviers sur une paisseur de 0,5 m autour du tube drainant, Un gotextile permable entourant le massif de graviers, Le rseau de drains sera espac de 10 m. Il sera reli un puits de pompage du lixiviat positionn dans le point bas du casier,

Figure2 : Conduite de collecte des lixiviats


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Puisard Un puisard doit tre conu l'aval du collecteur gnral et ce en dehors du casier, en bordure du chemin d'accs. Les lixiviats sont drains jusqu'au puisard. Ce dernier sert de pr stockage avant le transfert par pompe vers le bassin de stockage des lixiviats correspondant au casier en question. 3.6.2 Dtermination de la quantit de lixiviats par modle de calcul Afin destimer le volume des lixiviats produit, il est ncessaire dtablir un bilan hydrique sur lensemble de la dcharge. Cette estimation reste approximative. La quantit de lixiviats produite peut tre dcrite de manire gnrale par la formule suivante1:

VL = P- EV - ES - S - DE - g + Pr Avec :


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-

VL : Quantits de production des lixiviats P : Prcipitations EV : Evaporation ES : Ecoulement de surface S : Stockage DE : Demande deau de la dcharge pour les processus de dgradation Pr : Production deau par les processus de dgradation g : Perte en fond de la dcharge

3.6.3 Diffrentes techniques de traitement existantes Compte tenu de leur forte teneur en matires polluantes, les lixiviats de dcharges ncessitent un traitement pour atteindre les normes de rejet en vigueur avant de les dverser dans le milieu rcepteur. Compte tenu aussi de leur complexit et de leur volution, il nexiste pas de solution universelle pour traiter les lixiviats. La solution la plus attractive sera de construire une installation dmontable, modulaire et dplaable. Techniques de traitements Plusieurs voies de traitements sont susceptibles dtre utilises : Voie physico-chimique a. Oxydation par le peroxyde dhydrogne b. Oxydation par lozone ou/et peroxyde dhydrogne c. Coagulation / floculation d. Voie par concentration e. Prcipitation f. vaporation g. vaporation force h. vapo-incinrationCOURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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Voie par sparation membranaire i. Osmose inverse j. Nano filtration k. Ultra filtration

Voie biologique l. Lagunage ar m. Culture fixe n. Bio racteur membrane

Recirculation sur la dcharge

3.6.3.1 Procd de traitement envisageable

Scnario 1 : Traitement des lixiviats par recirculation Aprs la collecte des lixiviats, ils seront ars dans le bassin de stockage pour en diminuer les charges organiques. Ils sont ensuite transports par un camion citerne et redistribus sur la surface de la dcharge. Les prcautions suivantes seront prises lors de la recirculation des lixiviats: Aspersion sous forme de gouttelettes et non de jets. N'appliquer l'aspersion que lorsque la vitesse des vents est infrieure 50 km/h. Les lixiviats pourront tre aspergs quelle que soit la temprature.

Dans le cas o les lixiviats deviennent trs concentrs et donnent des odeurs nausabondes, suite au cycle rpt de recirculation, ces lixiviats seront mis dans une citerne et ramens vers la station d'puration la plus proche.

Figure 3 : traitement des lixiviats par recyclage


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Casier

Bac de prcipitation et daration Recirculation Boues Enfouissement

Lixiviats

Scnario 2 : Traitement des lixiviats par osmose inverse. La technique membranes sest normment dveloppe ces dernires annes, et est devenue un lment essentiel dans la technique dpuration des eaux uses. Son dveloppement a permis une application optimale pour les eaux fortement contamines comme les lixiviats. Les taux dpuration de ces systmes ne peuvent tre compars aucun autre systme. En particulier losmose inverse permet llimination de la quasi-totalit des substances nocives contenues dans les lixiviats. Losmose inverse est un procd physique pression sur une membrane semipermable, entranant une inversion du phnomne naturel de losmose, en appliquant cette pression osmotique sur la solution aqueuse. Lpuration par osmose inverse est une technique qui a fait ses preuves, mais demeure relativement coteuse. Les amnagements de traitement des lixiviats par la technique de losmose inverse ncessitent une surface de 1930m2 (2 bassins de 715m2+containers).

Figure 4 : Schma des tapes de traitement des lixiviats par osmose inverse


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Le bassin de stochage des lixiviats est amnag et dot dune couche dargile dpose au fond et sur les parois du bassin, pour leur assurer une tanchit minimale.

Le bassin doit tre rempli, aussitt aprs sa construction, dun minimum de 0,5 m deau pour viter le risque de fissuration de largile. Le bassin contiendra en permanence 0,5 m deau pendant toute sa dure de vie.

Les abords seront traits de manire a permettre le passage dengins (chargeur ou pelles) qui permettent le curage des bassins.

Sur le pourtour du bassin, une forme de foss sera installe pour permettra de drainer les eaux mtoriques de surface ou une forme de pente au sens oppos au bassin dirigera les eaux de surface vers des fosss de collecte.

Figure 5 : Schma de principe des bassins de stockage des lixiviats


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4m

4m

45

Foss

DETAIL

Argile

3.7 Production du Biogaz

Parmi les manations des dchets enfouis, il ya le biogaz qui englobe : o Environ 40 50% en CO2 o Environ 40 50% en CH4 o Faibles quantits en mercaptans, H2S, NH3, etc.

A cause du pourcentage trs haut des dchets organiques, des quantits considrables de biogaz sont mis de la dcharge.

3.7.1 Systme de collecte du biogaz Ce systme est constitu de tuyaux horizontaux perfors lis un collecteur vertical. Cette technique prsente les avantages suivants: facilit de mise en uvre et de construction rcupration effective et maximale du biogaz

Ces tuyaux seront perfors tout au long de la partie infrieure (ceci vitera l'infiltration des lixiviats qui s'coulent gravitairement vers le fond de la dcharge). Ces tuyaux perfors seront installs dans des tranches remplies de graviers et dboucheront sur deux conduites latrales non perfores places leCOURS DE DECHETS SOLIDES PARTIE DECHARGE CONTROLEE ELABORE PAR Pr BANHACHMI MOHAMMED KARIM Facult des Sciences et Techniques Mohammadia 2011-2012

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long de chaque flanc de la dcharge. Le biogaz ainsi collect sera dirig vers une torchre. Des drains de condensation seront installs, au point bas des conduites alimentant, les torchres, pour rcuprer les condensats. Ces condensats seront collects et expdis vers le bassin de stockage des lixiviats.

La construction des installations de dgazage (puits de rcupration du biogaz) ne dmarrera pas avant le dbut de la mise en dpt de la premire couche de dchets. Des puits horizontaux de captage seront installs continuellement au fur et mesure de l'exploitation de la dcharge. On procdera l'installation des puits ds que la premire couche de dchets (en fond de dcharge) atteindra environ 10 mtres. Les autres lignes seront installes tous les 10 m. Les puits sont effectus laide des forages tubs avec un diamtre denviron 800 mm jusqu la base de la dcharge. Dans ce forage, un tuyau perfor en PEHD (diamtre ~ 250 mm) et du gravier (16/32, teneur en carbonate

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