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Programme PRECODD Projet BIOREACTEUR

Rapport d’avancement 2007

BRGM/RP-56122-FR

Décembre 2007

Mots clés : Stockage déchets bioactif, métrologie in situ, tomographie électrique, recirculation lixiviats, En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : B. Chevrier et JC. Gourry – 2007 – Programme PRECODD – Projet BIOREACTEUR – Rapport d’avancement 2007. Rapport BRGM/RP-56122-FR © BRGM, 2007, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Projet BIOREACTEUR – Avancement 2007

BRGM/RP-56122-FR – Rapport d’avancement 5

Synthèse

Le projet de recherche « Installation de stockage de déchets bioactive de nouvelle génération » (BIOREACTEUR) a été sélectionné par l’ANR dans le cadre de sa programmation (Programme Ecotechnologies et Développement Durable PRECODD).

Six bénéficiaires (subventionnés) et deux partenaires (non subventionnés) sont associés à la réalisation de ce projet de recherche. Une convention attributive d’aide (N°0694C0163) entre l’ADEME et le BRGM, a été notifiée le 30 novembre 2007.

Le BRGM participe à :

- La tâche 2.1.3 "Conception des dispositifs de mesure en place dans les déchets"

- La tâche 2.1.4 "Conception et test du dispositif de mesure par tomographie électrique 3D".

Ce document d’avancement présente l’état d’avancement de la contribution du BRGM à la fin de la première période de 12 mois.

En ce qui concerne la tâche 2.1.3, le premier travail a été d'inventorier les grandeurs physiques utiles à la caractérisation du fonctionnement du bioréacteur. Cet inventaire est complété d'un panorama quasi exhaustif des techniques de mesure existantes, qu'elles soient déjà dédiées aux déchets ou qu'elles soient transposables des sols aux déchets. Des ordres de grandeurs de coûts sont également proposés. Une évaluation synthétique de l'ensemble de ces techniques a ensuite été dressée sur la base de critères liés aux besoins de la recherche, aux contraintes d'exploitation des sites, à la performance métrologique et au coût des matériels. Cette évaluation a permis d'opérer une sélection des solutions qui pouvaient être testées sur un site, au plus proche des conditions d'exploitation. Deux techniques ont été retenues en fonction également des moyens financiers mobilisables :

- La mesure de température distribuée par fibre optique,

- Le tassomètre magnétique. Les consultations des fournisseurs sont en cours afin de préparer la phase expérimentale qui devrait démarrer au printemps 2008.

En ce qui concerne la tâche 2.1.4, L’objectif est d’étudier la faisabilité d’un suivi de la réinjection de lixiviats par la méthode de la tomographie électrique 3D. Des travaux ont déjà démontré qu’il est possible de suivre l’évolution d’un bulbe de réinjection par tomographie électrique 2D, mais ne permettent pas de visualiser


6 BRGM/RP-56122-FR – Rapport d’avancement

l’efficacité du drain pendant la réinjection. Une étude en 3 dimensions autour d’un brin de réinjection s’impose. L’étude se décompose en 3 phases :

1. Choix de la meilleure configuration de mesure,

2. Test de monitoring de la réinjection par tomographie électrique 3D,

3. Choix de la technique d’inversion des mesures électriques et de la restitution des résultats.

La phase 1 a été réalisée au cours de cette année 2007. La phase 2, programmée pour la semaine 50 de 2007, sera présentée dans le prochain rapport.



Sommaire

1. Introduction.............................................................................................................11

2. Tâche 2.1.3 Conception des dispositifs de mesure en place dans les déchets13

2.1. RAPPEL DES OBJECTIFS INITIAUX (CF. PROJET) .......................................13

2.2. METHODE DE TRAVAIL ET ETAT D'AVANCEMENT......................................14

2.3. GRANDEURS PHYSIQUES CARACTERISANT LE FONCTIONNEMENT D'UN BIOREACTEUR.................................................................................................14

2.4. PANORAMA DES TECHNIQUES DE MESURE POSSIBLES..........................15 2.4.1. Suivi de la température du massif de déchets..........................................15 2.4.2. Suivi de l’humidité des déchets ................................................................18 2.4.3. Suivi du tassement total, mesures de surface..........................................29 2.4.4. Mesures ponctuelles de tassement ..........................................................30 2.4.5. Mesure des pressions totales et interstitielles ..........................................37 2.4.6. Mesure de la perméabilité en place des déchets .....................................40

2.5. EVALUATION DES GRANDEURS ET TECHNIQUES RECENSEES ..............45

2.6. CONSULTATIONS ET CAHIER DES CHARGES TEMPERATURE.................49

2.7. SUITES ET PERSPECTIVES............................................................................52

3. Tâche 2.1.4 Conception et test du dispositif de mesure par tomographie électrique 3D ...........................................................................................................53

3.1. TOMOGRAPHIE ELECTRIQUE 3D POUR LE SUIVI DE LA REINJECTION DE LIXIVIATS ..........................................................................................................53

3.2. CHOIX DE LA CONFIGURATION DE MESURE...............................................54

3.3. STATISTIQUE DE BRUIT ET DE REPETITIVITE.............................................56

3.4. BRUIT LIE A LA POLARISATION D’ELECTRODE...........................................63

3.5. TEST DE MONITORING DE LA REINJECTION DE LIXIVIATS PAR TOMOGRAPHIE ELECTRIQUE 3D (PHASE 2)................................................64

4. Conclusion ..............................................................................................................71

5. Bibliographie...........................................................................................................73



Liste des illustrations

Figure 1 - Sonde TDR à guide d’onde trident.............................................................................. 19 Figure 2 - Sonde TDR de forage ................................................................................................. 20 Figure 3 - Sonde capacitive Campbell......................................................................................... 22 Figure 4 - Sonde 229 Campbell................................................................................................... 23 Figure 5 - Principe du capteur d’humidité par conduction thermique.......................................... 24 Figure 6 - Principe du dispositif de mesure de l’humidité relative par dilution de gaz traceur.......................................................................................................................................... 26 Figure 7 - Méthode de mesure du panneau électrique ............................................................... 27 Figure 8 - Schéma de principe de la topographie par imagerie digitale...................................... 29 Figure 9 - Schéma de principe du tassomètre à tige................................................................... 31 Figure 10- Extensomètre magnétique ......................................................................................... 32 Figure 11 - Tassomètre pneumatique type LCPC....................................................................... 33 Figure 12 - Tassomètre à capteur de pression ........................................................................... 35 Figure 13 - Profilomètre hydrostatique ........................................................................................ 35 Figure 14 - Installation de cellules de contrainte totale en tranchée ........................................... 39 Figure 15 - Sonde de pression interstitielle (filtre Inox à gauche) ............................................... 39 Figure 16 - Détermination de la perméabilité horizontale par fouille et puits de contrôle ........... 41 Figure 17 - Instrumentation type du site de New River ............................................................... 42 Figure 18 - Principe des sondes infiltrométriques ....................................................................... 43 Figure 19 - Proposition de tube infiltromètre ............................................................................... 44 Figure 20 - Détermination de la perméabilité verticale par nappes............................................. 44 Figure 21 - Principe de mise en place des fibres optiques en tranchées remblayées (vue de côté)................................................................................................................................ 50 Figure 22 - Interconnexion des lignes optiques (vue de dessus)................................................ 51 Figure 23 - Photo et géométrie du dispositif de mesure sur le casier test à Drambon ............... 54 Figure 24 - Topographie du site de Drambon ............................................................................. 55 Figure 25 - Facteur qualité en configuration dipôle-dipôle, multi-gradient et Wenner-Schlumberger réciproque après un stack de 3 mesures............................................................. 57 Figure 26 - Etude de la répétitivité des mesures par le calcul de la variation de la résistivité apparente pour 2 séquences successives en configuration WSR et MG. .................. 58 Figure 27 - Corrélation entre les variations de résistivité apparente pour la série 3/série 2 versus la série 2/série 1 (configuration MG). Les variations sont parfaitement corrélées : cela signifie que les variations de résistivité sont régionalisées................................ 60 Figure 28 - Carte de répartition des variations de résistivités à partir de l’électrode de courant A ..................................................................................................................................... 60



Figure 29- Bloc 3D de la différence relative de résistivité vraie après inversion de 2 séries de mesure avant réinjection pour la configuration WSR avec un stack 3 (en haut) et avec un stack 1 (en bas). .........................................................................................................62 Figure 30 - Polarisation d’électrode après un cycle de 8 injections.............................................64 Figure 31 - Plans horizontaux de résistivité vraie pour la configuration WSR à t=0 (avant réinjection de lixiviats) .......................................................................................................66 Figure 32 - Plans horizontaux de résistivité vraie pour la configuration WSR à t=22h après le début de la réinjection de lixiviats ..................................................................................67 Figure 33 - Plans horizontaux de résistivité vraie pour la configuration MG à t + 22h après réinjection de lixiviats .........................................................................................................68 Figure 34 - Exemple de variation de résistivité pendant une réinjection de lixiviat (6 heures après le début de l’injection). Le seuil de transparence a été fixé à 5%..........................69

Liste des tableaux

Tableau 1- synthèse des avantages/inconvénients et coûts des méthodes de mesure .............17 Tableau 2 - Synthèse des atouts/inconvénients et coûts des méthodes de mesure des tassements...................................................................................................................................37 Tableau 3 - Synthèse des tarifs des différents capteurs, selon le type de technologie, pour 3 fournisseurs ......................................................................................................................40 Tableau 4 : Statistique sur la répétitivité des séquences multi-gradient et Wenner-Schlumberger...............................................................................................................................59



1. Introduction

Le projet de recherche « Installation de stockage de déchets bioactive de nouvelle génération » (BIOREACTEUR) a été sélectionné par l’ANR dans le cadre de sa programmation (Programme Ecotechnologies et Développement Durable PRECODD).

Six bénéficiaires (subventionnés) et deux partenaires (non subventionnés) sont associés à la réalisation de ce projet de recherche. Une convention attributive d’aide (N°0694C0163) entre l’ADEME et le BRGM, a été notifiée à cet effet le 30 novembre 2007.

Le BRGM participe à :

o La tâche 2.1.3 "Conception des dispositifs de mesure en place dans les déchets"

o La tâche 2.1.4 "Conception et test du dispositif de mesure par tomographie électrique 3D".

Ce document d’avancement présente l’état d’avancement de la contribution du BRGM à la fin de la première période de 12 mois.



2. Tâche 2.1.3 Conception des dispositifs de mesure en place dans les déchets

2.1. RAPPEL DES OBJECTIFS INITIAUX (CF. PROJET)

Le CEMAGREF et le BRGM, avec l'appui de Suez Environnement, étudieront au laboratoire et sur un ou plusieurs sites une première série de dispositifs de mesure des paramètres qui ont une influence majeure sur la dégradation :

o Température (1)

o Humidité (2)

o Pression (3)

o Contrainte (4)

Des systèmes de prélèvement, par l’intermédiaire des puits mixtes dits de mesure et/ou des systèmes par bougies poreuses, seront conçus. Ces bougies permettront d’échantillonner, pour analyse, les fluides au sein des déchets, en complément des prélèvements en puits « mesure ».

(2) On évaluera également la faisabilité d’associer à ces dispositifs des capteurs d’humidité dans les déchets.

(3) On évaluera la performance de capteurs de pression à disposer en fond d’alvéole pour suivre la charge hydraulique de lixiviat sur l'étanchéité basale en dehors des puits de pompage des lixiviats.

On mettra au point un réseau de nappes ou tubes infiltrométriques destiné à être installé dans le massif de déchet à différentes profondeurs afin de mesurer l’évolution de la conductivité hydraulique des déchets en fonction du temps sous l’effet du tassement des déchets et de leur maturation.

(4) Chaque sonde sera couplée à un tassomètre géo référencé afin de connaître à tout moment la position de la sonde dans le massif et d'en déduire la hauteur de déchets qui lui est appliquée. En complément des tassomètres, des dispositifs de suivi des mouvements au sein du massif de déchets seront testés. Il s'agira de tubes de mesure de type extensomètre magnétique. Ce dispositif permet de mesurer les déplacements internes des déchets autour d'un tube télescopique installé après la mise en place de la couverture. L'objectif de cette instrumentation est d'évaluer le tassement primaire des déchets (fonction de la surcharge) au cours de l'exploitation et l'évolution de leur densité au cours du temps.



2.2. METHODE DE TRAVAIL ET ETAT D'AVANCEMENT

Le groupe s'est réunit quatre fois (à Antony, Rueil et Orléans), en formation plénière ou restreinte selon les niveaux d'enjeu des questions traitées. De nombreux échanges de mail ont complété ces réunions.

Le premier travail a été d'inventorier les grandeurs physiques utiles à la caractérisation du fonctionnement du bioréacteur. Cet inventaire est complété d'un panorama quasi exhaustif des techniques de mesure existantes, qu'elles soient déjà dédiées aux déchets ou qu'elles soient transposables des sols aux déchets. Des ordres de grandeurs de coûts sont également proposés.

Une évaluation synthétique de l'ensemble de ces techniques a ensuite été dressée sur la base de critères liés aux besoins de la recherche, aux contraintes d'exploitation des sites, à la performance métrologique et au coût des matériels. Le caractère innovant a également été considéré.

Cette évaluation a permis d'opérer une sélection des solutions qui pouvaient être testées sur un site, au plus proche des conditions d'exploitation. Deux techniques ont été retenues en fonction également des moyens financiers mobilisables :

o La mesure de température distribuée par fibre optique,

o Le tassomètre magnétique.

Les consultations des fournisseurs sont en cours afin de préparer la phase expérimentale qui devrait démarrer au printemps 2008. Le site expérimental proposé par Suez Environnement est celui de Sonzay, situé à proximité de Tours (37). Il reste à définir la nature des tests envisagés et des plannings d'exploitation.

2.3. GRANDEURS PHYSIQUES CARACTERISANT LE FONCTIONNEMENT D'UN BIOREACTEUR

La température signe l'activité du bioréacteur, détermine les conditions de croissance bactérienne et l'évolution de la biodégradation. Elle peut également être un outil de suivi de la diffusion de lixiviat réinjecté.

L'humidité signe l'efficacité hydrodynamique du milieu et des dispositifs de réinjection. C'est aussi un paramètre du processus de biodégradation.

La pression hydrostatique indique la charge hydraulique sur la barrière de fond (objectif réglementaire des 30 cm pour l'enjeu de fuite). Elle peut également indiquer une vitesse de transfert dans la macroporosité (ex : réaction à la réinjection).

La conductivité hydraulique est un paramètre du fonctionnement hydrodynamique du bioréacteur. Les mesures in situ sont rares. L'objectif serait de pouvoir évaluer l'anisotropie et le gradient vertical de conductivité ainsi que leur évolution en fonction du temps, du tassement et de la maturation du déchet.

Le suivi des tassements verticaux renseigne sur l'impact de la biodégradation.



La contrainte totale permet de suivre la densité humide du massif, d'évaluer les pertes de masse (par captage du biogaz) et de réaliser un bilan matière.

2.4. PANORAMA DES TECHNIQUES DE MESURE POSSIBLES

2.4.1. Suivi de la température du massif de déchets

a) Mesure ponctuelle d'un signal électrique

Thermocouple

La partie active du capteur est constituée de 2 barres d’alliages différents, soudées entre elles à une extrémité. La partie libre (l’extrémité du câble du capteur) est connectée à un voltmètre. La différence de potentiel créée à l’extrémité ouverte du capteur par effet Seebeck (effet thermoélectrique) est une fonction de la différence de température entre les deux extrémités du thermocouple.

Ce type de capteur de température est très communément utilisé dans l‘industrie, car il permet notamment la mesure de températures très élevées (fours industriels), avec une bonne répétitivité.

Les inconvénients majeurs des sondes de température à thermocouple, dans le cadre de l’instrumentation d’une alvéole de bioréacteur sont :

o La nécessité d’appliquer une correction à la mesure pour chaque section de câble supplémentaire,

o La nécessité de maintenir l’extrémité libre du capteur à température constante.

RTD (PT100)

Ces capteurs sont basés sur un enroulement de fil de platine calibré présentant une résistance de 100Ω à 0°C, et de 138,4Ω à 100°C. La variation de résistance de cet enroulement en fonction de la température est positive, linéaire et obéit à la loi : RT= R0.(1+α.T) avec α=0,00385 C-1.

Ce type de capteur est caractérisé par une bonne résolution de mesure (0,1°C), indépendante de l’étendue de mesure et une très bonne stabilité temporelle. Ils sont cependant sensibles à l’auto-échauffement provoqué par effet Joules par le courant de mesure. Les mesures doivent dont être réalisées rapidement. Compte tenu de la faible pente de la loi de réponse de ces capteurs, l’appareil de mesure de résistance associé doit présenter une grande sensibilité. Pour s'affranchir des pertes ohmiques liées à la longueur des câbles de liaison, la mesure de potentiel peut-être dissociée de l'alimentation électrique du capteur (système à 3 ou 4 fils).

Thermistance

Le principe de fonctionnement des thermistances est basé, comme les sondes PT100, sur la variation de résistance d’un conducteur métallique avec la température. La résolution (0,1°C) et l’étendue de mesure (-50 à +150°C) sont compatibles avec l’instrumentation d’un bioréacteur. Les thermistances sont sensibles à l’auto-échauffement. De plus, leur loi de



comportement est exponentielle, spécifique à chaque capteur, et peut présenter un hystérésis susceptible de fausser légèrement les mesures.

Les 3 types de capteurs décrits ci-dessus correspondent à des méthodes classiques et éprouvées en milieu industriel, et déjà mises en œuvre, in situ ou en laboratoire, pour le suivi de l’évolution des déchets. Ils ont pour avantages communs la facilité de leur mise en œuvre et de leur utilisation, un faible encombrement, un coût raisonnable permettant de multiplier les points de mesure, un encapsulage compatible avec les lixiviats, une disponibilité avec des câbles armés et gainés silicone, PEHD ou Téflon. De plus, ces capteurs sont compatibles avec les centrales d’acquisition multivoies automatiques courantes.

b) Mesure ponctuelle d'un signal optique

Capteurs optiques ponctuels

Ce type de capteur ne semble pas avoir été utilisé dans le cadre de l’instrumentation d'ISDMA.

Le principe de ces capteurs repose sur la mesure optique de la dilatation thermique d’une sonde constituée d’un verre de grande stabilité située à l’extrémité du câble en fibre optique. L’étendue de mesure (-40 à +350°C) et la résolution (0,1°C) de ces capteurs sont compatibles avec l’instrumentation d’un bioréacteur.

La mise en œuvre et l’utilisation des ces capteurs est aisée. Ils sont équipés d’une protection en céramique ou en acier inoxydable, résistante aux lixiviats.

Le coût d’un capteur est raisonnable (110,00 €). En revanche, la fragilité et le coût du câble spécifique (5,80 €/m), ainsi que le coût du boitier de mesure/acquisition (25 000,00 € pour 4 voies) rendent cette technologie moins robuste et plus coûteuse que les techniques présentées ci-dessus.

c) Mesures distribuées de signaux optiques

Mesure de la température le long d’une fibre optique par effet Raman

La partie active du capteur est constituée d’une longueur définie de fibre optique reliée à un boitier de génération d’impulsions lumineuses et de traitement du signal. De courtes impulsions lumineuses sont envoyées dans la fibre optique. Une analyse de réflectométrie dans le domaine temporel permet de déterminer la position, le long de la fibre optique, du point où la mesure est effectuée. Une analyse de la variation de l'intensité lumineuse dans la bande de fréquence correspondant à l'effet Raman permet de déterminer la température en ce point. Ce processus est répété pour chaque point de mesure souhaité.

Le pas de mesure spatial obtenu avec ce système est de l'ordre du mètre, permettant d’obtenir des profils de température précis sur de grandes longueurs (jusqu'à plusieurs km). La plage de mesure de température avec des câbles standards (- 20 à +80°C) encadre largement les variations envisageables en ISDMA. La résolution (0.1°C, voire mieux) est également adaptée à une application en bioréacteur. Les câbles contiennent la fibre optique enrobée de différents types de revêtements (acrylate, polyamide, carbone, aluminium…) selon le contexte d'utilisation. Des gaines et surgaines (tube aluminium, inox, fibre aramide, polymère…) peuvent compléter la protection externe si besoin.



L’inconvénient majeur de ce système réside dans la fragilité des câbles en traction, en partie compensée par la multiplication possible des fibres au sein d’un même câble, ce qui rend son utilisation délicate dans un massif de déchets où les tassements différentiels sont courants. Cependant, les fibres peuvent être incluses dans une nappe de géotextile, ce qui rend le dispositif plus robuste, mais peut fausser d’éventuelles mesures mécaniques (renforcement du massif par le géotextile). De plus, le coût des éléments est particulièrement élevé au regard des méthodes de mesures ponctuelles : entre 50 et 100 000 € pour un analyseur optique et de 3 à 20 € au mètre linéaire pour le câble.

Cette méthode a néanmoins été utilisée de manière expérimentale pour établir des profils verticaux de température sur le site de Ämmässuo (Finlande). Les câbles ont été placés dans des forages verticaux dans lesquels ont été réalisées des chambres de mesures en intercalant des niveaux de matériau drainant et des bouchons étanches. La température mesurée est alors celle du lixiviat, et non directement des déchets. Cette méthode permet cependant de protéger le câble de mesure de l’agressivité mécanique des déchets, et de l’isoler des efforts de traction horizontaux dus aux tassements différentiels du massif.

De plus, c'est une méthode (ou ses dérivés) qui se généralise pour l'auscultation d'ouvrages (digues, barrages, grosses canalisations, viaduc…) et les techniques sont en évolution et en progrès permanents.

Elle a donc été retenue comme solution intéressante à explorer et une consultation est en cours auprès de sociétés d'instrumentation de ce type.

d) Tableau de synthèse des avantages/inconvénients et coûts des méthodes de mesure

Technologie Atouts Inconvénients Fournisseur Coût capteur Coût module Coût câble/m

Campbell 45 € - 2,40 € Thermocouple Répétitivité

robustesse

Correction selon longueur

de câble Roctest nc - nc

Campbell 144 € 57 € 2,75 € PT100 Résolution,

stabilité Autoéchauffe-

ment Roctest 55 € 100 € 1,86 €

Campbell 61 € - 2,40 €

Thermistance Facilité, résolution

Autoéchauffe-ment, loi

spécifique au capteur Roctest 55 € - 1,86 €

Optique ponctuelle

Facilité, stabilité,

résolution

Coût du module

Roctest

110 € 25 000 € 5,77 €

Optique distribuée

Résolution spatiale

Coût

Fragilité

Sites

EUROFO - 50 à 100 000 € 3 à 20 €

Tableau 1- synthèse des avantages/inconvénients et coûts des méthodes de mesure



2.4.2. Suivi de l’humidité des déchets

a) Mesure de la constante diélectrique des déchets

La constante diélectrique relative (er) d'un matériau est définie par le rapport entre le potentiel mesuré entre deux électrodes dans le vide Vo et le potentiel mesuré entre ces deux électrodes identiquement chargées et espacées, immergées dans un matériau diélectrique V.

La constante diélectrique de l’eau, 78.5 à 25°C (Handbook of chemistry and physics, 1987-88), étant nettement plus élevée que celle des autres constituants des sols, (de l’ordre de 4 à 10), et a priori des déchets, la constante diélectrique globale mesurée est étroitement liée à la teneur en eau du matériau.

Principe de fonctionnement des sondes TDR (Time Domain Reflectométry)

Les sondes sont constituées de guides d’ondes métalliques rectilignes, enfouis dans un matériau, et auxquels est appliqué un échelon de tension d’amplitude connue. Le temps de parcours de l’onde émise et renvoyée par la discontinuité d'impédance en extrémité du guide est mesuré. Ce temps est fonction de la constante diélectrique du milieu parcouru qui intègre les proportions des différentes phases : solide, liquide et gaz. Il existe des modèles de caractérisation du lien teneur en eau-constante diélectrique pour certains types de sol, mais une calibration initiale des sondes en fonction du matériau testé est préférable pour avoir accès à l’humidité volumique absolue avec le moins d'incertitude.

Sondes TDR de contact

Ces sondes se présentent le plus communément sous la forme d’une « fourchette » à 2 ou 3 branches (les guides d’onde) enfouies dans le matériau testé. D’autres sondes TDR (ESI) se présentent sous la forme d’une barre en époxy de section carrée. Les 2 électrodes sont collées de part et d’autre de cette barre.

Le coût de ces sondes est modéré (750,00-1000,00 €). Un boitier de commande spécifique doit cependant être employé pour les sondes dépourvues d’électronique interne. Cependant, l’électronique des sondes qui en sont pourvues limite leur application à des températures inférieures à 50°C. Le signal final issu de ces systèmes de mesure est compatible avec les centrales d’acquisition automatiques.



Figure 1 - Sonde TDR à guide d’onde trident

Si les sondes TDR peuvent assurer un suivi de la variation de l’humidité volumique des déchets, l’obtention de l’humidité volumique absolue, dépendante de la calibration initiale, est difficile dans un matériau en constante évolution. Ces sondes sont caractérisées par leur faible rayon de mesure (environ 5 cm). Le volume de déchets mobilisé pour la mesure est faible, et peu représentatif dans le cas de matériaux très hétérogènes. La qualité du contact entre les électrodes de la sonde et les déchets semble souvent insuffisante, ce qui peut être dû au faible diamètre des électrodes associé à l’hétérogénéité de la composition des déchets. Cette qualité de contact est également variable avec le temps, ce qui induit une forte incertitude.

De plus, la mesure d’humidité par les sondes TDR est affectée par les variations de conductivité électrique du milieu. Ce problème semble pouvoir être corrigé par l’application d’une résine isolante sur les électrodes qui, cependant, altère la sensibilité.

Enfin, on note un taux de perte de signal élevé (25%) lors des tentatives d’instrumentation de décharges avec ces sondes :

o Pertes initiales lors du compactage des déchets, probablement dues à des ruptures de câbles,

o Pertes intervenant durant l’expérimentation, dues à l’altération des sondes.

Sondes TDR de forage

La société IMKO propose une sonde TDR destinée à effectuer des mesures en forage. Ceux-ci doivent être équipés d’un tubage spécifique en polycarbonate, très fragile et peu compatible avec les tassements et déformations rencontrés dans une ISDMA. La sonde proposée en standard est limitée à une profondeur de 3m. Toutefois, il est possible d’équiper cette sonde d’un câble de 25 m, en rapport avec l’épaisseur de déchets d’un bioréacteur.



Cette sonde doit être équipée d’un boitier de lecture dédié, ou peut être connectée à un "kit" PDA permettant l’automatisation des mesures, mais sur un point unique. Une campagne de mesure multipoints avec cet équipement est donc nécessairement manuelle.

Cet appareil permet un suivi des variations d’humidité volumique des matériaux, mais l’accès à l’humidité volumique absolue des déchets nécessite une calibration préalable. De plus, du fait de l’électronique intégrée, la qualité des mesures est fortement affectée au-delà d’une température de 50°C

Le coût de cette sonde est de 2000,00 €, auquel il faut ajouter 1200,00 € pour le boitier de lecture, 30,00 €/m pour le tubage et 4,00 €/m pour le câble spécifique.

Figure 2 - Sonde TDR de forage

Sondes TDT

Alors que la méthode TDR mesure le temps de trajet d’ondes émises puis réfléchies, la méthode TDT (Time Domain Transmission) mesure le temps de parcours de ces ondes entre les deux extrémités du guide d’ondes de longueur connue. La grandeur mesurée est toujours la constante diélectrique du milieu étudié, essentiellement dépendante de la teneur en eau volumique. Le principe d'étalonnage pour chaque matériau à investiguer reste le même que pour la TDR.



L’analyse du signal est plus simple avec la méthode TDT, le coût de l’électronique en est plus faible, et la fréquence de mesures peut être plus élevée.

De plus, les guides d’ondes des sondes TDT peuvent présenter une grande longueur (3 m pour le système Aquaflex). Le volume de déchets mobilisés pour la mesure est par conséquent plus important (quelques dm3) en dépit d’un rayon de mesure toujours faible. Ces sondes se présentent sous la forme de nappes souples, gainées PE (système Aquaflex), totalement étanches. Ces caractéristiques garantissent un meilleur contact avec les déchets, ainsi qu’une bonne résistance à l’agressivité du milieu.

La plage de mesure de la sonde Aquaflex est de 0 à 60% d’humidité volumique pour les sols, avec une précision de 0,5% (valeurs annoncées par le distributeur). L’électronique intégrée de cette sonde limite son utilisation à des températures inférieures à 50°C.

Le signal de sortie des sondes (4-20 mA pour certaine versions) est compatible avec les centrales d’acquisition automatiques. Les versions plus récentes intègrent la fonction d'enregistrement des mesures. Le coût d’une sonde Aquaflex est d’environ 800,00 €.

Ce type de sonde est actuellement utilisé en Allemagne pour l’instrumentation d’un biofiltre.

On notera que le Cemagref, après avoir étudié au laboratoire une sonde TDT artisanale de 15 m de long, a établi un partenariat avec la société SADIMATO (distributeur Aquaflex) pour l’évaluation et l’étalonnage de la sonde Aquaflex dans le contexte des déchets ménagers.

Sondes capacitives

Ces sondes mesurent également la constante diélectrique du matériau, mais sur un mode de fonctionnement capacitif. Le sol constitue le diélectrique d’un condensateur dont les armatures sont les électrodes situées à l’extrémité du capteur. La constante diélectrique est mesurée par l’intermédiaire de la mesure de la fréquence propre du circuit oscillant qui intègre le condensateur ainsi créé.

La bande de fréquence de fonctionnement de ces sondes, plus faible que les sondes TDR, permet l’accès à l’eau liée à la surface des particules, qui peut représenter une fraction non négligeable de l’humidité volumique totale dans le cas de matériaux fins. L’électronique de mesure des sondes capacitives est très simple, le signal de sortie est compatible avec les centrales d’acquisition automatiques. Ces capteurs sont disponibles dans une grande variété de matériaux et de formes, parmi lesquels certains semblent adaptés à un usage au sein des déchets (plaques).

Cependant, la zone d’influence (le volume mesuré) de ces sondes est très faible (quelques cm3), et est donc peu représentative d’un matériau hétérogène. De plus, pour garantir un bon fonctionnement de ces capteurs, un contact intime entre les électrodes et le matériau doit être assuré, ce qui semble difficilement réalisable compte tenu des dimensions des électrodes (quelques cm), de l’hétérogénéité des déchets et des déformations que le milieu subit au cours de sa dégradation.



Figure 3 - Sonde capacitive Campbell

Des essais de mesures de teneur en eau sur un matériau argileux réalisés par le BRGM avec une sonde capacitive Humilog (IRIS Instruments) ont révélé les limitations d’usage suivantes :

o La bonne qualité du contact matériau/électrode nécessite un matériau suffisamment fin, humide et plastique,

o Bien que les conditions optimales de contact aient été remplies, des valeurs de constante diélectrique inférieures à 1 ou supérieures à 80 ont régulièrement été affichées alors que de telles valeurs sont physiquement impossibles.

b) Mesure de la résistivité d’un milieu poreux

Le principe est d'utiliser un milieu poreux dont la relation résistivité-teneur en eau est bien connue. Ce milieu connu est ensuite placé dans le milieu à investiguer avec lequel s'établit un équilibre hydrique. Les sondes mises en œuvre pour ce type de mesures dans les sols se présentent sous la forme de blocs de gypse dont les variations de résistivité sont mesurées par l’intermédiaire d’un boitier d’injection de courant et de mesure relié au bloc par un câble électrique. Ce type de mesure nécessite l’étalonnage préalable de chaque capteur en fonction du matériau testé.

De plus, la résistivité du bloc poreux n’est pas uniquement fonction de l’humidité volumique, mais également de la conductivité du fluide, ainsi que de la température du milieu. Les blocs de gypse sont également sensibles à la dissolution, qui limite leur durée de vie et modifie localement la conductivité des fluides. Les blocs de gypse présentent de l’inertie à l’humidification/dessiccation, ce qui provoque un décalage temporel des valeurs mesurées, ainsi qu’une hystérésis de la courbe de réponse.

Enfin, la mesure réalisée est indirecte, et nécessite d’établir la fonction de transfert d’humidité entre le capteur et le milieu testé, qui est difficile à obtenir, spécifique à chaque capteur et susceptible d’évoluer avec les caractéristiques des déchets.

Ces sondes à mesure de résistivité ont cependant pour avantage une mise en œuvre aisée, un coût réduit (100,00 €) et la possibilité d’un branchement direct sur les centrales de mesure.



Gawande et al. ont développé un capteur basé sur ce principe, dont le média poreux est constitué de sable calibré, contenu dans un tube PVC crépiné. Les résultats des essais montrent que ce capteur permet d’approcher la teneur en eau des déchets avec une précision de 2%, à condition de connaître parfaitement la conductivité des lixiviats, leur température, et la densité des déchets. L’atout principal de ce capteur, comparé au bloc de gypse, est de ne pas être dissolu par les lixiviats. Il intègre de plus un capillaire de prélèvement de gaz.

c) Mesure de la dissipation thermique dans un milieu poreux

Cette mesure est dérivée de celle précédemment décrite. La température d’un milieu poreux est mesurée avant et après l’application d’une impulsion thermique. Le flux de chaleur dans le milieu poreux est directement dépendant de son humidité volumique, la conductivité thermique de l’eau étant supérieure à celle du matériau poreux. Les sondes se présentent sous la forme d’un bloc de gypse au sein duquel sont insérés un thermocouple (pour la mesure de température) et une résistance (pour l’impulsion thermique).

Cette mesure a pour avantage, comparée à la mesure de la résistivité d’un bloc de gypse, de ne dépendre que de la teneur en eau volumique du bloc. Les sondes sont faciles à mettre en œuvre, et peuvent être commandées par une centrale automatique, via un boitier spécifique pour l’excitation thermique (260,00 €). Ces sondes peuvent de plus être employées pour la mesure de la température.

Leur coût est plus élevé (138,00€) en raison de la présence d’un thermocouple. De plus, la dissolution du bloc poreux limite la durée de vie des capteurs, et le comportement temporel du bloc de gypse est identique. Enfin, il s’agit toujours d’une mesure indirecte nécessitant d’établir la loi de transfert d’humidité déchets/capteur.

Le modèle de capteur actuellement disponible sur le marché, d’origine Campbell, n’est pas homologué CE. Son utilisation à titre expérimental est toutefois possible en Europe, si l’acheteur signe au vendeur une décharge spécifiant qu’il s’engage à rendre le matériel conforme aux normes européennes.

Figure 4 - Sonde 229 Campbell



La méthode de mesure de l’humidité des déchets par diffusion thermique semble intéressante, moyennant une adaptation des dispositifs de mesure. En effet, cette méthode ne semble pas sensible aux phénomènes parasites tels que la variation de la conductivité électrique du milieu, de la température ou de la proportion de matière organique des déchets. Le média poreux des capteurs pourrait être remplacé par une capsule à conductivité thermique connue et suffisamment élevée (métal, résine chargée en poudre métallique). Il pourrait également être envisagé de réaliser artisanalement une telle sonde composée d’un capteur de température (PT100, thermistance, thermocouple) accolée ou placée à distance connue d’un corps chauffant (résistance). Une évaluation préliminaire en laboratoire serait alors nécessaire, afin de déterminer la puissance nécessaire à l’impulsion thermique, le volume de déchets mobilisés pour la mesure, quelques valeurs de capacité thermique de déchets représentatifs du bioréacteur sélectionné en fonction de la teneur en eau, et la loi de réponse du capteur. La figure suivante illustre le principe d’un tel capteur, basé sur la mesure du transfert de chaleur d’une source chauffante vers un capteur de température par conduction thermique.

Figure 5 - Principe du capteur d’humidité par conduction thermique

d) Mesure neutronique

Sonde à neutron

La mesure neutronique de la teneur en eau du sol repose sur les propriétés de réflexion que possèdent les molécules d'eau, plus particulièrement les atomes d’hydrogène de l’eau, à l'égard d'un flux de neutrons. Les deux parties essentielles d'une sonde à neutrons, isolées l'une de l'autre, sont l'émetteur et le détecteur de neutrons. Elles sont fixées à un câble qui transmet les impulsions électriques émises par le détecteur à un compteur. La sonde est mise en place dans un tubage en aluminium. Des neutrons rapides sont émis par la source

Déchets

Elément chauffant

Capteur T° Ø

Flux thermique



radioactive située dans la sonde. Ils se heurtent au noyau des atomes d’hydrogène qui se trouvent sur leur trajectoire et voient ainsi leur énergie cinétique diminuer progressivement. Une partie des neutrons ralentis par ces collisions successives est réfléchie en direction du détecteur en créant des impulsions.

Le nombre d'impulsions pendant un intervalle de temps est enregistré par un compteur. La conversion de la valeur enregistrée par le compteur en une teneur en eau se fait par le biais d'une courbe d'étalonnage, spécifique au matériau testé.

Cette technique est caractérisée par sa précision et sa répétitivité.

Cependant, dans le cadre d’une application aux déchets ménagers, la mesure de l’humidité volumique absolue peut être faussée par les atomes d’hydrogène présents dans la fraction organique des déchets (plastique, bois), ainsi que par la capture de neutrons par les métaux ferreux, le potassium et certains anions. Néanmoins, cette méthode est applicable pour le suivi de la variation d’humidité volumique.

Le tubage en aluminium impose également quelques limitations : résistance dans le temps, moindre compaction des déchets à proximité des tubes, drainage vertical des lixiviats le long du tube.

Cette méthode a néanmoins fait l’objet d’une évaluation dans le cadre de l’instrumentation d’un bioréacteur. Yuen et al. (2000) rapportent que, en dépit d’un étalonnage réalisé en fonction des paramètres réels des déchets en place, seul le suivi de la variation relative d’humidité a pu être réalisé.

Enfin, l’usage d’une sonde à neutron implique le respect de règles strictes :

o Dépôt d’un dossier de demande d’autorisation auprès de l’IRSN,

o Suivi d’un stage de personne compétente en radioprotection par les opérateurs,

o Construction ou adaptation d’un local de stockage répondant aux normes en vigueur,

o Dépôt d’une caution bancaire de 1300,00 € permettant d’assurer le traitement de la source de neutrons en fin de vie,

o Usage d’un radiamètre (environ 760,00 €).

Le coût de l’appareillage est d’environ 11 000,00 €, celui du tubage est de 65€/m.

Les mesures ne peuvent pas être automatisées.

e) Dilution de gaz traceur

Cette technique repose sur la mesure de la différence de vitesse de transfert de deux gaz au sein des déchets. Elle nécessite la mise en place de puits d’injection et de collecte de gaz, et l’analyse des échantillons de gaz collectés avec un chromatographe de terrain.

L’un des gaz traceur est inerte (He), l’autre (Di-Fluoro-Méthane, DFM) présente une affinité pour l’eau présente dans les pores des déchets, ce qui modifie sa vitesse. La différence de temps de trajet des deux gaz est une fonction du taux de saturation du matériau. Le paramètre déterminant l’affinité du gaz traceur pour l’eau des déchets est la constante de



Henry KH. Cette constante varie avec la température des déchets, ainsi que, dans une moindre proportion pour le DFM, la concentration en ions des lixiviats.

Le volume concerné par la mesure est dépendant de l’écart entre le puits d’injection et le puits de collecte, et peut atteindre plusieurs dizaines de m3. Cependant, le temps nécessaire à la mesure est directement lié au volume mesuré. Il s’agit là d’une des limites de la méthode, qui implique des temps de mesure long (plusieurs heures à plusieurs jours), peu adaptés à la fréquence de réinjection des lixiviats dans un bioréacteur. La mesure n’est de plus, pour le moment, pas automatisable et nécessite l’intervention d’opérateurs qualifiés.

Des applications de cette méthode en grandeur réelle (Han et al.) dans les déchets ont révélé un écart d’environ 7% entre la teneur en eau mesurée avec cette méthode et celle mesuré par gravimétrie (étuvage et pesée). Les temps de mesure ont pu atteindre 44h. Les temps/homme ont varié de 35h à 60h par essai.

Figure 6 - Principe du dispositif de mesure de l’humidité relative par dilution de gaz traceur

f) Mesure géophysique de la résistivité électrique

La technique de mesure appelée tomographie 2D de la résistivité électrique ou méthode du panneau électrique est empruntée aux différentes méthodes géophysiques développées pour l'étude des sous-sols. Elle est non intrusive, tous les équipements nécessaires se situent à la surface du milieu étudié. La principale limitation de l'application de cette méthode à l'étude des ISDMA réside dans la présence d'une couverture de surface (géomembrane) isolante électriquement, empêchant la propagation du courant électrique dans les déchets.



Le principe de cette méthode est d'estimer pour un matériau donné (dans notre cas les déchets) à travers une mesure de résistivité électrique, sa capacité à laisser passer le courant. Cette mesure est notamment fonction de la nature du matériau (composition, température, densité, porosité, …), de sa teneur en eau et de la composition chimique de l'eau.

Le dispositif de mesure de résistivité employé est du type quadripôles : 2 électrodes (A,B) pour l'émission d'un courant "i" et 2 autres électrodes (M,N) alignées sur les précédentes pour la mesure de la différence de potentiel "dv". La valeur de la résistivité apparente, vue

par ce quadripôle, est égale à : )m.(i

dvK Ω=ρ , où K est un coefficient de forme fonction

de la répartition géométrique des électrodes A, B, M et N qui détermine notamment la profondeur d’investigation théorique (figure 7).

L'intérêt de cette méthode réside dans l'utilisation de dispositifs multi-électrodes alignées selon un même transect, permettant la programmation d'un grand nombre de quadripôles équivalents à autant de mesures de résistivité électrique. Celles-ci sont ensuite inversées (Loke et al. 1996) à l’aide d’un logiciel pour déterminer des résistivités vraies représentées sous forme de cartographie 2D.

Des lignes de mesure de 48 électrodes ont été couramment utilisées avec des écartements de 1 à 2m entre électrodes pour suivre la diffusion de lixiviat réinjecté dans des installations de type bioréacteur. Les sections verticales de résistivité électrique obtenues sont de l'ordre de 50 à 100m de long pour des hauteurs de 6 à 10m.

).( mi

dvK Ω=ρ

Figure 7 - Méthode de mesure du panneau électrique



f) Tableau de synthèse des atouts/inconvénients et des coûts des méthodes de mesure de l’humidité.

Technologie Atouts Inconvénients Fournisseur Coût capteur

Coût module

Coût câble +tube/m

SDEC 738,00 € - 4,00 €

Campbell 149,95 € - 2,65 € TDR ponctuelle

Coût, automatisation

Faible volume mesuré, contact,

fragilité, température ESI nc nc nc

TDR Forage Robustesse réemploi

Faible volume mesuré, fragilité

du tubage, mesure manuelle

IMKO/SDEC 2 000,00 € 1 200,00 € 4,00+30,00 €

TDT Volume mesuré,

automatisationinnovant

Contact, calibration, température

(<50°C)

SADIMATO 1 000,00 € - nc

FDR Automatisation

intègre l’eau surfacique

Faible volume mesuré, contacts,

validité des mesures

SDEC nc nc nc

Résistance média poreux

Coût, facilité, automatisation

robustesse

Altération du capteur,

sensibilité, inertie, loi de transfert

unique

Campbell 117,00 € - 0,60 €

Pulse thermique

média poreux

Coût, facilité, automatisation

innovant

Altération du capteur,

sensibilité, inertie, loi de transfert

unique, non CE.

Campbell

138,00 € 260,00 € nc

Sonde à neutron

Précision, répétitivité

Sécurité, mesure manuelle, coût, mesure faussée

par MO et métaux

Tröxler 11 000,00 € Radiamèt

re : 760,00 €

65,00 €

Gaz traceurs Volume mesuré,

précision, répétitivité

Temps, coût, manipulation

délicate Expérimental

Equipement : 2500,00

€

Chromatogra-phe : 8 000,00

€

6,00/m €

Résistivité électrique

Cartographies verticales, non

intrusif, répétabilité

coût, dépouillement des

données brutes

Iris instruments, Abem, Scintrex

Résistivimètre :

15000-45000,00€

- Câble : 2000€Electrodes :

25€



2.4.3. Suivi du tassement total, mesures de surface

Ces mesures ne permettent de suivre que le tassement total du massif de déchets, et intègrent le tassement de la couverture et celui du fond de forme.

a) Scanner laser 3D

Le scanner laser est utilisé dans le génie civil, le BTP et l’industrie extractive pour réaliser des relevés topographiques de haute précision. Il permet le relevé de nombreux points (plusieurs centaines de milliers) dans un temps très court (quelques minutes). Après acquisition, les données sont traitées à partir d’un Modèle Numérique de Terrain. La résolution de cet appareil est inférieure au millimètre et sa précision de l’ordre de 5mm.

S’agissant d’une technologie très récente, les coûts sont encore très élevés. L’achat du matériel et de la suite logicielle s’élève à 130 000,00 €. Le tarif de location du scanner est de 1 000,00 €/j, celui du logiciel est de 17 000,00 €/trimestre.

b) Topométrie par imagerie digitale (PIV)

Cette technique est basée sur l’analyse d’images à partir de séries de matrices dont chaque terme représente pour un pixel l’intensité relative d’une des trois couleurs de référence (RGB). Cette méthode permet le suivi continu à distance de repères matérialisés par des panneaux rigides ancrés dans la couverture à partir d’un ou plusieurs appareils photo numériques fixes.

Figure 8 - Schéma de principe de la topographie par imagerie digitale

Cette technique a été appliquée pour le suivi du tassement d’une couverture de CET, sur le site de White’s Spit par White et al. (2003). Sa résolution est similaire à celle des relevés topographiques traditionnels (théodolite, GPS différentiel). Son avantage principal est de pouvoir suivre plusieurs points à partir d’une seule prise de vue, ceci en continu. Son inconvénient majeur tient à l’encombrement des panneaux cibles.

Notons que l’unité Littoral du service ARN du BRGM pratique des mesures de hauteurs de vagues basées sur la stéréophotographie. Cette technique pourrait être applicable au suivi des tassements de couverture d’un bioréacteur. Elle nécessite la mise en place de 2 bases



fixes offrant une ligne de vue dégagée de tout obstacle sur la couverture. Ces bases doivent de plus être équipées de dispositifs de calage des appareils photographiques non modifiables. Des points de mesures doivent également être matérialisés sur la couverture.

c) Suivi topographique par GPS différentiel.

Il s’agit d’une technique de topographie désormais très courante. La résolution obtenue avec ce système est centimétrique, sous réserve d’une couverture satellite suffisante. Le coût d’une campagne de mesure est donc égal à celui du technicien opérateur, du trajet et du logement. La surface d’une alvéole peut être couverte, au pas de 5 m, en 3 heures en incluant le temps d’installation de la base fixe de l’appareil.

Afin de garantir une bonne répétabilité des mesures, les points de mesure doivent être repérés sur la couverture (étiquette plastique).

2.4.4. Mesures ponctuelles de tassement

a) Plaques enfouies et tiges

Des plaques de section carrée sont disposées à un ou plusieurs niveaux intermédiaires au cours du remplissage de l’alvéole. Leur position est précisément repérée par topographie. Après la mise en œuvre de la couverture, ces plaques sont retrouvées par forage à la tarière. Un tubage est alors mis en place, ainsi qu’une tige flottante débouchant à la surface, libre de suivre les mouvements verticaux de la plaque. Ces mouvements sont mesurés par nivellement de l’extrémité de la tige flottante.

Cette technique est simple, peu coûteuse en matériel (tubes PVC et fers à béton), fiable (aucune électronique) et permet la mise en place de nombreux points de mesure.

Cependant, un atelier de forage est nécessaire à la mise en place du dispositif et le forage dans les déchets peu s’avérer parfois difficile. De plus, pour les grandes profondeurs (>15m), le choix du tubage s’avère déterminant afin de limiter les effets de flexion ou de flambage.

Enfin, cette technique ne permet pas de suivre l’évolution continue du tassement primaire au cours du remplissage de l’alvéole, et nécessite un raccord étanche entre le tubage et la géomembrane supérieure de couverture d’un bioréacteur.

L’automatisation de la mesure n’est pas possible. Toutefois, les relevés peuvent être confiés au personnel du site ou à une géomètre.

Il est possible d’envisager la mise en place à l’avancement de ce dispositif. Le choix du tubage devient alors déterminant pour sa résistance en flexion/cisaillement.



Figure 9 - Schéma de principe du tassomètre à tige

b) Extensomètres magnétiques

Ces extensomètres sont utilisés pour mesurer les déplacements relatifs d’une colonne de déchets (discrétisées en couches) en plusieurs points répartis le long de l’axe vertical d’un tubage.

L’extensomètre magnétique consiste en une série d’anneaux magnétiques disposés le long d’un double-tubage en PEHD. La lecture s’effectue au moyen d’une sonde sensible au champ magnétique (ex : un interrupteur à lame souple) fixée à l’extrémité d’un ruban gradué (analogue à une sonde piézométrique). Un signal sonore est émis lorsque la sonde parvient à hauteur d’un anneau magnétique, la profondeur de l’anneau est lue sur le ruban gradué.

Les extensomètres magnétiques peuvent être mis en place à l’avancement. Les anneaux magnétiques sont alors fixés sur des plaques PVC assurant la liaison mécanique avec les déchets. Les plaques livrées en standard (Ø150 ou 300 mm) peuvent être collées artisanalement à des plaques de plus grand diamètre assurant un meilleur couplage avec les déchets. Cette technique autorise le suivi des tassements primaires lors de la mise en charge. Elle peut cependant occasionner des écoulements préférentiels autour du tubage du fait des difficultés de compaction à cet endroit et, pour les mêmes raisons, nécessite un raccord étanche entre le tubage et la géomembrane, possible par extrusion de PEHD.

Les extensomètres magnétiques peuvent également être mis en place par forage, après mise en œuvre de la couverture. Les anneaux sont dans ce cas équipés de lames-ressorts à griffes, et sont descendus autour d’un double-tubage après mise en place de celui-ci. L’accrochage latéral des ressorts à griffes dans les déchets peut être délicat. De plus, cette méthode impose le recours à un atelier de forage, et ne permet pas le suivi des tassements primaires.

Il existe une variante d’extensomètre magnétique, proposée par DynaOpt, dont le tubage est simple et constitué de tubes PVC du commerce. Seuls les manchons de raccords équipés



de joints toriques sont commercialisés. La mise en place est simplifiée (simple tubage), mais la profondeur d’installation est limitée par la résistance mécanique du PVC, faible comparée au PEHD. Une profondeur de 15 m semble toutefois possible.

Les extensomètres magnétiques ne permettent pas l’automatisation des mesures. Cependant, le protocole de mesure est analogue à celui d’un relevé de niveau piézométrique. Les mesures peuvent être confiées au personnel du site.

Le coût du double-tubage PEHD est de 23,00€/m, celui du tubage PVC est de 2,00€/m. Le coût des anneaux magnétiques avec ancrage (plaque ou ressort) varie de 58,00 à 67,00€. Les raccords coulissants pour tubage PVC sont proposés par DynaOpt à 75,00€. Enfin, le coût d’une sonde magnétique équipée d’un câble de 30 m est de 640,00€.

Figure 10- Extensomètre magnétique

Note : un système analogue est proposé pour le suivi des déformations horizontales, et pourrait également être utilisé comme profilomètre avec une jauge hydrostatique.



c) Tassomètre pneumatique (type LCPC)

Il s’agit d’un dispositif communément employé pour le suivi des tassements des remblais. Une cellule de niveau, généralement constituée d’une sphère de PVC, est placé au sein des déchets et en suit les mouvements verticaux. La position en altitude de cette sphère à moitié remplie de liquide (eau) par rapport à une base réputée fixe est suivie à l’aide d’un panneau de mesure connecté à la sonde par deux tubes Rilsan, et équipé d’un dispositif à gaz de mise en pression et d’un tube gradué de lecture de niveau de fluide.

Une pression de référence P0 appliquée au fluide de la cellule refoule ce liquide dans le tube de lecture jusqu’au niveau h. Les variations de h pour la même pression P0 traduisent les variations d’altitude de la cellule.

Il existe une variante de ce dispositif utilisant une cellule de référence placée sur la base fixe en lieu et place du dispositif de mise en pression. Cette version est limitée à des tassements de 2,00 m.

La précision de mesure de ces appareils annoncée par les distributeurs est de l’ordre du centimètre. Les retours d’expérience font état d’une précision de l’ordre de 25 mm, qui n’est pas négligeable mais reste encore compatible avec l’amplitude des tassements attendus dans les déchets.

Figure 11 - Tassomètre pneumatique type LCPC

Les cellules sont équipées d’un tube traversant ou « d’oreilles » permettant de les ancrer dans le matériau avec des fers à béton, et d’empêcher ainsi d’éventuelles rotations dues à leur forme sphérique. Il existe de plus des cellules cylindriques de plus faible volume, destinées à être mises en place en forage.



L’usage de ce dispositif s’avère parfois délicat, et peut nécessiter la purge complète du système suivi d’un recalage. Une évolution de l’appareil a été développée par le LCPC, qui se traduit par l’ajout d’une troisième tubulure. Cette tubulure supplémentaire permet l’évacuation d’un trop plein de liquide, la purge d’éventuelles bulles d’air et le maintien à niveau constant du liquide dans la cellule de mesure.

La mesure est également sensible aux conditions climatiques, ainsi qu’au pincement des tubulures ou à leur colmatage. Dans le cadre d’une utilisation en décharge, le colmatage des tubulures par développement bactérien a été observé.

Enfin, les mesures ne peuvent pas être automatisées et nécessitent l’intervention d’un opérateur qualifié.

Le coût du tassomètre proposé par la société Glötzl se répartit comme suit :

o Tableau de lecture 4 900,00 €,

o Cellule de tassement 45,00€,

o Tubulure 0.53 €/m.

d) Tassomètre à capteur de pression

Le tassomètre à mesure de pression est constitué d’un capteur de pression à corde vibrante dans un corps en acier inoxydable, fixé à une plaque horizontale. Il est mis en place à l’avancement du remplissage de l’alvéole. Le capteur est relié à un réservoir d’eau désaérée par une double tubulure Rilsan. Ce réservoir doit être placé à une cote supérieure à celle de la sonde. Il est soumis à la pression atmosphérique. Les variations de pression résultant des déplacements verticaux de la sonde sont mesurées par le capteur de pression. Cette mesure implique la mesure en parallèle de la pression atmosphérique.

Le capteur peut être connecté à une centrale d’acquisition automatique par l’intermédiaire d’un module spécifique aux cordes vibrantes. La mesure peut donc être automatisée.

Les matériaux du capteur, des tubulures et des câbles sont compatibles avec une utilisation au sein des déchets. La meilleure résolution obtenue avec ce dispositif est de 25 mm. A la demande de l’INSA (G. Didier), la société Télémac travaille sur une évolution de ce dispositif permettant d’atteindre une résolution de 10 mm (surcoût de 300,00 €).

Le coût du capteur est assez élevé (1005,00 €), auquel il faut ajouter le coût du câble et des tubulures (10,00 €/m) et le coût d’un module pour corde vibrante (400 €).



Figure 12 - Tassomètre à capteur de pression

e) Profilomètre hydrostatique

Les profilomètres sont constitués de tubes souples installés horizontalement dans les déchets, et débouchant au moins à une extrémité (l’autre extrémité étant alors munie d’une poulie de renvoi). Les déformations sont mesurées à l’aide d’une sonde tirée d’une extrémité à l’autre du tube par une cordelette. Cette sonde est reliée à un ruban graduée permettant de relever l’abscisse des points de mesure.

La mesure peut être réalisée à l’aide d’une sonde inclinométrique, qui mesure à l’aide d’un accéléromètre les déformations angulaires le long de son trajet. Les déplacements verticaux sont ensuite déduits des valeurs d’angles et d’abscisses relevées.

Figure 13 - Profilomètre hydrostatique

La mesure peut également être réalisée à l’aide d’une sonde hydrostatique. Cette sonde consiste en un capteur de pression relié à un réservoir de liquide extérieur. Les mouvements verticaux du tube sont alors traduits par une variation de pression dans le capteur, et peut être lue sur le boitier d’acquisition en centimètres d’eau. L’interprétation des mesures est alors aisée et rapide.

Le coût d’une sonde hydrostatique avec boitier de lecture est de 11 950,00 €. Le coût du tube PEHD souple est de 6,00€/m.



L’intérêt de ce dispositif est d’obtenir des profils de tassements complets, à différents niveaux, et de connaître les mouvements verticaux sur l’ensemble du volume des déchets. Il nécessite cependant l’accès à au-moins l’une des extrémités des tubes, ce qui le rend plus adapté au stockage en tumulus, et implique une connexion étanche entre les tubes et la géomembrane de couverture. En cas de rupture de la cordelette de traction, le dispositif devient inutilisable. Les mesures ne peuvent pas être automatisées, mais pourraient être confiées au personnel du site.



f) Tableau de synthèse des atouts/inconvénients et coûts des méthodes de mesure des tassements

Tableau 2 - Synthèse des atouts/inconvénients et coûts des méthodes de mesure des tassements

2.4.5. Mesure des pressions totales et interstitielles

a) Note sur les capteurs de pression

Les capteurs de pressions totales et interstitielles ont en commun la présence d‘un capteur de pression de fluide, seule la partie « mécanique » diffère.

Les plages de mesure disponibles et les précisions associées sont essentiellement fonction de la technologie du capteur de pression de fluide, et sont compatibles, quelle que soit la

Technologie Atouts Inconvénients Fournisseur Coût capteur Coût module Coût câble+tube/m

Plaques enfouies

Coût, rusticité

Mesure manuelle, sondeuse

Fabrication artisanale Plaque : 10,00 € -

Tube+tige :

7,00 €

DynaOpt

(simple tubage) 58,00 € 640,00 € 2,00 € +75,00 €

par raccord Extensomètre magnétique

Coût, résolution, plusieurs points par

station

Mesure manuelle,

compactage autour du tube Soil Instruments

(double tubage) 58,00 € 640,00 € 23,00

Glötzl 45,00 € 4900,00 € 0,53 € Tassomètre pneumatique

Mise en œuvre

aisée, coût par point

Fiabilité, complexité de la manipulation Roctest 55,00 € 5 845,00 € 1,41 €

Tassomètre à cellule de pression

Automatisa-tion

Coût, résolution,

nécessite un suivi de pression

atmosphérique

Roctest 1 005,00 € 400,00 € 10,00 €

Profilomètre

Facilité, faible coût du tubage,

suivi de profils

continus

Coût de la sonde,

géométrie adaptée du stockage

Glötzl 11 950,00 € - 6,00 €



technologie retenue avec une application en bioréacteur. Les capteurs de pression peuvent être de type :

o Corde vibrante : Les variations de pressions agissent sur la tension d’une corde vibrante via une membrane déformable. La grandeur mesurée est la fréquence propre de vibration de la corde vibrante, fonction de la pression.

o Piézoélectrique : La pression est transmise à un solide piézoélectrique relié à une membrane qui, sous contrainte, développe une charge électrique proportionnelle à sa surface. Cette charge est ensuite convertie en signal électrique ;

o Pneumatique : La lecture de la contrainte est effectuée en appliquant une pression de gaz sur la face interne d’une membrane, jusqu’à obtention de l’équilibre avec la pression d’huile sur la face externe. Cette technologie, nécessitant la mise en œuvre d’un dispositif générateur de gaz comprimé, est d’une mise en œuvre relativement "lourde".

o Fibre optique : Sur le modèle du capteur à corde vibrante, la pression de d’huile modifie la longueur d’une fibre optique. Ces variations sont mesurées par interférométrie. La génération et le traitement du signal impliquent l’emploi d’un boitier spécifique d’un coût élevé.

b) Contrainte totale

Les dispositifs de mesure de la contrainte totale dans les sols actuellement disponibles sur le marché sont basés sur le principe du coussin pressiométrique.

Le coussin, de forme circulaire ou rectangulaire, est formé de deux plaques métalliques soudées à leur pourtour et est rempli d’huile désaérée. Il est relié à un capteur de pression de fluide par un tube en acier. Ce dernier mesure les variations de pression d’huile dues à la modification des charges comprimant le coussin. Le capteur de pression intègre généralement un capteur de température.

L’orientation du coussin détermine la composante des contraintes totales mesurée : contrainte verticale avec le coussin horizontal, contrainte latérale avec le coussin vertical.

La mise en place de ce type de capteur doit être réalisée à l’avancement du remplissage du casier à déchets. Il est préférable de confectionner un lit de pose en matériaux fins (sable ou argile) afin de séparer le capteur de l’agressivité mécanique des déchets. De même, une résine de protection peut être appliquée à la surface du capteur afin de le protéger de l’agressivité des lixiviats, sans fausser l’étalonnage de l’appareil.



Figure 14 - Installation de cellules de contrainte totale en tranchée

c) Pression interstitielle

Les capteurs de pression interstitielle sont composés d’un capteur de pression de fluide, muni à son extrémité de mesure d’un anneau poreux (filtre) en céramique ou en inox permettant la communication du fluide du milieu investigué vers la membrane du capteur.

Dans le cas précis de l’instrumentation d’un bioréacteur, le choix d’un filtre en inox semble préférable, le diamètre d’ouverture des pores, plus important que celui de la céramique (50μm au lieu de 1μm), le rend moins sensible au colmatage et favorise la cinétique de mise en équilibre des pressions. Ce type de capteur est mis en place à l'avancement.

Figure 15 - Sonde de pression interstitielle (filtre Inox à gauche)

Les pressions interstitielles pourraient également être mesurées par l’intermédiaire de piézomètres, munis d’un bouchon de fond et crépinés en pied sur une faible hauteur. Ce système permettrait de plus le prélèvement de lixiviats. Cependant, il nécessite l’intervention d’un atelier de forage et la réalisation d’un raccord étanche entre le tubage et la géomembrane, et ne permet pas l’automatisation des mesures.



d) Tableau de synthèse des tarifs des différents capteurs, selon le type de technologie, pour 3 fournisseurs

Mesure Technologie Fournisseur Coût capteur Coût câble/m

DynaOpt 640,00 € 2,50 €

Glötzl 920,00 € 2,40 € Corde vibrante

Roctest 642,00 € nc

Glötzl 870,00 € 2,40 €

Contrainte totale

Température

Piézoélectrique Roctest 1142,00 € nc

DynaOpt 475,00 € 2,50 €

Glötzl 435,00 € 2,40€ Corde vibrante

Roctest 560,00 € nc

Glötzl 404,00€ 2,40 €

Pression interstitielle

Température

Piézoélectrique Roctest 650,00 € nc

Combiné (σ, u, T°) Corde vibrante DynaOpt 1 435,00 € 4,50 €

Tableau 3 - Synthèse des tarifs des différents capteurs, selon le type de technologie, pour 3 fournisseurs

e) Combinaison des capteurs

L’association des capteurs de contrainte totale et des tassomètres permet de suivre l’évolution de la densité humide du déchet et d’évaluer les pertes de masse du matériau.

L’association de capteurs de contrainte totale en position verticale et horizontale, et de capteurs de pression interstitielle, permettrait de suivre l’évolution des composantes des contraintes au sein des déchets, et d’approcher ainsi l’évolution des paramètres géotechniques du matériau, ainsi que leur éventuelle anisotropie.

La répartition de capteurs de pression interstitielle dans le corps des déchets permettrait également un suivi complémentaire du front d’infiltration des lixiviats.

2.4.6. Mesure de la perméabilité en place des déchets

a) Essai Porcher

Cette méthode nécessite la réalisation de fouilles en surface, de géométrie connue. Une tonne à eau permet de remplir la fouille. L’essai est mené en suivant la descente du niveau d’eau dans la fouille. Une variante peut être envisagée, consistant en l’imperméabilisation



des parois ou du fond des fouilles, afin de mesurer, respectivement, la perméabilité verticale ou horizontale des déchets. Enfin, en appliquant une membrane étanche et déformable (EPDM) sur toutes les parois des fouilles, il serait possible de mesurer la densité des déchets en place sur la méthode du densimètre à membrane: mesure du volume de liquide nécessaire au remplissage de la fouille réalisée et mesure de la masse de déchet excavée.

Cette méthode est simple et peu coûteuse, mais ne donne accès qu’aux valeurs de perméabilité de la couche supérieure des déchets, qui sont les moins susceptibles d’évoluer dans le temps. De plus, la réalisation de fouilles remet en cause l’imperméabilité de la couverture, et peut perturber les systèmes de collecte du biogaz et de réinjection des lixiviats.

b) Mesure de la perméabilité horizontale des déchets par essais d’injection

Figure 16 - Détermination de la perméabilité horizontale par fouille et puits de contrôle

Cette méthode nécessite la création de fouilles ou de puits d’injections étanchés en fond et de puits de contrôle répartis à leur périphérie. De l’eau additionnée d’un traceur coloré non réactif avec le milieu est injectée dans le massif via la fouille, les vitesses de transfert sont mesurées par surveillance de l’apparition du traceur dans les puits de contrôle.

Cette méthode est simple (en dehors de l’étanchéité des fonds de fouilles) et peu coûteuse, si les puits sont réalisés à l’avancement. Elle permet d’intégrer la mesure de la conductivité sur des volumes importants de déchets. Cependant, elle ne permet de mesurer que la perméabilité horizontale des déchets. L’ouverture de fouilles et de puits dans la couverture est de plus susceptible de provoquer des désordres du système de collecte des biogaz, ainsi que du dispositif de réinjection des lixiviats, et de modifier localement les caractéristiques hydrauliques du matériau.

c) Mesure de la perméabilité par injection et capteur d’humidité

Cette méthode a été évaluée par Gawande et al. (2005) sur le bioréacteur de New River (Floride). Ce site est équipé de puits d’injection des lixiviats associés par groupes de 3, atteignant des profondeurs de 3, 6 et 18 m. Des capteurs d’humidité (mesure de résistance d’un média poreux) sont disposés par groupes de 3 (voir schéma suivant) en regard des crépines d’injection.

La méthode repose sur la mesure du temps de progression horizontale du front d’injection, repéré par les capteurs d’humidité.

Fouille

Etanche au fond

Puits de contrôle

Eau colorée



Figure 17 - Instrumentation type du site de New River

La perméabilité horizontale des déchets est déterminée par rétro-analyse, à partir d’un modèle numérique de transferts hydrauliques en milieu poreux (3DFEMWATER), en faisant varier la valeur de perméabilité jusqu’à ce que les résultats du modèle coïncident avec les mesures. Cette méthode est dépendante, notamment, du modèle utilisé et du paramétrage (porosité, anisotropie des perméabilités, …) de celui-ci, basé dans ce cas sur l’expérience des opérateurs. Les temps de transfert mesurés pour un ensemble puits-capteurs séparés de 7,5 m est de 3 jours.

Selon la géométrie du dispositif de réinjection et l’emplacement des capteurs, cette méthode peut permettre l’évaluation de l’anisotropie des vitesses d’infiltration des lixiviats dans le déchet, ainsi que leur répartition spatiale. Cette méthode permet de plus d’inclure la mesure de conductivité à la mesure automatisée d’humidité.

d) Mesure de la perméabilité par sondes infiltrométriques ou forages

Ces dispositifs permettent la mesure des valeurs de perméabilités horizontale et verticale du massif de déchets.

Le dispositif pour la mesure de perméabilité verticale peut être conçu comme une sonde d’infiltration perméable à sa base (tube PVC+fritté), reliée à un Contrôleur Pression Volume (CPV) en surface par une tubulure souple (Rilsan). La mise en place de ces sondes peut être réalisée à l’avancement du remplissage de l’alvéole.



Figure 18 - Principe des sondes infiltrométriques

Le dispositif pour la mesure de la perméabilité horizontale peut être conçu, sur un modèle analogue, comme une sonde d’infiltration à flancs perméables (crépinés).

Ces sondes doivent être chacune associées à un tassomètre afin de déterminer leur profondeur, nécessaire à la détermination de la charge hydraulique appliquée lors de l’essai. Il est également possible de les utiliser comme dispositifs de prélèvement de fluides (gaz ou lixiviats).

Il est également possible de concevoir le dispositif de mesure de la perméabilité horizontale comme un tubage crépiné équipé d’intercalaires étanches. Il serait alors possible de mesurer la perméabilité horizontale sur toute l’épaisseur du massif de déchets, discrétisée par horizons.

Cependant, la mise en place d’un tel dispositif continu (par forage ou à l’avancement) implique la perturbation du compactage des déchets, de leur tassement, et de la circulation des fluides en périphérie. Le tubage pourrait éventuellement être équipé de collerettes, fixées au niveau des intercalaires étanches internes, afin de limiter les circulations parasites entre le déchet et le tubage. Cependant, ce système perturberait d’autant plus les tassements à proximité du tubage.

Conductivité horizontale

Etanche

Etanche

Etanche

Conductivité verticale

Alimentation Alimentation



Figure 19 - Proposition de tube infiltromètre

e) Mesure de la perméabilité verticale par nappes

Ce dispositif nécessite la mise en place de deux nappes horizontales en vis-à-vis, séparées par une couche de déchets d’épaisseur connue. Chaque nappe est équipée d’une tubulure débouchant en couverture du massif de déchets.

Figure 20 - Détermination de la perméabilité verticale par nappes

La nappe supérieure est dédiée à l’injection du fluide de mesure, la nappe inférieure à sa réception. Les nappes peuvent être réalisées artisanalement à partir de géodrain.

Un tel dispositif présente les avantages suivants :

o Simplicité de réalisation,

o Faible coût,

o Volume potentiellement important concerné par la mesure,

o Utilisation possible pour le prélèvement de lixiviats (nappe inférieure) et de biogaz (nappe supérieure).

Nappe d'injection

Nappe de récupération

Qi

Qr

Zone d’infiltration

Collerette

CPV

CPV

CPV



Cependant, compte tenu des hétérogénéités du matériau déchets (granulométrie, teneur en eau, composition), il est possible que le débit récupéré Qr soit inférieur au débit injecté Qi. L’interprétation des résultats de l’essai en termes de valeur de perméabilité est dès lors délicate.

Ce dispositif est sensible aux déformations et tassements différentiels du massif de déchets, notamment la nappe de récupération.

Chaque nappe doit de plus être associée à un tassomètre, afin de déterminer la charge hydraulique appliquée lors de l’essai, et l’épaisseur de la couche de déchets testée.

Cette méthode devrait faire l’objet d’une évaluation préalable à son éventuelle application.

2.5. EVALUATION DES GRANDEURS ET TECHNIQUES RECENSEES

La grille ci-après a été établi avec le barème d'évaluation suivant : de 0 à 5, du moins pertinent (ou faisable ou intéressant) au plus pertinent.

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Conclusions de l'évaluation

Le critère "intérêt pour la recherche" n'est pas discriminant : toutes les grandeurs étant a priori intéressantes.

Le critère "contrainte pour l'exploitant" n'est pas non plus discriminant, toutes les techniques étant intrusives (pose à l'avancement ou par forage en fin d'exploitation).

Avec les autres critères, notamment d'intérêt pour l'exploitant, de facilité de maillage, de caractère innovant et de faisabilité dans les délais alloués à l'étude, la hiérarchie suivante a pu être dégagée (lorsqu'une complémentarité ou une cohérence ont été repérées pour certaines grandeurs, des regroupements sont proposés) :

1. Tassement, pression interstitielle et pression totale : grandeurs géomécaniques liées.

2. Température : grandeur multi-usages (activité biologique, détection de front d'humectation, vitesse de transfert…), a priori facile à mailler et de caractère innovant (avec les fibres optiques). Peut également être le paramètre déterminant pour le monitoring de l'aérostabilisation.

3. Humidité : La tomographie de résistivité et la sonde Aquaflex, basée sur la technique de mesure TDR, font l'objet de travaux déjà engagés, donc hors objet de cette étude. Pour les autres techniques évoquées, la mesure est jugée trop locale et trop dépendante de la qualité du contact déchet-sonde.

4. Prélèvement et vitesse d'écoulement : il y a cohérence à regrouper ces deux volets qui relèvent de techniques voisines. Leur mise en œuvre expérimentale est par contre jugée trop lourde pour être explorée dans le cadre de cette étude.

Il est donc décidé de focaliser la suite de l'étude sur les volets 1 (grandeurs géomécaniques) et 2 (température distribuée au moyen de fibres optiques). Le coût des analyseurs pour fibres optiques (de l'ordre de 50 à 100 k€) obligera cependant à solliciter un soutien de l'industriel qui sera retenu.

2.6. CONSULTATIONS ET CAHIER DES CHARGES TEMPERATURE

La consultation des fournisseurs a démarré : sociétés SITES et EUROFO pour les fibres optiques et sociétés DynaOpt et Soil Instruments pour les extensomètres magnétiques. Pour ces derniers, il s'agit de transposer et de valider dans le contexte déchets une technique déjà expérimentée pour les sols. Pour les fibres optiques, un premier cahier des charges a été établi. L'essentiel de son contenu technique est présenté ci-après.

L'objectif de l'expérimentation est de tester différents scénarios d'instrumentation de casier à déchets pour des suivis de température distribuée par fibre optique. Les scénarios seront principalement établis en faisant varier la nature du câble enrobant la fibre et le type de remblai mis pour protéger ces câbles du déchet environnant (ex : argile, sable, déchet trié, fourreau additionnel, nappe géotextile…).



Seront ensuite testées et évaluées :

o La tenue mécanique et la durée de vie des fibres installées,

o La réponse thermique aux évènements hydriques naturels (pluie) ou provoqués (déversement de lixiviats),

o La justesse de la mesure de température (avec sondes de référence) et sa répétabilité,

o La représentation spatiale du système et sa précision.

Zone à instrumenter

Elle se situera sur la partie supérieure d'un casier de déchets ménagers, en fin d'exploitation (remplissage), sur une surface d'environ 10m x 10m avec un recouvrement d'au moins 1m de déchets.

La localisation géographique du site n'est pas encore déterminée. La région de Tours est cependant pressentie.

Disposition des fibres

Pour tester différents câbles et remblais, des mini tranchées parallèles de 10m de long et espacées d'1m environ seront aménagées en surface du massif de déchets. Un second niveau de tranchées perpendiculaire et superposé au premier peut être réalisé (voir figure ci-dessous).

Figure 21 - Principe de mise en place des fibres optiques en tranchées remblayées (vue de côté)

Deux niveaux de tranchées ⊥

1 m 1 m

Niveau définitif de remplissage du casier

Apports hydriques : pluie et déversement occasionnel de lixiviats

≥ 1m



Connexion des fibres et multiplexage

Les tronçons de câbles (ex : 20, si 2 niveaux de 10 tranchées) seraient connectés en série (voir figure ci-dessous) pour n'utiliser qu'une seule voie de mesure, avec multiplexage temporel.

Cette solution présente un atout particulier : le fait d'interposer des connecteurs optiques pour relier les câbles va générer une atténuation du signal à chaque raccordement. Ces atténuations peuvent être localisées par l'analyseur et être utilisées comme repères spatiaux de notre réseau ainsi maillé. Le revers de cette disposition est d'abaisser le rapport signal/bruit : on prendra donc soin de limiter le nombre de connexions pour ne pas altérer la lisibilité et la précision des mesures.

Figure 22 - Interconnexion des lignes optiques (vue de dessus)

Analyseur

≈ 10 lignes optiques

en série

Tranchée

Câble de mesure

Câble de liaison

Connecteur



Technologie optique et composants

Nous privilégions l'utilisation de l'effet Raman qui serait uniquement sensible à la température et non aux déformations mécaniques.

Pour la constitution des câbles (revêtements, gaines et protections externes des fibres), il est nécessaire de proposer différentes solutions techniques qui seront testées, y compris les géotextiles avec fibre intégrée. La température en ISDMA ne devant pas excéder 80°C (sauf incident), il n'est pas nécessaire de s'aligner sur des normes anti-feu.

Spécifications métrologiques souhaitées o Gamme de température : 10 à 80°C,

o Précision de la température : 1°C (tous effets parasites confondus : dérive, linéarité, hystérésis…),

o Résolution de la température : 0.1°C environ,

o Résolution du maillage : 1m environ,

o Précision spatiale : à déterminer.

2.7. SUITES ET PERSPECTIVES

Le projet en est à l'étape d'évaluation et de réajustement des propositions faites par les sociétés d'instrumentation pour coller au plus près à l'esprit du cahier des charges tout en l'adaptant pour être financièrement réalisable. Le coût actuel des analyseurs de données optiques : 50 à 100 k€ à l'acquisition et de l'ordre de 20 k€ en location pour les périodes de suivi imaginées, est un des points de difficulté. Il n'est donc pas encore certain de pouvoir mettre en œuvre les 2 méthodes de mesure envisagées (tassomètre et température). Dans ce contexte nous proposons de concentrer les moyens sur la mesure de température distribuée par fibres optiques.

Le calendrier prévisionnel s'établit comme suit :

o Commande du matériel optique (linéaires de fibres, boitiers, connecteurs) : fin 2007 ou début 2008,

o Réception du matériel, formation et prise en main : premier trimestre 2008,

o Instrumentation d'un site : fin du premier semestre 2008,

o Périodes de suivi avec analyseur en location : second semestre 2008,

o Analyse, traitement des données, rédaction du rapport : début 2009.



3. Tâche 2.1.4 Conception et test du dispositif de mesure par tomographie électrique 3D

3.1. TOMOGRAPHIE ELECTRIQUE 3D POUR LE SUIVI DE LA REINJECTION DE LIXIVIATS

L’objectif de cette étude est la faisabilité d’un suivi de la réinjection de lixiviats par la méthode de la tomographie électrique 3D.

Des travaux ont déjà démontré qu’il est possible de suivre l’évolution d’un bulbe de réinjection par tomographie électrique 2D. Les résultats présentent des coupes de résistivité transverses au brin de réinjection et montrent l’évolution dans le temps de la zone affectée par la réinjection. Mais on ne voit pas comment ce bulbe évolue longitudinalement (c'est-à-dire le long du brin de réinjection). Cela ne permet pas de visualiser l’efficacité du drain pendant la réinjection. Une étude en 3 dimensions autour d’un brin de réinjection s’impose.

La tomographie électrique 3D en est encore à ses balbutiements car les outils de mesure efficaces n’ont été développés qu’il y a 4 ou 5 ans. En effet la tomographie électrique 3D exige l’utilisation d’un nombre important d’électrodes disposées suivant un réseau 2D. 100 électrodes (soit une grille 10 x10) sont un minimum. Par ailleurs le nombre de mesures est proportionnel au carré du nombre d’électrodes. Rapidement le temps d’acquisition devient une limite pratique de la tomographie 3D. Depuis la mise sur le marché des résistivimètres multivoies à gestion automatique des injections, on peut se permettre des études électriques 3D. A titre d’indication, la réalisation d’une tomographie 3D en mode monovoie (c'est-à-dire une injection et une réception de potentiel à la fois) en configuration dipôle-dipôle avec 192 électrodes prend plus de 45 minutes pour 1680 quadripôles (créneau d’injection de 250 ms, 1 stack), alors qu’il ne prend que 8 minutes en mode multivoies (10 voies de mesures simultanées).

Notre étude se décompose en 3 phases :

1. Choix de la meilleure configuration de mesure,

2. Test de monitoring de la réinjection par tomographie électrique 3D,

3. Choix de la technique d’inversion des mesures électriques et de la restitution des résultats.

Au cours de cette première année de l’ANR-Bioréacteur, nous avons réalisé la phase 1 et la phase 2 (programmée pour la semaine 50 de 2007.)



3.2. CHOIX DE LA CONFIGURATION DE MESURE

Les contraintes que nous nous sommes imposées sont les suivantes :

o Fréquence de répétition de la séquence complète 3D de l’ordre de 15 minutes,

o Répétitivité de la mesure inférieure à 1 %.

De nombreux paramètres doivent être fixés pour cette acquisition à grand rendement :

o Le choix de la géométrie des électrodes,

o Le choix de la configuration de mesure,

o La durée du créneau d’injection (typiquement 250, 500, 1000 ms),

o Le nombre de créneaux d’injection pour chaque mesure (stack).

Les dimensions d’un casier de déchets est de l’ordre de 50 x50 m. Les tests devant être réalisés le long d’un seul brin de réinjection, nous avons choisi de disposer les électrodes suivant des lignes parallèles au brin de réinjection (Figure 23).

Figure 23 - Photo et géométrie du dispositif de mesure sur le casier test à Drambon



La topographie du site est monotone : la pente est régulière et descendante de l’amont du brin de réinjection vers l’aval. En raison de tassements différentiels, des petites mares se sont formées en deux endroits de l’alvéole (Figure 24).

Figure 24 - Topographie du site de Drambon

En raison de contraintes budgétaires, nous nous sommes fixés un maximum de 192 électrodes. Le résistivimètre d’Iris Instruments Syscal Pro Switch 96 connecté à un boitier d’extension Switch Pro 96 permet un nombre maximum de 192 électrodes.

Afin d’obtenir une bonne résolution verticale et latérale du bulbe de réinjection et afin d’atteindre une profondeur d’investigation de 7 m environ, le choix s’est porté sur un réseau de 8 lignes de 24 électrodes espacées de 2 m, chaque étant espacées de 3 m. Ceci représente un maillage d’électrodes de 2 x 3 m sur une surface de 46 x 21 m, le grand côté du rectangle parallèle au brin de réinjection.

Les configurations de mesure possibles en mode multivoies sont les suivantes :

o Dipôle-dipôle,

o Pôle-dipôle,

o Pôle-pôle,

o Wenner-Schlumberger réciproque,

o Multi-gradient.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Altitude (m)



Les configurations à électrode lointaine (pôle-dipôle et pôle-pôle) ont été écartées car elles enregistrent trop de bruit sur l’électrode lointaine. Malgré son faible signal, la configuration dipôle-dipôle a été retenue dans un premier temps car c’est une configuration de référence, très utilisée dans les applications géologiques et minières. Les tests préliminaires vont déterminer quelle configuration retenir en fonction des statistiques de bruit et de répétitivité.

Les travaux précédents en 2D ont montré que le créneau d’injection de 250 ms est suffisant dans des déchets (peu ou pas d’effet de polarisation provoquée). Sur cette base, on a estimé qu’un maximum de 550 injections en stack 1 et 400 injections en stack 3 doit être envisagé pour réaliser la séquence en 15 minutes1.

Nous avons programmé les séquences Wenner-Schlumberger réciproque et dipôle-dipôle avec le logiciel Electre Pro et un petit utilitaire sous Matlab pour le multi-gradient. Nous avons cherché à être le plus exhaustif possible en nombre de quadripôles, quitte à devoir en éliminer certains si le temps de mesure s’avérait trop long. On s’est fixé un ordre n=10 maximum et un dipôle élémentaire simple et double. Les quadripôles sont tous alignés (les 4 électrodes alignées sur une droite) et suivant les deux directions (suivant les lignes d’électrodes et perpendiculairement). Finalement, on obtient :

o 2352 quadripôles pour 480 injections en dipôle-dipôle (DD),

o 2653 quadripôles pour 559 injections en Wenner-Schlumberger réciproque (WSR),

o 2920 quadripôles pour 400 injections en multi-gradient (MG).

3.3. STATISTIQUE DE BRUIT ET DE REPETITIVITE

Au cours d’une campagne de mesures sur le site SITA à Drambon (21) pendant la semaine 43, nous avons réalisé des tests de bruit et de répétitivité avant réinjection du lixiviats

Le bruit se mesure en stackant les mesures et en calculant l’écart-type de la résistivité mesurée pendant un même cycle d’injection. Cette mesure de bruit est appelée également facteur qualité. Nous avons stacké 3 fois chaque mesure suivant les 3 configurations retenues (Figure 25). On remarque que la configuration DD est très bruitée car le spectre de bruit est très étalé, et que les configurations WSR et MG sont similaires avec un mode supplémentaire inexpliqué autour de 1% en MG.

1 Le temps de mesure se décompose en 2 événements : le temps d’injection/mesure d’une part et le temps de commutation d’autre part. Le temps d’injection est conditionné par le nombre de répétition de chaque mesure (stack) et par la durée du créneau d’injection. La durée due aux commutations est liée à l’équipement (type de multiplexeur, type de liaison entre les différents éléments du résistivimètre – liaison USB ou RS232). Le temps de commutation est incompressible mais peut représenter près de la moitié du temps total de mesure pour 500 injections à 250 ms et stack1.



87%, 86% et 99.6% des mesures ont un facteur qualité inférieur à 1% respectivement en DD, MG et WSR. Le seuil de bruit représentant 99 % des meilleures mesures est de 3.5%, 2.3%, 0.5 % en DD, MG et WSR respectivement.

Suivant ce critère de bruit, la configuration WSR est plus performante.

Figure 25 - Facteur qualité en configuration dipôle-dipôle, multi-gradient et Wenner-Schlumberger réciproque après un stack de 3 mesures

La répétitivité se mesure en répétant la même séquence 2 fois de suite, avant réinjection, c'est-à-dire au cours d’une période où il n’y a pas modification des résistivités. On calcule la variation relative de résistivité pour un même quadripôle et on établit l’histogramme de ces variations (Figure 26). Les 2 histogrammes sont semblables.

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8Facteur qualité (%)

0

0.1

0.2

0.3Facteur qualité Dipole-Dipole

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8facteur qualité (%)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1Facteur qualité gradient

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8facteur qualité (%)

0

0.2

0.4

0.6Facteur qualité W-S réciproque



0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4Variation rho app (%)

0

0.2

0.4

0.6

0.8Répétivité WS réciproque

0 0.5 1 1.5 2 2.5Variation rho app. (%)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

His

togr

amm

e cu

mul

é

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4Variation rho app. (%)

0

0.2

0.4

0.6

0.8Répétitivité MG

0 0.5 1 1.5 2 2.5Variation rho app. (%)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Fréq

uenc

e cu

mul

ée

Figure 26 - Etude de la répétitivité des mesures par le calcul de la variation de la résistivité apparente pour 2 séquences successives en configuration WSR et MG.



Configuration Variation de résistivité pour 90 % des mesures (%)

Variation de résistivité pour 99 % des mesures (%)

Multi-Gradient, stack 1 0.2 0.6

Multi-Gradient, stack 3 0.5 1.4

Wenner-Schlum., stack 1

0.2 0.5

Tableau 4 : Statistique sur la répétitivité des séquences multi-gradient et Wenner-Schlumberger

En stack 1 (c'est-à-dire sans répéter la même mesure), on voit que 99 % des mesures donnent les mêmes résistivités à 0.6 % près, ce qui est de l’ordre du bruit instrumental. En revanche, si l’on stacke 3 fois chaque mesure (c’est-à-dire en moyennant 3 fois chaque mesure), on remarque que les variations moyennes de résistivité entre 2 séquences sont plus grandes : 99 % des mesures sont répétables à 1.4% près, soit un doublage de l’incertitude. Cet effet n’est pas encore expliqué. Il peut venir d’une accumulation de charges au cours du cycle de stacking : comme les temps d’injection sont courts, il est possible qu’une partie des charges n’est pas le temps de se dissiper entre 2 cycles d’injection, d’où une erreur sur le calcul de la résistivité.

Nous avons établi la relation entre les variations de résistivité entre 3 séries de mesures (série 1, série 2 et série 3). Pour chaque mesure, nous avons affiché la variation série2/série 1 par rapport à série3/série1 (Figure 27). On remarque que les variations sont identiques d’une série à l’autre (elles s’alignent sur la première bissectrice). En d’autres termes, la répétitivité est liée à la situation géographique des électrodes sur le terrain. On peut attribuer ce type d’erreur au milieu dans lequel est plantée l’électrode (problème de résistance de prise), ou au milieu pouvant générer des accumulations de charges locales qui « faussent » la mesure. Nous avons calculé les deux cartes (Figure 28) qui établissent la répartition des variations de résistivité pour l’électrode A et pour l’électrode M. On remarque qu’il y a cumul des erreurs sur la ligne Y=34 pour l’électrode d’injection A, alors que les erreurs sont également réparties sur l’ensemble de l’alvéole pour l’électrode de potentiel M (il y a néanmoins un alignement des erreurs sur Y=14m). Ces 2 observations tendent à prouver qu’il y a un simple effet régionalisé sur la ligne Y=34, c'est-à-dire dans la mare la plus aval où il y a une bordure argileuse. Les autres variations les plus significatives supérieures à 0.5% sont réparties de manière homogène sur le site.



0 4 8 12 16rho2/rho1

0

4

8

12

16

Rho

3/rh

o1

Figure 27 - Corrélation entre les variations de résistivité apparente pour la série 3/série 2 versus la série 2/série 1 (configuration MG). Les variations sont parfaitement corrélées :

cela signifie que les variations de résistivité sont régionalisées.

0 5 10 15 20

Electrode M

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20

Electrode A

5

10

15

20

25

30

35

40

45

00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.20.220.240.260.280.30.320.340.360.380.40.420.440.460.48

Variation de résistivité (%)

Figure 28 - Carte de répartition des variations de résistivités à partir de l’électrode de courant A

(à gauche) et de l’électrode de potentiel M (à droite).



Pour la configuration MG, nous avons réalisé 4 séquences avant réinjection du lixiviat :

o 2 séquences obtenues en stack 1,

o 2 séquences obtenues en stack 3.

Nous avons inversé ces 4 séquences en 3D avec Res3DInv. Nous avons effectué la différence relative de résistivité vraie pour les séquences obtenues en stack 1 et celles obtenues en stack 3. On remarque que les mesures ne sont pas stables en stack 3 alors que la variation de résistivité après inversion est inférieure à 1% en stack 1. Ceci vient confirmer cet effet d’instabilité des mesures en stack 3. L’inversion amplifie l’effet car le processus de minimisation de l’erreur entre mesure et modèle tend à creuser les anomalies locales de résistivité. C’est un biais de la méthode inverse choisie par Res3DInv. Il faut en tenir compte dans notre démarche de détection des sources de bruit.



Figure 29- Bloc 3D de la différence relative de résistivité vraie après inversion de 2 séries de mesure avant réinjection pour la configuration

WSR avec un stack 3 (en haut) et avec un stack 1 (en bas).



En conclusion, la configuration dipôle-dipôle est écartée de cette étude car le niveau de signal est trop faible et les mesures ne sont pas suffisamment répétitives. Les configurations multi-gradient et Wenner-Schlumberger réciproque ont des statistiques de répétitivité similaires. Par contre, pour des raisons encore inexpliquées, il ne faut pas stacker les mesures sous peine de voir grandir les variations de résistivité : cette erreur est plus significative en configuration MG que WSR. La mesure du facteur qualité peut aussi se définir comme une mesure de répétitivité à « court terme », alors que la répétitivité d’une séquence peut s’expliquer comme une répétitivité à long terme. Comme c’est la répétitivité à long terme qui nous intéresse, les configurations WSR et MG sont similaires, ce qui est logique car les niveaux de signal sont semblables et le dispositif de mesure est très proche. En fait les électrodes de potentiel sont échangées avec les électrodes de courant ; en plus, la configuration MG « scanne » l’espace entre les électrodes de courant.

3.4. BRUIT LIE A LA POLARISATION D’ELECTRODE Quand on injecte du courant sur un dipôle, il y a accumulation de charges électriques autour de ces électrodes : c’est le phénomène de polarisation d’électrode. A la fin du cycle d’injection, il y a relaxation du phénomène, c'est-à-dire décharge de ces charges. Pendant un bref instant, ces électrodes ayant servi à l’injection possèdent un potentiel électrique. Si l’on mesure une résistivité en utilisant l’une de ces électrodes comme électrode de potentiel, on biaise le potentiel en superposant le potentiel de polarisation et celui créé par le champ électrique lié à la mesure. Dans la pratique, le résistivimètre mesure la polarisation des électrodes de potentiel en prenant comme hypothèse que ce potentiel est une constante au cours du temps. Or le phénomène de polarisation d’électrode est transitoire et décroit au cours du temps. On ne peut alors plus le considérer comme une constante. Il faut donc mesurer le délai après lequel le potentiel d’électrode redevient stable dès que les charges accumulées se sont dissipées. Pour cela nous avons mesuré avec un oscilloscope le potentiel électrique sur un dipôle servant à l’injection, puis à la mesure de potentiel. A la fin du cycle d’injection, on remarque un potentiel décroissant lié à la polarisation d’électrode : il dure environ 1 seconde. Plusieurs tests ont été réalisés en faisant varier le nombre de stacks (8 ou 13 stacks), la durée du pulse (0.25, 0.5, 1 et 2 s). La tension du pulse est fixée (12 V) car l’oscilloscope n’accepte pas des tensions supérieures.



Figure 30 - Polarisation d’électrode après un cycle de 8 injections

En conclusion, le phénomène de polarisation d’électrode doit être pris en compte dans la séquence de mesure : il ne faut pas mesurer de potentiel sur des électrodes moins d’une seconde après avoir servi à l’injection. Notre stratégie consiste à réaliser une mesure sur une ligne, puis une ligne adjacente, et ainsi de suite jusqu’à la dernière ligne, puis de revenir sur la première ligne pour la position suivante. Ainsi il s’est déroulé plus de 10 s avant de réutiliser une même électrode, ce qui largement suffisant pour supprimer tour effet de polarisation d’électrode.

3.5. TEST DE MONITORING DE LA REINJECTION DE LIXIVIATS PAR TOMOGRAPHIE ELECTRIQUE 3D (PHASE 2)

Au cours de la phase de test pour le choix de la meilleure séquence de mesures, nous avons réalisé une série de séquences pendant et après réinjection de lixiviat. Les séquences ont été réalisées alternativement en WSR puis en MG (puis en WSR etc…). Les séquences ont été relancées toutes les 15 minutes en moyenne.

Nous avons démarré la réinjection le jeudi 25 octobre à 10h36 à raison de 15m3/h. Nous avons stoppé la réinjection à 14h37. Le volume réinjecté est de 60.8 m3.

s0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

V

-20

-16

-12

-8

-4

0

4

8

12

16

20

26oct2007 11:31

Cycle d’injection

Polarisation d’électrode



Les séquences de référence ont été réalisées entre 9h et 10h, le jeudi 25 octobre. Pendant la phase de réinjection, nous avons réalisé 7 séquences WSR et 7 séquences en MG. Après la fin de la réinjection, nous avons réalisé 5 séquences en WSR et en MG le jeudi 25 octobre jusqu‘à 18h. Puis nous avons repris les mesures vendredi 26 octobre vers 9h. Nous avons obtenu 3 séquences MG et 3 séquences WSR.

Nous avons rencontré un problème dont on s’est aperçu qu’après retour au laboratoire : pendant la phase d’acquisition, nous avons laissé le PC branché au résistivimètre via une liaison COM, le PC étant lui-même connecté au secteur EDF. Comme la liaison COM n’est pas électriquement isolée, nous avons ainsi relié la masse du résistivimètre au piquet de terre EDF du site de Drambon. Comme la masse du résistivimètre est physiquement connecté à la deuxième électrode de potentiel d’une série de mesure, on fausse la mesure de potentiel sur la voie 1 et la voie 2. En effet le potentiel de la voie 1 = V1-V2, le potentiel sur la voie 2=V2-V3, le potentiel de la voie3=V3-V4, etc. Or c’est le potentiel V2 qui est affecté par la liaison au piquet de terre du site. Les potentiels des voies 3 à 10 ne sont affectés par la mauvaise masse du résistivimètre. Il faut donc prendre garde à déconnecter la liaison du PC avec le résistivimètre pendant les mesures, ou à utiliser une liaison isolée.

Ce problème nous obligé à éliminer 20% des mesures (voies 1 et 2) sur certaines séquences où le PC et le résistivimètre étaient connectés.

A titre d’exemple, nous avons inversé les mesures en WSR à t=0 (juste avant le début de la réinjection, Figure 31), en WSR à t+22h (Figure 32) et en MG à t+22h (Figure 33). Nous avons calculé la variation de résistivité relative en WSR entre t=0 et t+22h (Figure 34). En raison des problèmes instrumentaux évoqués plus haut, il manque un certain nombre de mesures. Il ne faut donc pas chercher à interpréter trop « loin » ces résultats. Néanmoins, on remarque que les résultats obtenus à 15 minutes près en MG et WSR à t+22h sont identiques. La résolution et la profondeur d’investigation de ces 2 configurations sont également identiques.

A partir du bloc des différences relatives de résistivité entre t=0 et t+22h, nous avons fixé une transparence pour les variations supérieures à -5% : on ne conserve que les résistivités ayant décru de plus de 5%. L’image 3D obtenue montre la forme du bulbe de lixiviat qui s’est principalement développé à l’aval du brin de réinjection.

En conclusion, les tests de suivi de la réinjection par tomographie 3D de résistivité sont encourageants car on visualise l’image 3D du bulbe de lixiviat. Les configurations MG et WSR fournissent les mêmes résultats. Pour notre application, ces 2 configurations sont similaires tant sur la qualité des mesures, leur répétitivité et l’image du milieu fournie après inversion.

Un test complet est envisagé semaine 50 en réinjectant de nouveau 60 m3 et en suivant son infiltration pendant 4j, 24h/24h , à raison d’une séquence toutes les 15 minutes pendant la phase de réinjection et toutes les 30 minutes après réinjection. Pour cela, un PC pilotera la séquence de mesures et sera connecté en continu sur le résistivimètre par une liaison isolée. Le logiciel ComSys Pro d’Iris Instruments sera programmé de telle manière que les séquences seront relancées toutes les 30 minutes



automatiquement même pendant la nuit. Nous pourrons alors avoir un film de la percolation du lixiviat dans les déchets.

Figure 31 - Plans horizontaux de résistivité vraie pour la configuration WSR à t=0 (avant réinjection de lixiviats)



Figure 32 - Plans horizontaux de résistivité vraie pour la configuration WSR à t=22h après le début de la réinjection de lixiviats



Figure 33 - Plans horizontaux de résistivité vraie pour la configuration MG à t + 22h après réinjection de lixiviats



Figure 34 - Exemple de variation de résistivité pendant une réinjection de lixiviat (6 heures après le début de l’injection). Le seuil de transparence a été fixé à 5%.



4. Conclusion

En ce qui concerne les aspects liés aux dispositifs de mesure en place dans les déchets, l’année 2008 devrait être consacrée à l’acquisition de matériel et à la mise en place et au suivi de l’instrumentation du site. Le traitement et l’interprétation des données n’interviendront qu’en 2009.

Sur les aspects géophysiques, la phase 1 de l’étude (choix de la meilleure configuration possible) a été conduite en 2007. Le prochain rapport d’avancement devrait permettre de :

o Présenter les résultats du test de monitoring de la réinjection par tomographie électrique 3D (l’intervention sur site était programmée au cours de la semaine 50 de 2007 (Phase 2).

o Présenter les résultats des tests sur le choix de la technique d’inversion des mesures électriques sur lesquels porte la phase 3.



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