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20/10/2015 1 73 DIS Test de lixiviation Sur déchet massif 4 cm x 8 cm Norme XPX

20/10/2015 1 73 DIS Test de lixiviation Sur déchet massif 4 cm x 8 cm Norme XPX 31-211 Seuils limites FS I phénols DCO Cr VI Cr PB Zn Cd CN Ni As Hg < 10% < 100 mg/kg < 2000 mg/kg < 5 mg/kg < 50 mg/kg < 50 mg/kg < 250 mg/kg < 25 mg/kg < 5 mg/kg < 50 mg/kg < 10 mg/kg < 5 mg/kg Test de lixiviation Sur déchet broyé à 4 mm Norme XPX 31- 210 Seuils limites FS I phénols DCO Cr VI Cr PB Zn Cd CN Ni As Hg < 10% < 100 mg/kg < 2000 mg/kg < 5 mg/kg < 50 mg/kg < 50 mg/kg < 250 mg/kg < 25 mg/kg < 5 mg/kg < 50 mg/kg < 10 mg/kg < 5 mg/kg Classe I Oui A retraiter (inertage) NON NON Intégrité de structure (Test X 31-212) Rc > 1 MPa et Rt > 0,1 MPa Fs fraction soluble Rc résistance à la compression Rt résistance à la traction I phénols : indice phénols Classe I Oui Critères français d’admission en centre de stockage de classe 1 La réglementation française concernant les centres de stockage de classe 1, réservés aux déchets industriels dangereux, définit un déchet stabilisé comme un déchet ayant, de par ses caractéristiques intrinsèques ou par un traitement spécifique, un caractère polluant réduit, précisé par des seuils fixés par la réglementation. Inertage et mise en forme des déchets industriels Les traitements de stabilisation – solidification ont comme objectifs : § de réduire la solubilité des polluants contenus initialement dans le déchet ; § d’améliorer les propriétés physiques du déchet, afin d’en faciliter la manipulation et/ou le stockage et d’en réduire la perméabilité ; § de limiter l’interface entre le déchet et le milieu extérieur, l’eau en particulier, principal vecteur potentiel de pollution vers l’environnement. 20/10/2015 2 Solidification : est la transformation du déchet en un solide compact (structure physique solide massive), sans modification du potentiel dangereux du déchet. Le but est de conférer au déchet une structure physique, durable dans le temps, afin de limiter au maximum au déchet une structure physique, durable dans le temps, afin de limiter au maximum les contacts déchet - milieu d’accueil. Un déchet solidifié n'est donc pas forcément un déchet stabilisé. Stabilisation : Au niveau réglementaire, le terme stabilisation désigne l’ensemble des techniques et opérations permettant d’obtenir un déchet stabilisé. Du point de vue technique, la stabilisation consiste à améliorer la rétention chimique des polluants, afin de limiter leur solubilité et par conséquent leur rejet dans l'environnement (immobilisation chimique des polluants par formation de composés moins solubles). (Définition de l’ADEME) Inertage et mise en forme des déchets industriels Le terme inertage, terme le plus couramment utilisé, désigne deux fonctions différentes : — la stabilisation, qui se traduit par une fixation chimique des polluants : elle désigne l’ensemble des mécanismes permettant de mettre les polluants contenus dans le résidu sous une forme stable, peu soluble et peu mobilisable par l’environnement ; — la solidification, qui se traduit par la transformation du résidu traité (pulvérulent, pâteux, granuleux...) en une matrice peu poreuse et peu perméable, par réaction (ou non) avec un ou plusieurs réactifs intervenant dans le procédé. La solidification, si elle est dissociée d’une stabilisation, peut être considérée comme une encapsulation, qui a pour principal effet de limiter l’interface entre le déchet et le milieu extérieur, donc de réduire le passage en solution des polluants, tant que la structure du matériau reste intègre. Elle a en outre pour effet d’améliorer les propriétés physiques et mécaniques du déchet, si bien que le déchet traité se présente sous la forme d’un solide massif. Inertage et mise en forme des déchets industriels 20/10/2015 3 1. les procédés à haute température : Les techniques de vitrification (1 200 à 1 500 °C), qui reposent sur une fusion du déchet, en présence éventuellement d’additifs, et aboutissent à un matériau vitreux et/ou cristallin selon les conditions opératoires (température de refroidissement, composition chimique...) Techniques de stabilisation et/ou de solidification, faisant appel à différents liants ou réactifs, pouvant impliquer des conditions thermiques spécifiques pour leur mise en oeuvre Les déchets sont fondus à haute température (plus de 1 000°C) pour former une matrice vitreuse homogène. Ils sont ensuite conditionnés en lingots ou refroidis par une trempe à l'eau. Objectif : fixer la totalité des métaux dans la matrice ou les volatiliser pour les récupérer et obtenir un vitrifiat moins polluant. De nombreux procédés de chauffage ont été expérimentés au premier rang desquels la torche à plasma, l'électrobrûleur et le four à arc. La vitrification a cependant un coût énergétique élevé. Techniques de stabilisation et/ou de solidification, faisant appel à différents liants ou réactifs, pouvant impliquer des conditions thermiques spécifiques pour leur mise en oeuvre 2. les procédés à basse température "tièdes" (110 à 250 °C), qui reposent sur le mélange du déchet avec des liants thermoplastiques ou thermodurcissables (matrice (bitume ou thermoplastique ) et aboutissent à un enrobage des déchets dans une matrice imperméable; Il s'agit ici d'une simple encapsulation : il y a bien solidification et fixation des polluants mais pas de réaction chimique entre ceux-ci et le liant. Ces liants sont insolubles dans l'eau, offrent une bonne stabilité chimique et de bonnes caractéristiques mécaniques, mais ne sont pas compatibles avec tous les métaux et sont par ailleurs inflammables. La stabilisation par liants organiques est plus coûteuse que celle par liants minéraux. 3. les procédés à froid, qui reposent sur le mélange du déchet avec des liants hydrauliques ou minéraux (ciment, béton, chaux), et aboutissent, selon les réactifs utilisés, à une solidificationet/ou une stabilisation. Ils constituent une famille de procédés bon marché et déjà validés industriellement. Après mélange du déchet dans un malaxeur avec le liant, des additifs et de l'eau, le coulis obtenu est moulé sous forme de blocs ou coulé directementdans les alvéoles de stockaged'un centre d'enfouissement de classe I. 20/10/2015 4 Béton normal Granulats Eau Ciment CPJ 45 Béton Enrobé bitumineux (EB 0/10mm) 80 Mélange à 160°C EB 0/10mm Gravillons 4-6 et 6/10mm Sable 0-4 mm Bitume 40/50 + + + 20/10/2015 5 § Les procédés les plus utilisés sont les procédés à froid, à base de liants hydrauliques ou minéraux. Stabilisation à l’aide de liants hydrauliques § Les liants hydrauliques sont des poudres fines constituées de silicates et d’aluminates de calcium qui, en s’hydratant au contact de l’eau, forment de nouveaux composés, donnant naissance à un matériau solide. § Le principe de la Solidification/Stabilisation (S/S) est simple. L’incorporation d’un ciment d’inertage aux sols contaminés immobilise les contaminants en les encapsulant dans une matrice monolithique stable. § Cette technologie, qui a été développée dans les années 50 pour le traitement des déchets dangereux, est aussi utilisée depuis plus de 20 ans aux États-Unis pour le traitement des sols contaminés et la réhabilitation des friches industrielles. Inertage, Stabilisation/solidification des déchets Ciment = liant hydraulique Un liant hydraulique a la propriété de durcir progressivement au contact de l’eau (par une série de réactions chimiques de ses constituants avec l’eau). Après durcissement, il conserve sa résistance et sa stabilité, même sous l’eau. Constituant principal du ciment = le clinker Obtenu à partir de la cuisson à haute température (1 450°C) d’un mélange de : - Calcaire (CaCO3) : 80 % - Argile (SiO2 , Al2O3 , FeO3) : 20 % Puis refroidissement rapide (la trempe) ce mélange, peuvent être ajoutés des matériaux correctifs tels que de la bauxite, des oxydes de fer ou d’autres éléments, fournissant le complément d’alumine, de fer et de silice requis Le ciment se présente sous forme d’une poudre (minérale) très fine Nota - La prise du ciment n’est pas un séchage de la pâte après ajout d’eau. Il s’agit d’un ensemble de réactions chimiques permettant le passage de la pâte de ciment de l’état liquide à l’état solide Qu’est-ce que le ciment ? 20/10/2015 6 Les 4 éléments principaux nécessaires pour fabriquer du ciment Mélange porté progressivement à température très élevée (1 450°C) Brusquement refroidi Broyé avec du gypse et des constituants secondaires éventuels : laitier, cendres volantes, filler, calcaire… INGRÉDIENTS 1 250 g de calcaire 290 g d’argile 70 g de gypse Recette pour fabriquer 1 kg de ciment Extraire du sol le calcaire et l’argile Concasser, puis broyer le tout jusqu’à obtention d’une poudre sèche (farine) à bien mélanger Faire cuire cette farine dans le four préalablement chauffé à 1 450°C On obtient 930 g de clinker A refroidir très fortement Broyer ensemble et finement le clinker et le gypse On obtient 1 kg de très bon ciment 20/10/2015 7 Nomenclature en chimie des ciments La nomenclature utilisée dans la chimie du ciment est la suivante: La silice (SiO2) S La chaux (CaO) C L'alumine (Al2O3) A La ferrite (Fe2O3) F L'eau (H2O) H Le trioxyde de soufre (SO3) Š La magnésie (MgO) M L'oxyde de potassium (K2O) K L'oxyde de sodium (Na2O) N Le dioxyde de carbone (CO2) Č Calcaire : 80% Argile : 20% Bauxite/oxyde de fer Composition chimique (poids) Chaux uploads/Finance/ inertage-dechets.pdf