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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de Master Académique Par: ZEDAM Anfal Samar et LARABA Ziyad Intitulé Soutenu devant le jury composé de: Mr DEGHFEL Nadir MCB Université Med Boudiaf- M’sila Président Mr BENYAHIA Azzedine MCA Université Med Boudiaf - M’sila Rapporteur Mr DJEHICHE Mokhtar MCA Université Med Boudiaf- M’sila Examinateur Année universitaire : 2019 /2020 Etude comparative des caractéristiques de lixiviat : source de pollution et de contamination, dans quatre décharges FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE CHIMIE N° :…………………… DOMAINE : SCIENCES DE LA MATIERE FILIERE : CHIMIE OPTION : CHIMIE DE L’ENVIRONNEMENT Ce travail est dédié à : Mes chers parents : parce qu’ils ont été là depuis le début, pour tous les sacrifices qu’ils font toujours pour moi, l’amour et le soutien qu’ils m’apportent chaque jour. Ils m’ont toujours soutenue et tiré vers le haut. Je dirai toujours à quel point leur place est si grande dans mon cœur. Mes deux frères et ma sœur : pour la joie de vivre que vous m’apportez et votre amour qui me rechauffe. A mes proches amis : Ibrahim, Merium, Nor-Elhouda, Zohra, Romaissa, A tous mais collègues. Je dédie ce travail à : Mes très chers parents, pour lesquels j’exprime ma sincère reconnaissance pour leur soutien moral, et leurs encouragements tout au long de mes études même dans les moments difficiles. Ils ont été toujours présents lorsque j’ai eu besoin d’eux, que dieu les protège, je leur serai éternellement reconnaissant. Mes très chers frères Salah Eddine, Cheraf Eddine et Rabeh. Mes très chères sœurs Noura, Naziha et Ikram. Ainsi que toute ma famille. Mon amie Anfal Samar ainsi que sa famille. Mes très chers amis et tous les collègues de la section Master 2 chimie de l'environnement surtout Saloua et Er Romeyssa. À tous ceux que j’ai oublié et à tous ceux que j’aime. Remerciements Nous remercions avant tout ALLAH qui nous a gardés en bonne santé afin de terminer notre projet de fin d’étude. Nous remercions également nos parents et nos familles pour le soutien et l’encouragement, apportés durant nos études. Nous adressons nos sincères remerciements à Monsieur Azzedine BENYAHIA, Docteur à l’université Mohamed Boudiaf de M’sila et nous lui exprimons notre profonde gratitude pour l’aide précieuse, les orientations et les nombreux conseils qu’il nous a sans cesse prodigués tout au cours de la réalisation de ce mémoire. Nos vifs remerciements sont destinés également à Monsieur Docteur N. Deghfel, qui a fait le privilège de présider notre jury. Nous tenons à remercier également Monsieur M. Djehiche, Docteur au Département de Chimie pour avoir accepté de faire partie de notre jury. Nous remercions sincèrement tous les enseignants du département de chimie et de même le staff des laboratoires de chimie et en particulier les ingénieurs pour leurs aident et assistance tout au long de la réalisation de ce mémoire. Nous tenons à remercier vivement le personnel administratif du département de chimie et tous les étudiants de la promotion « Chimie de l’Environnement » 2019/2020. A la fin nous tenons à remercier le directeur du centre d’enfouissement technique de M’Sila ainsi que le personnel technique qui nous ont orienté et assisté lors de nos prospections sur terrain. Enfin, nous remercions chaleureusement le directeur du centre d’enfouissement technique de M’Sila ainsi que le personnel technique qui nous ont orienté et assisté lors de nos prospections sur terrain. Nous voudrions aussi adresser nos vifs remerciements pour toutes les personnes qui, à des titres divers, ont participé de prés ou de loin à l’élaboration de ce travail. Sommaire Page Liste des abréviations………………………………………………… i Liste des figures………………………………………………………. ii Liste des tableaux…………………………………………………….. iii Introduction…………………………………………………………. 01 Chapitre I : Généralités sur les déchets I. Généralités sur les déchets…………………………… 03 I.1. Définitions……………………………………………………….. 03 I.2. Classification des déchets………………………………………. 03 I.3. Nomenclature des déchets……………………………………… 05 I.4. Les Caractéristiques des déchets………………………………. 06 a. La densité (masse volumique)…………………………………… 06 b. Le degré d’humidité……………………………………………… 06 c. Le pouvoir calorifique……………………………………………. 06 d. Le rapport des teneurs en carbone et azote ……………………… 06 I.5. Les déchets ménagers.………………………………………….. 06 I.5.1. Définition.………………………………………………………... 06 I.5.2. Quantité des ordures ménagères…………………………………. 07 I.5.3. Classification des ordures ménagères……………………………. 07 I.6. Gestion et traitement des déchets ……………………………... 07 I.6.1. Producteur et détenteur de déchets………………………………. 08 I.6.2. Collecte de déchets………………………………………………. 08 I.6.3. Transport de déchets……………………………………………... 08 I.6.4. Les méthodes de traitement – valorisation des déchets.…………. 09 a. Le recyclage.................................................................................... 09 b. Le compostage………………………………………………….... 09 c. La biométhanisation……………………………………………… 10 I.6.5. Elimination des déchets………………………………………….. 10 I.7. Impacts des déchets ménagers…………………………………. 11 I.8. Installation de collecte et de traitement des déchets………….. 11 Références……………………………………………………….. 13 Chapitre II : Lixiviat: formation, composition et impact sur l’environnement II. Lixiviat: formation, composition et impact sur l’environnement………………………………………. 15 II.1. Définition………………………………………………………... 15 II.2. Formation des lixiviats…………………………………………. 16 II.3. Composition des lixiviats……………………………………….. 16 II.4. Types de lixiviats………………………………………………... 16 II.5. Les facteurs qui influent sur lixiviats………………………… 18 II.6. Les principaux groupes de polluants caractérisant le lixiviat.. 18 II.7. Caractérisation du lixiviat……………………………………… 19 II.8. Procédés de traitement des lixiviats…………………………… 21 II.8.1. Les méthodes biologiques……………………………………….. 21 II.8.1.1. Traitement aérobie……………………………………………….. 21 II.8.1.1. Traitement anaérobies……………………………………………. 22 II.8.2. Les méthodes physico-chimiques…………………………….….. 22 II.8.2.1. Flottation…………………………………………………………. 22 II.8.2.2. Coagulation-Floculation…………………………………………. 22 II.8.2.3. Précipitation chimique…………………………………………… 22 II.8.2.2. Adsorption……………………………………………………….. 23 II.8.3. Méthodes membranaires…………………………………………. 23 II.8.3.1. La nano-filtration………………………………………………… 23 II.8.3.2. L’osmose inverse………………………………………………… 23 II.8.4. Combinaisons de traitements (couplage)………………………… 24 II.8.5. Traitement des boues…………………………………………….. 24 II.9. Comparaison des procédés classiques de traitement…………. 25 II.10. Impact de lixiviat sur l’environnement………………………... 26 II.10.1. Effet sur le sol……………………………………………………. 26 II.10.2. Effet sur les eaux souterraines et les eaux de surface……………. 27 II.10.3. Effet sur l’air…………………………………………………… 27 Références……………………………………………………….. 28 Chapitre III : Résultats et discussion III. Résultats et discussion………………………………... 30 III.1. L’objectif de chaque travail de recherche…………………….. 30 III.2. Les caractéristiques physico-chimiques d’analyse……………. 31 III.2.1. Le potentiel d’hydrogène « pH »………………………………… 31 III.2.2. Mesure de la conductivité…………………………………………… 31 III.2.3. La demande chimique en oxygène « DCO »……………………. 32 III.2.4. La demande biologique en oxygène pendant 5 jours « DBO5 »…. 33 III.2.5. L’oxydabilité au « KMnO4 »……………………………………... 33 III.2.6. Turbidité………………………………………………………….. 33 III.2.7. La matière en suspension « MES »………………………………. 34 III.2.8. Détermination du Chrome « Cr »………………………………… 34 III.2.9. Détermination du Cuivre « Cu »………………………………… 35 III.3. Présentation des lieux où ont été menés les travaux de recherche relatifs au traitement des lixiviats………………….. 36 III.4. Matériel et méthodes……………………………………………. 36 III.5. Résultats d’analyse des différentes lixiviats………………….. 38 III.6. Interprétation des résultats des lixiviats des travaux de recherche………………………………………………………… 39 III.6.1. Le potentiel d’hydrogène (pH)…………………………………… 39 III.6.2. Conductivité électrique (CE)…………………………………….. 40 III.6.3. La demande chimique en oxygène (DCO)……………………….. 41 III.6.4. La demande biologique en oxygène pendant 5 jours (DBO5)…... 42 III.6.5. La turbidité et la matière en suspension………………………….. 43 III.6.6. Chrome (Cr) et cuivre (Cu)………………………………………. 44 Références……………………………………………………….. 46 Conclusion…………………………………………….. 48 Annexes Résumés Liste des abréviations i Liste des abréviations DS : Déchets spéciaux. DSD : Déchets spéciaux dangereux. AFNOR : Association française de normalisation. mth : Unité de mesure du pouvoir calorifique. PED : Pays en développement. PIB : Produit intérieure brute. $US : Dollar américain. hab : Habitant. A.V : Apport volontaire. PET : Poly éthylène téréphtalate. PEBD : Polyéthylène base densité. PEHD : Polyéthylène haute densité. PS : Polystyrène. DCO : Demande chimique en oxygène. AGV : Acide gras volatiles. DBO5 : Demande biologique en oxygène pendant 5 jours. COT : Carbone organique total. MES : Matières En Suspension. CE : Conductivité Electrique. MAP : phosphate d’ammonium magnésien UV : Ultra Violet. CET : Centre d’Enfouissement Technique. NTU : Nephelometric Turbidity Unit. AEP : Alimentation en eau des potable. Liste des figures ii Liste des figures Page Figure 1 : Benne tasseuse de ramassage des déchets……………………………. 09 Figure 2 : Incinération à ciel ouvert des déchets ménagers solides……………… 10 Figure 3 : Education environnemental de la population pour le tri des ordures…. 11 Figure 4 : Drainage de lixiviat dans un bac de collecte………………………….. 15 Figure 5 : Bac de lixiviat à ciel ouvert dans le CET de M’Sila………………….. 15 Figure 6 : Variation du potentiel d’hydrogène dans les différents sites d’étude… 39 Figure 7 : Variation de la conductivité dans les différents sites d’étude………… 40 Figure 8 : Variation de la demande chimique en oxygène dans les différents sites d’étude…………………………………………………………... 41 Figure 9 : Variation de la DBO5 dans les différents sites d’étude………………. 42 Figure 10 : Variation de La turbidité et des MES dans les différents sites d’étude. 43 Liste des tableaux iii Liste des tableaux Page Tableau 1: Caractéristiques principales des différents types de lixiviats………… 17 Tableau 2 : Caractéristiques physico-chimiques moyennes d’un lixiviat moyen…. 20 Tableau 3 : Efficacité de certains traitements uniques et combinés………………. 24 Tableau 4: Comparaison des procédés classiques de traitement des lixiviats……. 25 Tableau 5: Les résultats d’analyses des différentes lixiviats des quatre travaux de recherche………………………………………………………............ 38 Introduction 1 Depuis le début des années 1990, la protection de l'environnement est devenue une préoccupation collective. En effet, la problématique des déchets est aujourd’hui un sujet de recherche très important, encouragé par les politiques publiques [1]. L’augmentation de la production des déchets solides va actuellement de uploads/Geographie/ memoire-zedam-et-laraba-2020 1 .pdf