Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

COMPARAISON DE TROIS FILIERES DE STOCKAGE D’ORDURES MENAGERESEtude du comportem

COMPARAISON DE TROIS FILIERES DE STOCKAGE D’ORDURES MENAGERESEtude du comportement des d´ echets en pilotes semi industriels et caract´ erisation des ´ emissions liquides et gazeuses associ´ ees Rapha¨ el Lornage To cite this version: Rapha¨ el Lornage. COMPARAISON DE TROIS FILIERES DE STOCKAGE D’ORDURES MENAGERESEtude du comportement des d´ echets en pilotes semi industriels et caract´ erisation des ´ emissions liquides et gazeuses associ´ ees. Autre. Universit´ e Claude Bernard - Lyon I, 2006. Fran¸ cais. <tel-00133769> HAL Id: tel-00133769 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133769 Submitted on 27 Feb 2007 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entiﬁc research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destin´ ee au d´ epˆ ot et ` a la diﬀusion de documents scientiﬁques de niveau recherche, publi´ es ou non, ´ emanant des ´ etablissements d’enseignement et de recherche fran¸ cais ou ´ etrangers, des laboratoires publics ou priv´ es. N° d’ordre : 230-2006 Année 2006 THESE Présentée devant L’UNIVERSITE LYON I – CLAUDE BERNARD pour l’obtention du DIPLÔME DE DOCTORAT (Arrêté du 25 Avril 2002) Ecole Doctorale de Chimie de Lyon (Chimie, Procédés, Environnement) Spécialité : Sciences de l’Environnement Industriel et Urbain Par Raphaël LORNAGE Intitulée COMPARAISON DE TROIS FILIERES DE STOCKAGE D’ORDURES MENAGERES Etude du comportement des déchets en pilotes semi industriels et caractérisation des émissions liquides et gazeuses associées Directeurs de Thèse : Jean-Marc CHOVELON et Jean CARRE Soutenue le 1er Décembre 2006 devant la commission d’examen Jury : Théodore BOUCHEZ - Chargé de Recherche au CEMAGREF d’Antony Jean CARRE – Maître de Conférences à L’INSA Lyon – Directeur de thèse Jean Marc CHOVELON - Professeur à l’UCBL Lyon I – Directeur de Thèse Geneviève FEUILLADE - Maître de Conférences à l’Université de Limoges - Rapporteur Rémy GOURDON - Professeur à L’INSA de Lyon – Président du jury Christophe GUY - Professeur à l’Ecole Polytechnique de Montréal - Rapporteur Isabelle HEBE – Ingénieur ADEME Thomas LAGIER - Responsable du Pôle stockage au CRP Un grand merci à toutes les personnes qui ont participé de près ou de loin au bon déroulement de ce travail… La collaboration avec Estelle, Jean, Thomas, Ludovic, Jean-louis, Théodore qui fut très agréable et de grande qualité, tient une place importante dans la réussite de ce projet. L’appui technique du personnel de l’unité de traitement de déchet d’Auquemesnil, en particulier Sébastien et Frédéric a été, tout au long de ces trois ans, d’une aide considérable. Il convient aussi de citer les innombrables échanges avec l’ensemble du personnel du Centre de Recherche sur la Propreté de Veolia qui ont permis de mettre en perspective le travail de thèse dans la réalité industrielle du traitement des déchets. Merci également aux personnes des laboratoires LAEPSI et LACE pour la collaboration, les discussions et les bons moments. Je dois enfin remercier la famille et les amis qui ont été d’un soutien sans faille. Les moments de ressourcement à Nancy, Marseille, Poule, en Bretagne, à Barcelone, Chiroubles, Brisbane, Sénissiat, à Saint Lup’ ou Montanay (j’en oublie), ont été, sans nul doute, des moments décisifs. Merci enfin à Marie-Amélie pour tout le reste … UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON I Président de l’Université Vice-Président du Conseil Scientifique Vice-Président du Conseil d’Administration Vice-Président du Conseil des Etudes et de la Vie Universitaire Secrétaire Général M. le Pr L. COLLET M. le Pr J.F. MORNEX M. le Pr J. LIETO M. le Pr D. SIMON M. G. GAY SECTEUR SCIENCES Composantes UFR de Physique UFR de Biologie UFR de Mécanique UFR de Génie Electrique et des Procédés UFR Sciences de la Terre UFR de Mathématiques UFR d’Informatique UFR de Chimie Biochimie UFR STAPS Observatoire de Lyon Inst. des Sciences et des Techniques de l’Ingénieur de Lyon IUT A IUT B Institut de Science Financière et d'Assurances Directeur : M. le Pr A. HOAREAU Directeur : M. le Pr H. PINON Directeur : M. le PH. BEN HADID Directeur : M. le Pr A. BRIGUET Directeur : M. le Pr P. HANTZPERGUE Directeur : M. le Pr M. CHAMARIE Directeur : M. le Pr M. EGEA Directeur : Mme. le Pr H. PARROT Directeur : M. le Pr R. MASSARELLI Directeur : M. le Pr R. BACON Directeur : M. le Pr J. LIETO Directeur : M. le Pr M. C. COULET Directeur : M. le Pr R. LAMARTINE Directeur : M. le Pr J.C. AUGROS Thèse préparée au Laboratoire d’Application de la Chimie à l’Environnement (LACE), UMR 5634, UCBL Lyon I, Bât. Raulin, 69621 Villeurbanne Cedex (France) et au Centre de Recherche sur la Propreté (CRP), Veolia Environnement, Zone Portuaire de Limay, 78520 Limay (France). ABREVIATIONS Listes des abréviations ACP : Analyse en Composantes Principales ADEME : Agence De l’Environnement et de Maîtrise de L’Energie AGV : Acide Gras Volatils AT4 : Test respirométrique statique sur 4 jours ATD : Thermo Désorbeur Automatique BMP : Biochemical Methane Potential (Potentiel méthanogène) BSR : Bactérie Sulfato-Réductrice BTEX : Benzène, Toluène, Ethylbenzène, Xylène C106 : Chromosorb 106 CFC : Chloro Fluoro Carbone (hydrocarbure contenant du chlore et du fluore) CIT : Carbone Inorganique Total CIWM : Chartered Institution of Waste Management CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique CNTP : Conditions Normales de Température et de Pression COT : Carbone Organique Total COV : Composés Organiques Volatils CRP : Centre de Recherche sur la Propreté, Véolia Environnement CSD(U) : Centre de Stockage de Déchet (Ultime) CT : Carbone Total DBO : Demande Biologique en Oxygène DCO : Demande Chimique en Oxygène DE : Déchet entrant humide DEFRA : DEpartment of Food and Rural Affairs (UK) DETB : Déchet Entrant le Traitement Biologique DIB : Déchets Industriels Banals DMA : Déchets Ménagers et Assimilés DMDS : DiMéthyl DiSulfure DMS : DiMéthyl Sulfure DTQD : Déchets Toxiques en Quantité Dispersée ECD : Détecteur à Capture d’Electron ELIA : Environmental Landfill Impact Assessment ETR : Evapotranspiration FID : Détecteur à Ionisation de Flamme FPD : Détecteur à Photoionisation de Flamme GB21 : (ou GBinf) Potentiel de production de biogaz sur 21 jours (ou total) GC : Chromatographie Gazeuse GES : Gaz à Effet de Serre GSB : GéoSynthétique Bentonitique Ht : Humidité au temps t (en % de la masse humide) ICPE : Installation Classée pour la Protection de l’Environnement MBP : Mechanical and Biological Pretreatment MBT : Mechanical and Biological Treatment MH : Matière Humide MIBK : Methyl IsoButyl Ketone (3-méthyl-2-butanone) MM : Matière Minérale MO : Matière Organique MODECOM : MéthOde DE Caractérisation des Ordures Ménagères MVOC : Microbial VOC (COV d’origine microbienne en anglais) MS : Matière Sèche ou Spectromètre de Masse (associé avec GC-MS) NIMBY : Not In My Back Yard NMOC : Composés Organiques Non Méthaniques ABREVIATIONS NTK : Azote Kjeldahl OM : Ordures Ménagères PCDD/F : PolyChloro Dibenzo-p-Dioxines / Furanes PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur PE : Précipitations Efficaces PEHD : PolyEthylène Haute Densité PLt : Production de Lixiviat au temps t PMH : Perte de Masse Humide PMS : Perte de Masse Sèche ppbV : Partie par milliard en volume (.10-9) ppmV : Partie par million en volume (.10-6) PRG : Pouvoir de Réchauffement Global (GWP en anglais) PTB : Pré Traitement Biologique R : Ruissellement ou Recirculation SCA : Service Central d’Analyse SPME : Solid Phase Micro Extraction SPt : Simulation de pluie au temps t STEP : STation d’EPuration SWANA : Solid Waste Association of North America TAC : Titre Alcalimétrique Complet TIC : Total Ion Current TBA : Traitement Biologique Aérobie TBC : Traitement Biologique Combiné (anaérobie + aérobie) TMB : TriMéthyl Benzène UCB : Université Claude Bernard UO : (ou UOE) Unité Odeur (Européenne) SOMMAIRE SOMMAIRE INDEX DES TABLEAUX ............................................................................1 INDEX DES GRAPHIQUES .........................................................................4 INDEX DES FIGURES...............................................................................6 INTRODUCTION GENERALE........................................................................................ 11 GENERALITES................................................................................................................................ 11 ENJEUX DU PROGRAMME DE RECHERCHE .................................................................................. 13 OBJECTIFS DU PROGRAMME DE RECHERCHE ............................................................................. 14 ORGANISATION DU MEMOIRE ...................................................................................................... 15 PARTIE 1 : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ............................................................ 19 CHAPITRE I : DEGRADATION DE LA MATIERE ORGANIQUE PAR VOIE BIOLOGIQUE................ 19 I.1 : Dégradation aérobie ..................................................................... 20 I.2 : Dégradation anaérobie .................................................................. 21 I.3 : Processus de formation des composés gazeux NH3, N2O, CH4, COV, H2S ......... 24 CHAPITRE II : LES NOUVELLES FILIERES DE STOCKAGE........................................................... 26 II.1 : Généralités ............................................................................... 26 II.2 : Le concept de Bioréacteur ............................................................. 26 II.3 : La filière de prétraitement biologique avant enfouissement .................... 29 CHAPITRE III : LES COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS........................................................... 33 III.1 : Généralités (Le Cloirec, 1998)........................................................ 33 III.2 : Ordures ménagères : une source de COV............................................ 33 III.3 : Volatilisation des composés organiques contenus dans le déchet............... 34 III.4 : Production de COV par voie microbiologique....................................... 36 III.5 : Indicateurs de la dégradation biologique : les COV ............................... 37 III.6 : Conclusion ............................................................................... 38 III.7 : Analyse des COV dans les effluents gazeux d’ordures ménagères .............. 39 CHAPITRE IV : LES EMISSIONS POLLUANTES DES FILIERES DE STOCKAGE : DONNEES DISPONIBLES..................................................................................................................................... 41 IV.1 : Généralités .............................................................................. 41 IV.2 : Caractérisation des uploads/Industriel/ these-raphael-lornage-2006.pdf