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Formation_Lixiviat de CET_jour1_

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Analyse des résultats LABO, et stratégie de traitement. -Partie 01-

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PROJET AGID
ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
25 ET 26 SEPTEMBRE 2018
MASCARA, ALGÉRIE
JOUR 1
ATELIER « LIXIVIAT DE CET » -
INTRODUCTION
INTRODUCTION
• Animateur :
Olivier BASTIN
Bioingénieur, MSc Environmental Management & Technology
Directeur Eau, Assainissement et R&D chez ALMADIUS
Expert international en gestion et traitement d’eau (eau potable,
eaux usées, lixiviat, eaux pluviales, inondations, etc.)
Etudes, construction et exploitation d’installations de tous types
Impact et évolution des substances dans le milieu naturel
Support institutionnel
• Profil des participants à l’atelier « lixiviat de CET » : tour de table
PRÉSENTATIONS
INTRODUCTION
• Prendre du recul par rapport à la problématique du lixiviat
• Rappeler pourquoi il est important de traiter le lixiviat
• Faire le choix des paramètres suivis dans le lixiviat
• Pouvoir interpréter les résultats d’analyse dans la gestion du CET et du
traitement du lixiviat
• Pouvoir intégrer les différents éléments (dont les analyses) intervenant
dans le choix des stratégies de traitement du lixiviat
• Illustrer les diverses stratégies / technologies de traitement du lixiviat
• Formation pratique : concepts applicables sur le terrain
OBJECTIFS DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
INTRODUCTION
Jour 1 :
• Introduction
• Partie 1 : Cadre règlementaire
• Partie 2 : Paramètres d’analyse
• Partie 3 : Production et composition du lixiviat
• Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la
santé humaine
Jour 2 :
• Partie 5 : Stratégies de traitement du lixiviat
• Partie 6 : Exemples de cas
• Débat et questions-réponses
STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
INTRODUCTION
Eléments déterminant
les paramètres à suivre
dans le lixiviat
STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
Jour 1 :
• Introduction
• Partie 1 : Cadre règlementaire
• Partie 2 : Paramètres d’analyse
• Partie 3 : Production et composition du lixiviat
• Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la
santé humaine
Jour 2 :
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• Partie 6 : Exemples de cas
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  • 1. PROJET AGID ATELIER « LIXIVIAT DE CET » 25 ET 26 SEPTEMBRE 2018 MASCARA, ALGÉRIE JOUR 1
  • 2. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » - INTRODUCTION
  • 3. INTRODUCTION • Animateur : Olivier BASTIN Bioingénieur, MSc Environmental Management & Technology Directeur Eau, Assainissement et R&D chez ALMADIUS Expert international en gestion et traitement d’eau (eau potable, eaux usées, lixiviat, eaux pluviales, inondations, etc.) Etudes, construction et exploitation d’installations de tous types Impact et évolution des substances dans le milieu naturel Support institutionnel • Profil des participants à l’atelier « lixiviat de CET » : tour de table PRÉSENTATIONS
  • 4. INTRODUCTION • Prendre du recul par rapport à la problématique du lixiviat • Rappeler pourquoi il est important de traiter le lixiviat • Faire le choix des paramètres suivis dans le lixiviat • Pouvoir interpréter les résultats d’analyse dans la gestion du CET et du traitement du lixiviat • Pouvoir intégrer les différents éléments (dont les analyses) intervenant dans le choix des stratégies de traitement du lixiviat • Illustrer les diverses stratégies / technologies de traitement du lixiviat • Formation pratique : concepts applicables sur le terrain OBJECTIFS DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
  • 5. INTRODUCTION Jour 1 : • Introduction • Partie 1 : Cadre règlementaire • Partie 2 : Paramètres d’analyse • Partie 3 : Production et composition du lixiviat • Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la santé humaine Jour 2 : • Partie 5 : Stratégies de traitement du lixiviat • Partie 6 : Exemples de cas • Débat et questions-réponses STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
  • 6. INTRODUCTION Eléments déterminant les paramètres à suivre dans le lixiviat STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET » Jour 1 : • Introduction • Partie 1 : Cadre règlementaire • Partie 2 : Paramètres d’analyse • Partie 3 : Production et composition du lixiviat • Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la santé humaine Jour 2 : • Partie 5 : Stratégies de traitement du lixiviat • Partie 6 : Exemples de cas • Débat et questions-réponses
  • 7. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » PARTIE 1 : CADRE RÈGLEMENTAIRE
  • 8. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Mise en contexte et objectifs • Loi n° 01-19 Gestion, contrôle et élimination des déchets • Loi n° 03-10 Protection de l’environnement • Décret exécutif n° 06-141 définissant les valeurs limites des rejets d’effluents liquides industriels • Décret exécutif n° 09-209 fixant les modalités d’octroi de l’autorisation de déversement des eaux usées autres que domestiques dans un réseau public d’assainissement ou dans une station d’épuration • Résumé CONTENU
  • 9. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Cadre règlementaire = une des contraintes principales d’un projet de traitement de lixiviat ou de l’exploitation d’une installation de traitement (station d’épuration ou STEP) • En général, une des sources du choix : – Des paramètres d’analyse – De la quantité / fréquence d’échantillonnage ou analyse • Peut également préciser d’autres contraintes d’exploitation ou points d’attention • Objectif de la partie 1 : résumer le contexte légal influençant le choix des paramètres d’analyse et de la fréquence / quantité d’échantillonnage MISE EN CONTEXTE ET OBJECTIFS
  • 10. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • « La valorisation et/ou l’élimination des déchets doivent s’effectuer dans des conditions conformes aux normes de l’environnement, et ce notamment sans : – Mettre en danger la santé des personnes, des animaux et sans constituer des risques pour les ressources en eau, le sol ou l’air, ni pour la faune et la flore ; (…) » -> lien avec la gestion du lixiviat LOI N° 01-19 GESTION, CONTRÔLE ET ÉLIMINATION DES DÉCHETS
  • 11. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Art. 4 (…) « Pollution des eaux : L’introduction dans le milieu aquatique de toute substance susceptible de modifier les caractéristiques physiques, chimiques et/ou biologiques de l’eau et de créer des risques pour la santé de l’homme, de nuire à la faune et à la flore terrestres et aquatiques, de porter atteinte à l’agrément des sites ou de gêner toute autre utilisation normale des eaux » • Art. 10 (…) « L’Etat doit définir les valeurs limites, les seuils d’alerte et les objectifs de qualité, notamment pour l’air, l’eau, le sol et le sous-sol, ainsi que les dispositifs de surveillance de ces milieux récepteurs et les mesures qui devront être observées en cas de situation particulière. » -> Notions de rejet vs. milieu récepteur – Valeur limite (= à l’émission) – Objectifs de qualité (= à l’immission) LOI N° 03-10 PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT
  • 12. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Art. 49 « Les eaux superficielles ou souterraines, les cours d’eau, lacs et étangs, les eaux littorales ainsi que l’ensemble des milieux aquatiques font l’objet d’un inventaire établissant leur degré de pollution. (…) La règlementation définit : (…) - Les spécifications techniques et les critères physiques, chimiques, biologiques et bactériologiques auxquels les cours d’eau, sections de cours d’eau, lacs et étangs et les eaux littorales et souterraines doivent répondre » -> Objectifs de qualité dans le milieu récepteur LOI N° 03-10 PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT
  • 13. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Art. 50 « (…) La règlementation détermine notamment : (…) 2) les conditions dans lesquelles sont effectués les contrôles des caractéristiques physiques, chimiques, biologiques et bactériologiques des eaux de déversement et des conditions dans lesquelles il est procédé aux prélèvements et aux analyses d’échantillons. » -> Objectifs de qualité au rejet et modalités LOI N° 03-10 PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT
  • 14. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Décret définissant les valeurs limites des rejets d’effluents liquides industriels • Art. 4 « Toutes les installations générant des rejets d’effluents liquides industriels doivent être conçues de manière à ce que leurs rejets d’effluents liquides industriels ne dépassent pas à la sortie de l’installation les valeurs limites des rejets définies en annexe (…) et doivent être dotées d’un dispositif de traitement approprié de manière à limiter la charge de pollution rejetée » -> Objectifs de qualité au rejet + limitation de la charge (concentration x débit) -> Paramètres sélectionnés pour les analyses faites en Belgique sur les 3 échantillons de lixiviat DÉCRET EXÉCUTIF N° 06-141 VALEURS LIMITES
  • 15. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Art. 6 « Au titre de l’autocontrôle et de l’autosurveillance les exploitants d’installations générant des rejets d’effluents liquides industriels doivent tenir un registre où sont consignés la date et les résultats des analyses qu’ils effectuent selon des modalités fixées par arrêté du ministre chargé de l’environnement et, le cas échéant, du ministre chargé du secteur concerné » -> Modalités et fréquence de prise d’échantillon • Art. 12 « Les méthodes d’échantillonnage, de conservation et de manipulation des échantillons ainsi que les modalités d’analyses sont effectuées selon les normes algériennes en vigueur. » DÉCRET EXÉCUTIF N° 06-141 VALEURS LIMITES
  • 16. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE DÉCRET EXÉCUTIF N° 06-141 VALEURS LIMITES
  • 17. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE DÉCRET EXÉCUTIF N° 06-141 VALEURS LIMITES
  • 18. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE • Décret fixant les modalités d’octroi de l’autorisation de déversement des eaux usées autres que domestiques dans un réseau public d’assainissement ou dans une station d’épuration -> Objectifs de qualité au rejet : • Concentrations autorisées plus élevées que dans le milieu naturel • Noter la présence du paramètre sulfates (impact sur béton + production de H2S) • N’exclut pas un prétraitement éventuel DÉCRET EXÉCUTIF N° 09-209 AUTORISATION DE DÉVERSEMENT
  • 20. 1. CADRE RÈGLEMENTAIRE RÉSUMÉ • Législation / règlementation est une source importante d’information dans le choix des paramètres d’analyse et la fréquence / modalités d’échantillonnage -> responsabilité au regard de sanctions ! • Valeurs-seuil au rejet (à l’émission) ou objectifs de qualité dans le milieu récepteur (à l’immission) • Notions de concentration et charge • Rejet dans réseau public différent de rejet dans le milieu naturel • Référence générale dans le cas présent : Décret exécutif n° 06-141 et éventuellement arrêté ministériel
  • 21. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » QUESTIONS À CE STADE ?
  • 22. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » PARTIE 2 : PARAMÈTRES D’ANALYSE
  • 23. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE Jour 1 : • Introduction • Partie 1 : Cadre règlementaire • Partie 2 : Paramètres d’analyse • Partie 3 : Production et composition du lixiviat • Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la santé humaine Jour 2 : • Partie 5 : Stratégies de traitement du lixiviat • Partie 6 : Exemples de cas • Débat et questions-réponses RAPPEL : STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
  • 24. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Mise en contexte et objectifs • Critères de choix des paramètres : vue d’ensemble • Détail des paramètres principaux • Autres paramètres • Prise et conservation d’échantillons • Résumé CONTENU
  • 25. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Il importe de savoir le pourquoi d’une analyse et ce qui se cache derrière cette dernière Objectifs de la partie 2 : • Passer en revue les paramètres principaux (principalement issus de la règlementation – rejet au milieu naturel) • Passer en revue de manière succincte les aspects importants liés à ces paramètres (à approfondir dans les parties suivantes) • Rappeler les bonnes pratiques d’échantillonnage et conservation MISE EN CONTEXTE ET OBJECTIFS
  • 26. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Abordés ici : paramètres au niveau du lixiviat brut • Législation / règlementation : valeurs-seul autorisées (ou charges) • Substances avec impact sur le milieu récepteur ou les réseaux d’égouttage / STEP publiques en aval (et/ou la santé humaine) -> voir partie 4 • Paramètres importants pour : – Le choix d’une filière de traitement du lixiviat – La gestion d’une STEP au jour le jour – Le suivi d’un CET • Non abordés ici les paramètres liés : – À la conduite des stades intermédiaires d’une STEP : indice des boues, etc. – À des procédés spécifiques – Au traitement des boues d’épuration CRITÈRES DE CHOIX DES PARAMÈTRES : VUE D’ENSEMBLE
  • 27. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : sur place • Principe : sonde de température • Unité : °C • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 30°C) et 09-209 (≤ 30°C) • Intérêt IE ? : oui, si risque d’augmentation de la température des eaux de surface (oxygène dissous, cycle biologique des poissons, etc.) • Intérêt gestion STEP ? : oui car problème si extrême pour procédés biologiques et physico-chimiques (pas le cas pour lixiviat) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : refroidissement à l’air ou eau (échange de chaleur) DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : TEMPÉRATURE
  • 28. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : idéalement sur place ou sur échantillon frais • Principe : sonde de mesure de l’activité des ions hydrogène (= acidité) par potentiométrie • Unité : - (attention car échelle logarithmique : pH 4 a 100 fois plus de H+ que pH 6) • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (6,5 – 8,5) et 09-209 (5,5 – 8,5) • Intérêt IE ? : oui, impact sur pH de l’eau et peut être corrosif • Intérêt gestion STEP ? : oui car idéalement neutre pour traitement biologique et corrosion matériaux, impact sur substances en solution (Me) • Intérêt gestion CET ? : oui car reflète l’état de l’activité biologique • Mode d’élimination : neutralisation (acide ou base) DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : pH
  • 29. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire (attention échantillonnage) • Principe : Filtration sur un filtre normé. Séchage à 105°C et détermination du poids de résidu par différence (pour les matières volatiles en suspension : étape en plus de pesée après passage à 525°C) • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 35 mg/l) et 09-209 (≤ 600 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car risque d’augmentation de la turbidité des eaux de surface + apport de matières constituant ces MES • Intérêt gestion STEP ? : oui car surcharges doivent être gérées • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : séparation solide-liquide après coagulation éventuelle DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : MATIÈRES EN SUSPENSION (MES)
  • 30. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : détermination de la somme de l’azote ammoniacal (N-NH4) et organique par digestion et distillation (transformation en ammonique) puis mesure de ce dernier par photométrie • Unité : mg/l • Remarque : N Kjeldahl + N-NO3 (nitrates) + N-NO2 (nitrites) = N global ou total • Paramètre légal ? : décret 06-141 (≤ 30 mg/l) (N global ≤ 150 mg/l pour 09- 209) • Intérêt IE ? : oui, car risque de toxicité ammoniaque, de consommation de l’oxygène dissous et d’eutrophisation • Intérêt gestion STEP ? : oui car un des paramètres clé de traitement • Intérêt gestion CET ? : oui car reflète l’activité du CET • Mode d’élimination : stripping ou biologique (nitrification – dénitrification) DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : AZOTE (N) KJELDAHL
  • 31. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : Dissolution des solides à l’acide et formation de phosphates. Dosage de ces dernier par formation d’un complexe et colorimétrie. (si filtration préalable et mesure directe -> phosphates dissous) • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 10 mg/l) et 09-209 (≤ 50 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car risque d’eutrophisation des eaux de surface • Intérêt gestion STEP ? : oui pour dosage réactifs (mais doit y en avoir suffisamment pour traitement biologique : DBO/P de 100/1 minimum) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : précipitation et séparation liquide-solide DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : PHOSPHORE (P) TOTAL
  • 32. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : oxydation des matières oxydables en milieu acide puis quantification de l’agent oxydant restant après réaction. • Unité : mg O2/l • Exemples : – Méthanol : CH3OH + 3/2 O2 -> CO2 + 2 H2O DTO = 1,5 g/g DCO test = 1,5 g/g – Ethanol : C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O DTO = 2,1 g/g DCO test = 1,9 g/g DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : DEMANDE CHIMIQUE EN OXYGÈNE (DCO)
  • 33. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Remarque : interférence en cas de forte concentration de chlorures (cas du lixiviat) -> prétraitement de l’échantillon obligatoire • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 120 mg/l) et 09-209 (≤ 1.000 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car reflète le potentiel des polluants (en général organiques) à consommer l’oxygène dissous dans l’eau de par leur oxydation • Intérêt gestion STEP ? : oui car un des paramètres clé de traitement • Intérêt gestion CET ? : oui car reflète l’activité du CET • Mode d’élimination : précipitation après coagulation, traitement biologique DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : DEMANDE CHIMIQUE EN OXYGÈNE (DCO)
  • 34. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire, attention à la conservation • Principe : Inoculation d’eau diluée avec microorganismes. Mesure de la consommation en oxygène (dégradation) durant 5 jours (DBO5) par différence de pression. • Unité : mg O2/l • Remarques : reflète le potentiel d’une biomasse standard à dégrader les matières organiques. Ne fonctionne pas bien avec substances toxiques. • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 35 mg/l) et 09-209 (≤ 500 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car le reflète le pot. de biodégradabilité de la matière organique (rapport DBO/DCO) • Intérêt gestion STEP ? : oui car un des paramètres clé de traitement • Intérêt gestion CET ? : oui car reflète l’activité du CET (variation DBO/DCO) • Mode d’élimination : traitement biologique DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : DEMANDE BIOLOGIQUE EN OXYGÈNE (DBO)
  • 35. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Rapport DBO/DCO : – Au plus élevé, au plus eau usée sensée être biodégradable – Le solde est le « talon dur » de la DCO (récalcitrant) – Exemples : DBO DCO DBO/DCO • Eaux usées domestiques (mg/l) : 300 667 0,45 • Méthanol pur (g/g) : 1,0 1,5 0,67 • Acide acétique pur (g/g) : 0,65 1,0 0,65 DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : DEMANDE BIOLOGIQUE EN OXYGÈNE (DBO)
  • 36. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Concerne : Al, Cd, Cu, Hg, Pb, Cr, Sn, Mn, Ni, Zn, Fe • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : Dissolution de l’échantillon à l’acide (après filtration si fraction soluble) puis mesure par spectrométrie • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décrets 06-141 et 09-209 • Intérêt IE ? : oui, car toxique (surtout pour métaux lourds) • Intérêt gestion STEP ? : oui pour adaptation éventuelle dosage réactifs (mais pas mesure systématique requise) et pour éviter les colmatages (Fe) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : précipitation / sorption puis séparation liquide-solide DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : MÉTAUX
  • 37. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Concerne : catégorie qui regroupe de nombreuses molécules diverses • Prise de mesure / analyse : en laboratoire ? • Principe : inconnu à notre niveau • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décret 06-141 (0,005 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car toxicité et accumulation dans la chaine alimentaire • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique (car traité avec le reste) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : à définir DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : SUBSTANCES TOXIQUES BIOACCUMULABLES
  • 38. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : Décomposition des complexes en milieu acide et libération de l’acide cyanhydrique. Récupération en solution et dosage par colorimétrie. • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 0,1 mg/l) et 09-209 (≤ 0,1 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car toxique • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : biologique, stripping DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : CYANURES
  • 39. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : mesure via une électrode (sonde) spécifique. • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 15 mg/l) et 09-209 (≤ 10 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car nocif à trop grandes concentrations • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : précipitation puis séparation liquide-solide DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : FLUOR
  • 40. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : Formation d’un complexe coloré. • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 0,3 mg/l) et 09-209 (≤ 1 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car toxique • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique (inhibiteur de l’activité biologique en concentrations plus élevées) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : oxydation, traitement biologique DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : PHÉNOLS (INDICE PHÉNOL)
  • 41. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : Extraction au solvant puis mesure, plusieurs méthodes disponibles. • Unité : mg/l • Remarque : regroupe une large catégorie de molécules (C-H) de taille, configuration et volatilité différentes (carburants, etc.) • Paramètre légal ? : décrets 06-141 (≤ 10 mg/l) et 09-209 (≤ 10 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car certains sont toxiques • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique (car traité avec le reste) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : oxydation, traitement biologique DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : HYDROCARBURES TOTAUX
  • 42. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : Extraction au solvant puis mesure, plusieurs méthodes disponibles. • Unité : mg/l • Remarque : regroupe une large catégorie de molécules de taille, et configuration différentes • Paramètre légal ? : décret 06-141 (≤ 20 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car effet néfaste sur les eaux de surface • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique (car traité avec le reste) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : oxydation, traitement biologique, sorption DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : HUILES ET GRAISSES
  • 43. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : diverses méthodes. • Unité : mg/l • Remarque : regroupe une large catégorie de molécules de taille, et configuration différentes (ex. = PCB, dioxines, etc.) • Paramètre légal ? : décret 06-141 (≤ 5 mg/l) • Intérêt IE ? : oui, car toxicité • Intérêt gestion STEP ? : normalement non dans le cas des lixiviats de CET domestique (car traité avec le reste) • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : oxydation, traitement biologique, sorption DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : COMPOSÉS ORGANIQUES CHLORÉS
  • 44. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Prise de mesure / analyse : en laboratoire • Principe : colorimétrie. • Unité : mg/l • Paramètre légal ? : décret 09-209 (≤ 400 mg/l) • Intérêt IE ? : non, mais important pour réseaux d’égout, car réduction en milieu anaérobie produit du H2S qui est toxique. En plus, SO4 est corrosif pour le béton. • Intérêt gestion STEP ? : concentration peut être élevée dans les lixiviats • Intérêt gestion CET ? : pas à notre connaissance • Mode d’élimination : précipitation puis séparation liquide-solide DÉTAIL DES PARAMÈTRES PRINCIPAUX : SULFATES (SO4)
  • 45. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Les chlorures peuvent être présents en concentrations importantes dans le lixiviat, impact environnemental lié à la salinité, surtout quand faible débit de rivière (pas de traitement possible hormis osmose inverse) • La conductivité du lixiviat est élevée, elle peut être mesurée par sonde en ligne (idem ci-avant) • La couleur a un impact visuel important (principalement DCO « dure ») • Le pouvoir incrustant (précipitation de carbonates de calcium, par exemple) est un paramètre important lorsque l’on considère un traitement impliquant des membranes • L’alcalinité (pour information) AUTRES PARAMÈTRES
  • 46. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Importance du choix de flacon (verre vs. plastique) • Etiquetage précis • Homogénéisation • Rinçage avec l’eau à échantillonner • Laisser un ciel gazeux dans le flacon • Problématique des matières en suspension • Point d’échantillonnage si s’intéresse au lixiviat brut PRISE D’ÉCHANTILLONS
  • 47. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Frigorifier et livrer le plus rapidement possible au laboratoire : – Réactions biologiques -> rapport DBO/DCO – Réactions chimiques -> précipitation • Au laboratoire, acidifier directement pour certains paramètres (éventuellement après filtration) CONSERVATION ET GESTION D’ÉCHANTILLONS
  • 48. 2. PARAMÈTRES D’ANALYSE • Choix (et fréquence) des paramètres à analyser dans le lixiviat lié à : – Législation / règlementation (attention aux aspects « responsabilité ») – Substances avec impact sur le milieu récepteur ou les réseaux d’égouttage / STEP publiques en aval (et/ou la santé humaine) – Choix d’une filière de traitement du lixiviat – Gestion d’une STEP au jour le jour – Suivi d’un CET • Certains paramètres représentent directement une (ou des) substance(s), d’autres sont représentatifs de certaines propriétés d’un groupe de molécules • Importance des bonnes pratiques d’échantillonnage et de conservation / gestion des échantillons RÉSUMÉ
  • 49. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » QUESTIONS À CE STADE ?
  • 50. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » PARTIE 3 : PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT
  • 51. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT Jour 1 : • Introduction • Partie 1 : Cadre règlementaire • Partie 2 : Paramètres d’analyse • Partie 3 : Production et composition du lixiviat • Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la santé humaine Jour 2 : • Partie 5 : Stratégies de traitement du lixiviat • Partie 6 : Exemples de cas • Débat et questions-réponses RAPPEL : STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
  • 52. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Mise en contexte et objectifs • Terminologie • Processus de production du lixiviat au sein du CET • Composition du lixiviat de CET • Evolution des caractéristiques du lixiviat dans le temps • Résumé Note : les analyses du lixiviat des CET vous intéressant seront discutées lors de la seconde journée, quand toutes les notions à considérer auront été abordées CONTENU
  • 53. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Par définition, la composition du lixiviat influence le choix des paramètres de suivi • Il importe de pouvoir interpréter les résultats d’analyse Objectifs de la partie 3 : • Résumer les processus menant à la production de lixiviat (et influençant sa composition) • Discuter les caractéristiques générales d’un lixiviat de CET • Montrer l’évolution de ces caractéristiques avec le temps, pour : – Interpréter le résultat des analyses (comportement du CET) – Définir (ou adapter) une stratégie de gestion / traitement du lixiviat MISE EN CONTEXTE ET OBJECTIFS
  • 54. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • « Le lixiviat (lessive au sens trivial ou percolat en physique) est le liquide résiduel qui provient de la percolation de l'eau à travers un matériau, dont une fraction peut être soluble. Ce matériau traversé peut être, par exemple, une poudre, un corps poreux insoluble ou très faiblement soluble, un amas quelconque de corps solides, avec des fractions liquides et gazeuses... Ce terme désigne notamment tous les « jus » issus de déchets, de composts, de cendres, de décharges ou de dépotoirs divers, etc (Source : Wikipedia) • Concentration en azote total de différents types de lixiviat (Source : Cervantes, 2009) TERMINOLOGIE
  • 55. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT
  • 56. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Source principale eau = précipitations (+ déchets) • Teneur en humidité = facteur important • • Source : Thonart et al. (2005) PROCESSUS DE PRODUCTION DU LIXIVIAT AU SEIN DU CET
  • 57. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT Types de processus dans les CET PROCESSUS DE PRODUCTION DU LIXIVIAT AU SEIN DU CET Source : Thonart et al. (2005)
  • 58. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT PROCESSUS DE PRODUCTION DU LIXIVIAT AU SEIN DU CET Source : Thonart et al. (2005) Biodégradation anaérobie : étapes déterminantes pour la qualité du lixiviat pH diminue, Solubilisation Me DCO, DBO pH augmente Alcalinité augmente SO4 -> H2S Toxicité NH3
  • 59. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT COMPOSITION DU LIXIVIAT Source : Thonart et al. (2005)
  • 60. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT COMPOSITION DU LIXIVIAT Source : Thonart et al. (2005)
  • 61. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Paramètres principaux : – pH – MES – DBO et DCO (toujours une fraction « dure » -> couleur) – N (N Kjeldahl et N-NH4 +) – P (traitabilité biologique) – Métaux lourds – Salinité (chlorure et sulfates) • Autres paramètres à suivre : impact environnemental + règlementation (paramètres organiques spécifiques repris dans la DBO ou DCO) COMPOSITION DU LIXIVIAT
  • 62. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Phase d’un CET : – Initiale : Démarrage, aérobie au début – Anaérobie acidogène, quelques semaines à 1 an – Anaérobie méthanogène , jusqu’à 50 ans (plus long par manque d’humidité) – Maturation (manque matière biodégradable) • Evolution des métaux dans le lixiviat : lien avec le pH • Evolution de la salinité dans le lixiviat : lien avec l’apport d’eau et le lessivage EVOLUTION DES CARACTÉRISTIQUES DU LIXIVIAT DANS LE TEMPS
  • 63. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • 3 catégories de matières organiques dans les déchets (si humidité) : – Biodégradation rapide (quelques mois) : restes de cuisine, carcasses, etc. – Biodégradation moyenne (quelques années) : matières cellulosiques transformées (papier, carton) – Biodégradation lente (> 10 ans) : matières cellulosiques naturelles (bois) • Evolution des matières organiques dans le lixiviat: – 5 à 10 premières années : composés intermédiaires solubles de la biodégradation (sucres, acides, alcools, etc.) – Apparition progressive de molécules à poids moléculaire plus élevé et moins biodégradables (acides humiques et fulviques, etc.) EVOLUTION DES CARACTÉRISTIQUES DU LIXIVIAT DANS LE TEMPS
  • 64. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Evolution de l’azote dans le lixiviat liée à la matière organique : – Dans les phases initiales, présence d’azote organique et d’ammonium (NH4 +) – Au fur et à mesure de la maturation l’ammonium devient l’espère majoritaire • Le lixiviat d’un CET qui mature est donc caractérisé par : – Une diminution du rapport DBO/DCO (diminution de la biodégradabilité) – Augmentation du rapport N/C (représenté par N/DCO ou N/DBO) • Caractéristiques importantes pour le traitement du lixiviat EVOLUTION DES CARACTÉRISTIQUES DU LIXIVIAT DANS LE TEMPS
  • 65. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT EVOLUTION DES CARACTÉRISTIQUES DU LIXIVIAT DANS LE TEMPS Source : Cervantes (2009) • Evolution des concentrations dans le lixiviat en fonction des phases du CET
  • 66. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT EVOLUTION DES CARACTÉRISTIQUES DU LIXIVIAT DANS LE TEMPS Source : Cervantes (2009) • Evolution des concentrations en N-NH4 + dans le lixiviat en fonction de l’âge du CET
  • 67. 3. PRODUCTION ET COMPOSITION DU LIXIVIAT • Le CET est un réacteur biologique (anaérobie), l’ensemble des processus s’y déroulant déterminent la qualité du lixiviat • Importance de l’humidité des déchets sur l’activité biologique • Certains paramètres sont prépondérants • Evolution de la qualité du lixiviat en fonction du temps : – Rapport DBO/DCO (biodégradabilité) – Rapport N/C • Importance par rapport à l’impact du CET, relation à la règlementation et mise en place / adaptation de la stratégie de gestion / traitement du lixiviat RÉSUMÉ
  • 68. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » QUESTIONS À CE STADE ?
  • 69. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » PARTIE 4 : IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES
  • 70. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES Jour 1 : • Introduction • Partie 1 : Cadre règlementaire • Partie 2 : Paramètres d’analyse • Partie 3 : Production et composition du lixiviat • Partie 4 : Impact et évolution des substances sur l’environnement et la santé humaine Jour 2 : • Partie 5 : Stratégies de traitement du lixiviat • Partie 6 : Etudes de cas • Débat et questions-réponses RAPPEL : STRUCTURE DE L’ATELIER « LIXIVIAT DE CET »
  • 71. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Mise en contexte et objectifs • Vue d’ensemble de l’impact du lixiviat de CET • Impact et évolution de chaque substance (et paramètre) • Résumé CONTENU
  • 72. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Il importe de savoir pourquoi la règlementation et la bonne pratique se focalisent sur certains paramètres • Cette partie ne se concentre que sur les principaux composés pertinents du point de vue du lixiviat de CET Objectifs de la partie 4 : • Prendre la bonne mesure des implications d’un rejet en lixiviat dans le milieu naturel • Donner des notions concernant l’impact environnemental et sanitaire des substances / paramètres concernés MISE EN CONTEXTE ET OBJECTIFS
  • 73. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Lixiviats doivent être considérés comme dangereux • Principale source de pollution d’un CET • Impact sur l’environnement, la santé publique, l’économie et l’organisation sociale aux alentours • Bactéries et substances (organiques et minérales) • Plus grand risque si pas de collecte = pollution des nappes • Plus grand risque si collecte et pas de traitement = pollution des eaux de surface • Ne pas oublier l’impact atmosphérique (ammoniaque, …) même si moins critique VUE D’ENSEMBLE DE L’IMPACT DU LIXIVIAT DE CET Source : Thonart et al. (2005)
  • 74. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : représente les matières organiques (potentiel de biodégradation ou d’oxydation) • Evolution dans l’environnement : – Fonction des propriétés : reste en solution, volatilisation, sorption aux particules – Dégradation plus ou moins rapide par des procédés biologique (si biodégradables) et chimiques (photodégradation, etc.) IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : DBO ET DCO
  • 75. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Impact environnemental : – Dégradation consomme de l’oxygène -> impact sur les masses d’eaux de surface – Certaines substances sont toxiques et/ou bioaccumulables – Couleur • Toxicité humaine : – Fonction des composés présents – Peut rendre une eau impropre à la consommation IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : DBO ET DCO
  • 76. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : matières en suspension • Evolution dans l’environnement : – Fonction des propriétés et de la vitesse de l’eau: décantation ou restent en suspension – En fonction des composants : • Potentiel de dissolution • Potentiel de dégradation (si organique) IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : MES
  • 77. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Impact environnemental : – Impact sur la turbidité des eaux de surface – Peut concentrer certaines substances toxiques hydrophobes • Toxicité humaine : – Fonction des composés présents IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : MES
  • 78. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : Azote organique et azote ammoniacal • Evolution dans l’environnement : – Azote organique -> azote ammoniacal (N-NH4 +) – Azote ammoniacal • Equilibre NH4 + <-> NH3 (fonction du pH) • NH3 Potentiel de volatilisation (si pH élevé) • Oxydation en nitrites et nitrates • Absorption par les (micro)organismes IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : N
  • 79. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Impact environnemental : – NH3 toxique (pH plus élevé !) – Oxydation consomme de l’oxygène – Nutriment -> Eutrophisation • Consommation d’oxygène • Algues toxiques • Goût de l’eau • Toxicité humaine : – Toxicité NH3 – Concentration NO3 trop élevée dans eau la rend non potable IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : N
  • 80. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : P soluble (phosphates) et particulaire • Evolution dans l’environnement : – Précipitation en fonction des sels présents – Absorption par les (micro)organismes • Impact environnemental : – Nutriment -> Eutrophisation • Toxicité humaine : - IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : P
  • 81. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : métaux solubles et particulaires • Evolution dans l’environnement : – Oxydation (ex. fer : Fe2+ -> Fe3+), fonction du pH – Précipitation en fonction de l’équilibre chimique et du pH – Sorption – Absorption par les (micro)organismes IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : MÉTAUX
  • 82. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Impact environnemental : – Consommation d’oxygène si oxydation – Production de MES si précipitation (significatif seulement si quantité importantes) – Toxicité pour les métaux lourds, bioaccumulation pour certains • Toxicité humaine : oui pour les métaux lourds IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : MÉTAUX
  • 83. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : principaux = chlorures et sulfates • Evolution dans l’environnement : – Chlorures restent en solution – Sulfates peuvent précipiter ou se réduire en H2S • Impact environnemental : – Augmentation de la salinité : effet sur organismes aquatiques et terrestres (sol) – H2S toxique • Toxicité humaine : impacte la potabilité de l’eau IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : SALINITÉ
  • 84. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Rappel : substances organiques toxiques : phénols, cyanures, composés chlorés, certains hydrocarbures, etc. • Evolution dans l’environnement : – Fonction des propriétés : en solution, volatilisation, sorption, (bio)dégradation – Absorption par les (micro)organismes • Impact environnemental : Substances toxiques et dans certains cas bioaccumulables • Toxicité humaine : Substances toxiques et/ou cancérigènes et dans certains cas bioaccumulables IMPACT ET ÉVOLUTION DE CHAQUE SUBSTANCE : TOXIQUES
  • 85. 4. IMPACT ET ÉVOLUTION DES SUBSTANCES • Le lixiviat de CET doit être considéré comme un effluent dangereux • Eléments toxiques pour la santé humaine • Impact sur les sols, eaux de surface et eaux souterraines (+ atmosphère) • Gestion / traitement indispensables RÉSUMÉ
  • 86. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » QUESTIONS À CE STADE ?
  • 87. MERCI POUR VOTRE ATTENTION ! Contact : o.bastin@almadius.com
  • 88. ATELIER « LIXIVIAT DE CET » BIBLIOGRAPHIE
  • 89. BIBLIOGRAPHIE • Cervantes F.J. (Ed.) (2009) Environmental technologies to treat nitrogen pollution. IWA Publishing. • Thonart Ph., Diabaté S.I., Hiligsmann S. & Lardinois M. (2005) Guide pratique sur la gestion des déchets ménagers et des sites d’enfouissement technique dans les pays du Sud. OIF.