Rapport Des Dechets

GESTION DES DECHETS LPCI

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Ddicaces

On ddie ce travail premirement notre cher professeur Mr

MORADI, tout professeur de lanne 2013-2014, nos

collgues de classe et galement nos parents dune faon

spciale.

Un merci particulier pour notre prof qui a nous accord cette

chance dentamer un sujet aussi enrichissant et intressant.


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Sommaire Introduction.............................................................................................................3

Premire partie

1. Le compactage ........5 1.1. Les dchets concerns .......5 1.2. Principe......5 1.3. La mise en balle....5 1.4. Le compactage (ordinaire)...5 1.5. Performance, usages et prix...5

2. Le traitement thermique des dchets..6 2.1. Oxydation....6

2.1.1. Combustion....6 2.1.2. Incinration....7

2.2. La pyrolyse...7 2.3. La gazification.......7 2.4. Les centrales thermiques...........8

3. La mthanisation8 3.1. Dfinition...8 3.2. Avantages....9 3.3. Les dchets concerns...................................................................................9 3.4. Principe ..10 3.5. Les paramtres importants..10 3.6. Caractrisation des produits12 3.7. Etat de dveloppement actuel....................................................................13

4. Stabilisation des dchets ultimes......................................................................13 4.1. Dfinition..................................................................................................13 4.2. Stabilisation des dchets ultimes..............................................................14

4.2.1. Stabilisation froid...........................................................................14 4.2.2. Stabilisation chaud........................................................................14 4.2.3. Stabilisation tide..........................................................................14

Deuxime partie

1. Compostage...............................................................................................16 2. Dchets composables.................................................................................16 3. Les diffrentes tapes du procd de compostage.....................................17

a. La prparation..................................................................................17 b. La fermentation................................................................................17 c. La maturation...................................................................................18

4. Les modes de compostages.........................................................................18 a. Le compostage en composteur.........................................................18


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b. Le compostage en tas......................................................................19 c. Le compostage en fosse................................................................19

Troisime partie

1. Boues de station dpuration domestiques..................................................21 2. Stabilisation des boues................................................................................22 3. Conditionnement ........................................................................................23 4. dshydratation...........................................................................................24

Conclusion.......................................................................................................25


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Introduction

Cela fait plus d'un sicle que l'Homme s'est rendu compte que le traitement des

dchets est ncessaire vu qu'il permet une meilleure gestion des dcharges ainsi une

protection contre la pollution de l'environnement. En outre, Le traitement des dchets

permet de rintroduire, dans le cycle de production dun produit, des matriaux qui

composaient un produit similaire arriv en fin de vie, tout en gagnant en cot montaire.

La gestion des dchets compte actuellement parmi les principaux secteurs concerns par

la matrise d'impacts environnementaux, le progrs dans ce domaine a volu

considrablement vers une valorisation matire / nergie.

Le traitement des dchets est une activit en plein essor, de ce fait on va documenter

divers stratgies de traitements des dchets dans ce rapport et on va cerner plusieurs

procds de valorisation tels : procds de compactage, de compostage, de pyrolyse, de

combustion. etc., avec exemples et perspectives.


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Premire partie :


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1. Compactage 1.1. Dchets concerns

Le compactage est une technique utilisable pour tous les types de dchets solides. Il est principalement utilis pour les ordures mnagres, dans les dcharges, et dans de nombreuses industries pour rduire aussi bien leur volume de D.I.B (dchets industriels banals) que de D.I.S (dchets industriels spciaux). 1.2. Principe

Le but du compactage est d'augmenter la densit des dchets, c'est dire rduire le volume occup par une certaine quantit de dchets. La densit passe, durant le compactage, de 0.2 ou 0.3 t/m3 environ 1 t/m3. Cela permet ainsi d'augmenter les capacits de stockage.

Il existe deux principales formes de compactage :

1.3. La mise en balles Cette technique a vu le jour Glasgow, en Ecosse, en 1976. Une presse haute densit

permet de compacter les dchets urbains avant leur mise en dcharge sous formes de balles. Les balles obtenues, de forme paralllpipdiques, peuvent facilement tre empiles, stockes et transportes. Cette technique a connu un grand essor en Grande-Bretagne, mais reste peu rpandue en France (d'aprs "info dchets" de mars 1990). 1.4. Le compactage ("ordinaire")

Il existe trois principaux types de compacteurs : Le compacteur dsaccouplable : il se fixe sur de grands conteneurs. Les dchets

compacts s'entassent dans le conteneur. Quand celui-ci est plein, il est dsaccoupl et charg sur un camion pour la mise en dcharge.

Le compacteur monobloc : le conteneur et le compacteur ne font qu'un. Le volume du conteneur est donc plus rduit. Lorsque le conteneur est plein, le compacteur monobloc est transport par camion vers la dcharge.

Le compacteur de dcharges : le principe est le mme que les prcdents, mais la capacit est plus importante. Les constructeurs de ce type d'quipement sont gnralement des fabricants de matriel de terrassement.

1.5. Performances, usages et prix

Le compactage permet d'augmenter les capacits de stockage. Il ne gnre pas de dchets. C'est une technique simple et trs utilise, en particulier par les exploitants industriels de dcharges importantes. Les compacteurs sont facilement utilisables par tous, entreprises et collectivits, en particulier le compacteur monobloc.

Les capacits de traitements varient selon la technique utilise. Le compacteur dsaccouplable traite 100 300 m3/h, et le conteneur peut stocker 10 30 m3. Le compacteur monobloc, plus petit, traite 100 200 m3/h et peut stocker 5 25 m3. Les compacteurs de dcharges peuvent stocker 10000 35000 tonnes de dchets. Les balles obtenues lors d'un compactage en balles ont une densit de 0.85 1.2 t/m3, un poids de 700 1500 kg pour un volume de 0.9 5 m3.

Outre l'augmentation des capacits de stockage, les compacteurs prsentent de

nombreux avantages. Dans les dcharges, notamment, le stockage sous forme compacte (balles ou autres) permet de limiter les odeurs, l'envol de papiers ou de poussires, de


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rduire l'invasion des rats si les dchets n'y restent pas trop longtemps. Les balles de dchets sont faciles ranger, et ncessitent une couche de terre moins paisse pour les couvrir. Le cot du transport vers les lieux d'enfouissement est rduit puisqu'on transporte de plus grandes quantits la fois, et le compactage permet d'augmenter la dure de vie de la dcharge de prs de 60% pour une dcharge "libre".

Le cot de la dcharge de Glasgow, comprenant aussi bien la chambre de compactage en balles que l'infrastructure, le cot du gnie civil, les btiments, l'lectricit, l'aire de stockage, et le tri magntique associ, est estim quelques millions de francs. Mais pour une petite dcharge ou pour un simple compacteur monobloc, les prix sont trs abordables.

2. Le traitement thermique des dchets

Le traitement thermique des dchets urbains, industriels et agricoles repose sur diffrentes transformations thermochimiques pouvant aboutir la valorisation matire et/ou nergie. Dans la plupart de ces processus est mis en jeu un ensemble de mcanismes coupls de transfert de matire et de chaleur associs des ractions chimiques dans diffrents types datmosphres ractionnelles cres. Les procds mis en uvre sont soit des procds doxydation totale (combustion, incinration ou oxydation en voie humide), soit des procds de dcomposition et/ou de transformation thermochimique (pyrolyse ou gazification), imposant diffrents modes de rcupration/valorisation de lnergie calorifique libre. 2.1. Oxydation : 2.1.1 Combustion Raction doxydation complte des dchets avec lair prchauff (les molcules organiques reprsentent la principale part combustible) Combustion tage au fur et mesure de lchauffement de la matire Evaporation de lhumidit des dchets Macromolcules Petites molcules (inertes, ou gaz) CO, H2, CH4, SO2 soxydent immdiatement Flammes Les flammes poursuivent lchauffement molcules + courtes formes Libration chlore (PVC et autres) Acide chlorhydrique gazeux

Libration Fluore Acide fluorhydrique gazeux Les mtaux lourds sont oxyds. Une partie est entrane ltat gazeux ou dans les

poussires (cendres volantes) ; une autre partie mchefers A la fin, le carbone (rsidu des matires organiques) soxyde Rsidu final : mchefer (25 % de la masse entrante) + imbrls (< 5 %)

Ractions de combustion multiples & varies Prise en compte des principales dont laspect exothermique est prpondrant dans la formation et lentretien de la flamme. Et on peut distinguer quatres types de combustion :

Combustion du carbone

Combustion de lazote

Combustion du souffre

Combustion de lhydrogne


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2.1.2. Incinration

L'incinration est un mode de traitement des dchets reposant sur la combustion des dchets et le traitement des effluents. Les effluents sont des fumes pouvant tre nocives (mtaux lourds, dioxines et furannes, poussires, CO, HCI, HF, SO2, NO, NO2) quil convient de traiter avant rejet dans latmosphre ; leur traitement conduit la production de dchets solides (rsidus dpuration des fumes). Les autres effluents solides sont constitus des mchefers (quon peut valoriser en matriaux en BTP par exemple). La chaleur produite peut quant elle tre valorise directement et/ou permettre la production dlectricit. 2.1.3. La pyrolyse (carbonisation) Principe : oxydation partielle en prsence dO2_ oxydation mnage

Oxydation en labsence dO2_ Thermolyse - Pyrolyse Produits obtenus : gaz pauvre, coke et jus pyroligneux 3 niveaux de temprature : 400-600 C _ pyrolyse basse

600-1200 _ pyrolyse moyenne 1200-2000 C _ pyrolyse haute Situation : technique trs peu rpandu lheure actuelle pour le traitement des

dchets _ autorisations aux cas par cas et absence de rglementation globale

2.2. La gazification La gazification est une raction globalement endothermique qui transforme un

combustible solide (biomasse, dchet) en un gaz combustible (gaz de synthse) essentiellement form de H2 et CO, et dans une moindre mesure dhydrocarbures lgers (CH4, C2H4, C2H6). Elle met en jeu un ensemble de transformations thermochimiques (schage, dvolatilisation, craquage, reformage des gaz) parmi lesquelles la raction de gazification du char n'en constitue qu'une tape.

En gnral, on admet que ce procd rsulte dun processus deux tapes (pyrolyse et gazification) pouvant se raliser dans un mme racteur ou dcouples dans deux racteurs diffrents (gazification tage). Dans ce dernier cas, lagent gazifiant (air / O2 / H2O / CO2) est inject dans le second racteur pour gazifier les produits de la pyrolyse


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(coke + goudrons + incondensables) issus du premier racteur afin de produire le gaz de synthse.

Les procds actuels de gazification des dchets sont orients vers la destruction du

dchet (taux de conversion lev) et la production dun gaz fort PCI pour la valorisation dans les moteurs combustion interne ou turbines gaz pour la production dlectricit. Le PCI du gaz produit dpend videmment du type de dchet mais aussi et surtout de lagent gazifiant et de la temprature.

La gazification apparat comme une relle alternative lincinration du fait que le rendement de conversion dun ensemble gazification/turbine gaz est toujours bien meilleur (45%-55%) que celui dun ensemble incinration/chaudire/turbine vapeur. Cela permet terme de diminuer le rapport CO2/kWh produit, contribuant ainsi installer les nouvelles filires de destruction thermique des dchets dans le cadre dun dveloppement durable. 2.3. Les centrales thermiques Intrt : valorisation thermique des dchets, conomie de combustibles Limitations : flamme altre _ baisse de la puissance nominale de la chaudire Elimination des sous-produits (cendres) Mise en uvre Foyers grille pour les combustibles solides (uniquement incinration de dchets)

Brleurs charbon pulvris ou brleurs injection simultane de fuel/gaz naturel et dair. Lits fluidiss pour les combustibles solides (pr-traitement ncessaire) Ajouts des dchets sous forme gazeuse, liquide ou solide (broyage fin ncessaire car le temps de passage en flamme est trs bref : < 1 s) Conclusion : concinration = technique thermique de dgradation des dchets par

oxydation totale incluant une valorisation matire ou nergie _ en accord avec une politique de dveloppement durable. Non encore rentables conomiquement.

3. La mthanisation : 3.1. Dfinition de la Mthanisation

La digestion anarobie ou mthanisation est un processus biologique naturel de transformation de la matire organique carbone en biogaz. Cette dcomposition des matires organiques est ralise en absence d'air et de lumire dans des cuves fermes en milieu liquide ou sec. Le biogaz produit est compos majoritairement de mthane (CH4), de dioxyde de carbone (CO2) et deau (H2O). On trouve aussi sous forme de traces de lazote (N2), de lhydrogne sulfur (H2S) et de lammoniac (NH3). La digestion anarobie est utilise comme procd de traitement des dchets et de production dune nergie propre et renouvelable grce la combustion du biogaz. Cette dgradation aboutit la production :

Dun produit humide riche en matire organique partiellement stabilise appel digestat. Il est gnralement envisag le retour au sol du digestat aprs ventuellement une phase de maturation par compostage ;


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De biogaz, mlange gazeux satur en eau la sortie du digesteur et compos denviron 50% 70% de mthane (CH4), de 20% 50% de gaz carbonique (CO2) et de quelques gaz traces (NH3, N2, H2S). Le biogaz a un Pouvoir Calorifique Infrieur de 5 7 kWh/Nm3. Cette nergie renouvelable peut tre utilise sous diffrentes formes : combustion pour la production dlectricit et de chaleur, production dun carburant

3.2. Avantages

La mthanisation de dchets organiques prsente de nombreux avantages, notamment :

une double valorisation de la matire organique et de lnergie ; cest lintrt spcifique la mthanisation par rapport aux autres filires,

une diminution de la quantit de dchets organiques traiter par dautres filires,

une diminution des missions de gaz effet de serre par substitution lusage dnergies fossiles ou dengrais chimiques,

un traitement possible des dchets organiques graisseux ou trs humides, non compostables en l'tat,

une limitation des missions dodeurs a priori du fait de digesteur hermtique et de btiment clos quip de traitement dair performant.

3.3. Dchets concerns

Toute la matire organique est susceptible dtre ainsi dcompose (except des composs

trs stables comme la lignine) et de produire du biogaz, avec un potentiel mthanogne

toutefois trs variable. La mthanisation convient particulirement aux substrats riches en

eau, contenant de la matire organique facilement dgradable, et facilement pompables

pour permettre un fonctionnement en continu. Les dchets mthaniss peuvent tre dorigine :

agro-industrielle : abattoirs, caves vinicoles, laiteries, fromageries, ou autres industries

agro-alimentaires, industries chimiques et pharmaceutiques,

agricole : djections animales, rsidus de rcolte (pailles, spathes de mas ), eaux de

salle de traite,

municipale : tontes de gazon, fraction fermentescible des ordures mnagres, boues et

graisses de station dpuration, matires de vidange,

La co-digestion dun mlange de dchets organiques est prconiser pour permettre des

conomies dchelle et optimiser la production de biogaz.


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3.4. Principe de la mthanisation

Hydrolyse : dgradation des polymres en monomres Acidognes : transformation des monomres en gaz carbonique et acides organiques

(apparition dactates, dthanol, dammoniaque, dhydrogne et acides gras organiques de 2 5 atomes de carbone

Actogense : Les organismes transforment les AGV et alcools en hydrogne, gaz carbonique et actates.

Mthanogense : intervention des bactries mthanognes pour laborer les mthanes partir de gaz carbonique et des actates.

3.5. Les paramtres importants Temprature

Dans les procds industriels classiques, deux plages de tempratures sont communment utilises : la plage msophile entre 30C et 40C, et la plage thermophile entre 50C et 60C.

Comparativement aux systmes msophiles, les systmes thermophiles traitent des charges organiques plus importantes grce la croissance plus rapide des microorganismes mais sont gnralement plus instables et plus sensibles aux modifications extrieures.

La grande majorit des systmes industriels travaillent en rgime msophile.


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pH

Les bactries anarobies et notamment les bactries mthanognes sont sensibles aux variations de pH. Le pH optimal du processus de mthanisation se situe entre 6,5 7,5.

Laccumulation dacides gras volatils lors dune surcharge du mthaniseur entrane une chute rapide du pH des valeurs infrieures 5,0 ce qui entrane une inhibition du processus de mthanisation.

Des valeurs de pH suprieures 7,5 induites notamment par laccumulation dammoniac entranent une inhibition microbienne et des risques de prcipitation de composs minraux et donc de prise en masse de lintrieur du racteur biologique.

Sur certaines units de mthanisation une rgulation du pH base de soude peut-tre mise en place.

Taux de charge organique

On distingue deux types de charge :

La charge volumique applique (CVA) qui correspond la quantit quotidienne de matires organiques introduites par unit de volume du racteur biologique. Les units gnralement utilises sont des kgMO/m3.j (MO : Matire Organique) dans les domaines de lagriculture et des collectivits, ou des kgDCO/m3.j (DCO : Demande Chimique en Oxygne) dans le domaine de lagro-industrie.

La charge massique applique (CMA) qui correspond la quantit quotidienne de matires organiques introduites par quantit de biomasse prsente dans le digesteur (kgDCO/kgMVS.j).

Un taux de charge trop lev peut amener l'arrt de la digestion anarobie due une prsence trop importante d'acides gras.

Les Nutriments

Pour crotre dans des conditions optimales, les bactries anarobies ont besoin de macronutriments comme lazote et le phosphore. Le ratio optimal C/N/P est estim 100/5/1. Des lments minraux sont aussi ncessaires, tels que le potassium, le calcium, le fer, le cuivre, le nickel, le cobalt, etc.

La composition de ces macronutriments et oligo-lments doit tre rgulirement contrle.

Oxygne molculaire et teneur en eau

O2 trs toxique pour les bactries arobies (actognes et mthanognes) Systmes noys bien adapts aux dchets trs humides (> 80 %)


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Agitation Rle : viter la formation de crotes et la dcantation des particules denses _ Brassage mcanique (vis tub ou hlicomlangeur, N = 20 50 tr/min) Brassage hydraulique (pompes, pour dchets boueux) Brassage par injection de biogaz

3.6. Caractrisation des produits Le biogaz Principaux constituant : CH4 & CO2 H2S parfois prsent (rduction du souffre ou des sulfates) : problmes dodeur, de toxicologie et de corrosion. Oxydation aise en acide sulfurique. Le digestat Digestat = dchet C, H & O (le digestat garde les lments nutritifs principaux) Valorisation directe rare : - Temps de sjour trop court pour une bonne puration (les industriels privilgient la production de mthane) dure du traitement : 2 3 semaines uniquement - Phase aqueuse libre du digestat importante (re-largage dans le sol ou le sous-sol) - Mauvaises proprits agronomiques (prsence de germes pathognes par ex.) Post-traitements : - Mcanique (pour les digesteurs boueux, dcantation, centrifugation ou filtration) - Thermiques (oprations de schage et de granulation) - Physico-chimiques (coagulation-floculation pour les digestats boueux)

- Biologiques (fermentation chaude: Digestat Affinat ~ Compost)


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3.7. Etat de dveloppement actuel Filire de traitement largement utilise en France et dans le monde, principalement pour les dchets boueux (MS < 15 %) car la technique est simple matriser. Lisiers (de porcs) et autres djections animales Boues de stations dpuration deaux urbaines Certains dchets dindustries agro-alimentaires Mais aussi les OM ! (procd Valorga) Domaine agricole : 474 digesteurs en Europe (1998) produisant 40 Nm3 de CH4 OM : 46 units industrielles de mthanisation dans le monde (1994) Ex. Valorga met en uvre la mthanisation des OM (MS ~ 30 35 %) Amiens (85 000 tonnes/an), de mlanges de dchets verts et de cuisine Tilburg, Pays-bas (40 000 tonnes/an). Procd Dranco (Dry Anaerobic Composting) utilis Brecht (Belgique) pour traiter un mlange de dchets de fruits et lgumes, de rsidus de jardinage et de vieux papiers (10 000 tonnes/an).

4. stabilisation des dchets ultimes 4.1. Dfinition (dchets ultimes) On distinguera galement les dchets contenant encore des substances toxiques susceptibles d'tre relargues et dont il conviendra qu'elles ne se retrouvent pas dans les lixiviats, puis dans les sols et les eaux des lieux de stockage.

Lorsque l'on est en prsence de tels dchets, il convient de les stabiliser, c'est--dire de les inclure dans une gangue impermable aux toxiques relargables et d'une dure de vie suffisante pour assurer une protection durable des terrains o sont stocks ces dchets. Naturellement, les sites de stockage feront l'objet de contrles rguliers pour s'assurer de la bonne tenue des gangues et de leur efficacit dans le temps. Aujourd'hui, les dchets ultimes sont fixs dans diverses matrices comme les matires plastiques, les bitumes, les liants hydrauliques ou solidifiats, les vitrifiats et les minraux naturels reconstitus. Depuis peu on a dvelopp des mthodes de stabilisation dite mcano-biologique qui porte essentiellement sur la partie non fermentescible des rsidus de compostage.

La notion de dchet ultime s'applique un dchet qui, un moment donn, ne peut plus tre valoris de faon rentable ni sur le plan matriel, ni sur le plan nergtique par quiconque l'a produit. Le dchet doit donc tre stock de manire dfinitive ou/et au moins jusqu' ce que l'on dcouvre des moyens de le valoriser nouveau dans le futur. Parmi les dchets ultimes, on distinguera ceux qui ne contiennent plus aucune substance susceptible de brler (carbone et hydrogne organiques) et dont on dira, ds lors, qu'ils ne sont plus revalorisables sur le plan nergtique.


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4.2. Stabilisation des dchets ultimes

Pour stabiliser un dchet, 3 techniques principales sont disponibles:

froid

chaud

tide 4.2.1. Stabilisation froid

Les dchets sont mlangs des liants hydrauliques (silicates et aluminates principalement). Sont ajouts aussi en fonction de la nature des dchets:

des oxydants ou des rducteurs

des agents de prcipitation

des complexant

des absorbants slectifs Les liants ragissent avec de l'eau pour former des matrices solides (des btons). Le mortier obtenu est coul dans des moules pour former des blocs de 1m3 environ.

4.2.2. Stabilisation chaud

Elle consiste fabriquer un verre par fusion haute temprature (1200 1500C) des matires minrales contenue dans le dchet. Pour cela le dchet doit contenir:

de la silice (vitrifiant)

de l'oxyde de bore et des oxydes alcalins (fondants)

de l'alumine et des oxydes de calcium ou magnsium (pour la rsistance) La qualit du verre obtenu dpendra en grande partie des produits qui composent le dchet. Les verres riches en silice ou alumine seront plus stables et plus rsistants la lixiviation. Ceux riches en chlorures sulfates et alcalins seront moins homognes. Lorsque les dchets sont combustibles, il est avantageux de coupler pyrolyse et vitrification. La vitrification est la technique qui permet la plus forte rduction de volume des dchets. Le mercure n'est pas retenu par cette technique et les fumes doivent subir un traitement spcifique.

4.2.3. Stabilisation tide

Elle consiste mlanger les dchets (70%) et un bitume (30%) une temprature de 200 250C. Le produit est ensuite coul en dalles, en fts ou directement sur le lieu de stockage. Il n'y a pas d'interaction entre le bitume et le dchet, donc pas de formulation en fonction de sa nature.


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Deuxime partie :


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1. Quest-ce que le compostage ? Le compostage est un procd de valorisation biologique dit arobie, soit avec oxygne, qui sopre grce au travail de divers microorganismes (bactries, champignons et actinomyctes) uvrant dans des conditions idales dhumidit, doxygnation, de pH et de porosit. Ce procd de dcomposition acclr et contrl inclut une phase caractrise par une temprature leve (phase thermophile plus de 45C) rsultant de la chaleur gnre par les microorganismes suivie dune phase de maturation. Le compost qui en rsulte est un produit stable, hyginis et riche en composs humiques, qui sert principalement damendement et de fertilisant pour les sols.

2. Que peut-on composter ?

LES DCHETS DE JARDIN

Les fleurs fanes, les plantes, les fanes du potager

Les tontes de gazon, les feuilles, les tailles de haies et darbustes (rduites en morceaux)

LES DCHETS DE CUISINE

pluchures, coquilles des fruits secs (noix, noisettes)

Restes de lgumes, de fruits, de repas (riz, ptes)

Coquilles dufs

Filtres et marc de caf, sachets dinfusions


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LES AUTRES DCHETS

Sciures, copeaux (non traits)

Serviettes en papier, essuie tout (non colors)

Fumiers danimaux dlevage

Paillage danimaux domestiques herbivores

3. Les Diffrentes tapes du procd de compostage :

On peut distinguer plusieurs tapes dans le procd de compostage : une premire phase correspond la rception avec stockage des dchets verts sur une courte dure. Elle est suivie d'une phase de prparation des produits qui permettent d'obtenir une composition optimale pour les transformations biologiques. Aprs ces prtraitements, dmarre vraiment le compostage avec une phase de fermentation au cours de laquelle la matire organique est dgrade et recombine. A cette phase de fermentation, succde une phase de maturation qui peut tre prcde ou pas par un criblage permettent d'atteindre la granulomtrie souhaite en fonction de l'utilisation prvue du compost.

3.1. La prparation :

La prparation peut varier suivant la nature des dchets. Elle consiste un tri manuel ou mcanique (criblage) granulomtrique ou densimtrique pour certains dchets verts (branchage). Un broyage peut aussi tre ncessaire en particulier pour les dchets a forte composition en lignine par exemple.

3.2. La fermentation :

La fermentation se ralise grce aux microorganismes. Ces microorganismes ne vivent pas tous dans les mmes conditions de tempratures et ne se nourrissent pas tous des mmes substances. En se nourrissant de ces matriaux et en les digrant, les organismes produisent de nouvelles matires (humus) qui sont consommes par d'autres. Au dbut d'un compostage, seuls les micro-organismes sont actifs.

Cette phase, pendant laquelle beaucoup d'oxygne est consomm, et pendant laquelle la temprature monte, est appele phase de dcomposition (comprenant les phases msophile, thermophile et de refroidissement). Le processus de digestion commence. Les microorganismes entrent en action, ils utilisent des enzymes qui dtruisent d'abord les parois cellulaires des tissus tendres. Dans cette phase, les bactries sont l'uvre, la dcomposition de la matire organique se ralise.

Lors de la fermentation, le tas de compost ncessite une aration. Plusieurs techniques de ventilation peuvent permettent, en autre, de diffrencier les mthodes de compostage. Parmi les diffrents process utiliss de compostage, il faut distinguer ceux qui prsentent une ventilation naturelle statique de ceux qui prsentent une ventilation naturelle avec retournement.

Dans le premier cas, il s'agit du systme le plus rustique correspondant au compostage domestique. Cette mthode utilise aucun retournement par l'homme, l'aration se fait naturellement. Ceci correspond au compostage domestique mais qui est dconseille dans le cadre d'un objectif de matrise du procd de compostage


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La ventilation naturelle avec retournement d'andains (ou tas de matire en compostage) est en gnral utilise pour le compostage en plein air de dchets verts ou de dchets agricoles. Les andains sont des tas allongs disposs sur une aire btonne. Le retournement des andins se fait de faon rgulire pour assurer l'aration de la matire ncessaire entre autre pour la respiration des microorganismes. Le retournement se ralise l'aide d'appareils enjambeurs des andains.

Un arrosage hebdomadaire est assur les premires semaines afin de maintenir un taux d'humidit optimum du compost 55 60%. Il est aussi possible de raliser une ventilation force (en tas ou en andain) sur des systmes avec retournement ou pas. Cette aration force est assure par un rseau de drains sous les matires composter qui aspirent ou soufflent de l'air. Le retournement combin l'aration force permet une meilleure homognit du compost.

Ces diffrentes techniques peuvent tre mises en uvre dans diffrents environnements, c'est--dire soit l'air libre soit sous btiment non ferm et non confin et enfin sous btiment confin. Dans les deux premiers cas, ceci permet (en cas de ventilation ngative) de limiter la dispersion atmosphrique des composs et de rduire le problme de la place ncessaire au stockage.

Dans les systmes clos, la matire est traite sans contact avec le milieu extrieur, l'aration tant toujours force. Au final, pour les dchets peu humides et fibreux, tel les dchets verts, le compostage d'andains et l'apport d'eau pour faciliter la dgradation est privilgie. Une fois la fermentation ralise en grande partie intervient une phase de maturation du compost.

3.3. La maturation :

La notion de maturit est une donne primordiale connatre pour optimiser l'utilisation des composts. Pour certains, la maturit est synonyme de stabilit biologique. Pour d'autres, cela signifie que le compost ne prsente plus aucun risque pour la culture.

4. Les modes de compostage 4.1. Le compostage en composteur Le composteur* choisi par votre collectivit porte le label NF Environnement qui garantit un matriel de bonne qualit (bois ou plastique recycl et recyclable). Il doit tre pos en extrieur en contact direct avec le sol, sur une surface plane, et dans une zone semi-ombrage. AVANTAGES conserve lhumidit acclre le processus de compostage vite les nuisances dues aux animaux comporte un systme douverture pour extraire le compost facilite la monte en temprature INCONVNIENTS brassages moins aiss contrainte de volume mais possibilit de disposer de plusieurs composteurs


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4.2. Le compostage en tas Il consiste en un compostage direct des matires sur le sol, en un tas dau moins 1 2 m3, labri du vent et lombre. AVANTAGES pas de limitation de volume brassages du compost plus aiss INCONVNIENTS attirent certains animaux processus de compostage plus long et plus difficile (excs dhumidit - moins dhyginisation) 4.3. Le compostage en fosse Les dchets composter sont dposs dans un trou de 30 50 cm de profondeur, creus dans le sol. AVANTAGES compostage stimul par les lombrics INCONVNIENTS brassages difficiles aration limite et moins contrle pas de monte en temprature


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Troisime partie : Boues de station dpuration domestiques


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1. Les diffrentes classes des boues Les boues primaires

Elles proviennent du dcanteur primaire et correspondent en grande partie au pigeage de la pollution particulaire dentre. Dans le cas o la pollution collodale doit tre pige, lajout de ractifs chimiques (coagulants et floculant) est ncessaire. Leurs principales caractristiques sont : - davoir une bonne aptitude la dcantation, ce qui permet lobtention de concentrations leves par simple paississement car elles contiennent des particules de grosse taille et de densit leve. - dtre favorable la dshydratation et donc aux traitements visant les paissir ; - davoir une teneur importante en matires organiques, fonction de la typologie des eaux dentre. Ce taux de matires organiques par rapport aux MES (matires en suspension) diminue lors des pisodes pluvieux ou lors dajout de ractifs chimiques (et plus particulirement lors dajout de coagulants minraux).

Les boues secondaires Les boues secondaires, ou biologiques, proviennent du traitement biologique qui est possible grce aux micro-organismes purateurs du milieu, essentiellement des bactries. Sous leffet des paramtres de fonctionnement retenus sur le racteur biologique, les bactries libres puratrices du dpart vont adopter une structure en flocs. Ceux-ci sont de taille diffrente selon la charge massique retenue dans le systme et de qualit diffrente (taux de MVS) selon la part dauto oxydation de la biomasse, dpendante aussi de la charge massique et de la typologie des eaux dentre (fraction des MVS sur les MES). La formation de flocs va faciliter la rtention par dcantation de la biomasse au sein du clarificateur. En fonction de la charge massique retenue (quantit de MO entrante, quantit de biomasse prsente dans le bassin), on distingue: - les boues dites daration prolonge (Cm 0.1kg de DBO5/kg MVS) avec un taux de MVS de lordre de 65 70 % - les boues dites de moyenne charge (Cm 0.5kg de DBO5/kg MVS) avec un taux de MVS de 70 75 %. - les boues dites de forte charge (Cm > 0.5kg de DBO5/kg MVS) avec un taux de MVS suprieur de 80 %. Les boues secondaires ou biologiques ont pour caractristiques : - dtre peu favorable la dshydratation, ce qui engendre des cots supplmentaires pour lpaississement - dtre de qualit variable suivant les paramtres de fonctionnement fixs ou subis qui engendrent des siccits diffrentes.

Les boues tertiaires Les boues tertiaires sont le plus souvent issues dun traitement physico-chimique aprs un traitement biologique (do la notion de traitement tertiaire) . Ce traitement tertiaire a pour principal objectif un rle daffinage du traitement. Il savre obligatoire derrire une boue active lorsque les niveaux de rejets demands sont trs contraignants comme une teneur en MES infrieur 20 mg MES/l , une teneur en phosphore infrieure 1 mg Pt/l et une concentration en DCO infrieure 60 mg/l. Elles sont le plus souvent obtenues par lajout de ractifs chimiques et elles sont aussi le plus souvent plus difficiles dshydrater.


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Les boues mixtes Les boues mixtes correspondent au mlange des boues primaires et secondaires voir tertiaires. Leur aptitude la concentration par rapport aux boues biologiques est amliore lors dajout de boues primaires En rsum, le schma suivant reprsente les diffrentes tapes du traitement puratoire de la file eau en lien avec les diffrents types de boue associes

Boue organique hydrophile : Classe la plus tendue. Les difficults de dshydrater ces boues sont dues la prsence de

collodes hydrophiles. Ex. : boues provenant du traitement biologique deaux dorigine ERU ou ER des industries agro-alimentaires, textiles, chimie organique, ptrochimie

boue huileuse hydrophobe : Prsence dhuiles ou de graisses. Ces huiles sont en mulsions ou absorbes par les particules de boue. Ex. : eaux rsiduaires de raffineries

Boue minrale hydrophile : Ces boues contiennent des hydrophiles mtalliques (prcipits dions mtalliques : Al, Fe, Zn, Cr) Ou des floculats minraux (sels ferreux, ferriques, sels daluminium) Ex. : E.R des industries de traitement de surface (dcapage, anodisation, peinture), Tanneries etc.

Boue minrale hydrophobe : Prsence de : sables, limons, scories, sels cristalliss Ex. : E.R. de lavage de gaz de fumes (incinration ordures)

Boue minrale hydrophile hydrophobe : Ces boues contiennent principalement des matires hydrophobes contenant, elles-mmes, suffisamment de matires hydrophiles pour que linfluence dfavorable de celles-ci en dshydratation deviennent prpondrante.

Boue fibreuse : Boues gnralement faciles dshydrater Ex. : E.R. des industries papeteries, pte papier, cartonneries

2. Stabilisation des boues

a) La stabilisation biologique Elle s'opre selon deux voies biologiques possibles : arobie (en prsence d'oxygne) et

anarobie (en l'absence d'oxygne). La stabilisation arobie consiste mettre les boues dans des bassins d'aration dits aussi

bassins de stabilisation arobie. En sortie, les boues sont dites arobies ou stabilises arobies .

Le compostage est un mode de stabilisation arobie des boues, le plus souvent aprs dshydratation. Il s'agit souvent d'un traitement de stabilisation biologique complmentaire, destin la fabrication d'un produit : le compost. Cependant, il constitue le seul mode de stabilisation des boues primaires et secondaires issues d'un traitement physico-chimique des eaux uses. La stabilisation anarobie concerne surtout les grandes installations. Elle consiste mettre dans des digesteurs les boues directement issues de la dcantation primaire de la filire de traitement des eaux uses, et les porter haute temprature (de


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50 plus de 100C) afin d'en liminer bactries et virus. Stabilises avec 30 60 % de quantits de matire organique en moins, en sortie les boues sont dites anarobies ,

Stabilises anarobies ou digres . Elles prsentent une siccit pouvant aller au-del de 20 30 %. Ces procds de digestion anarobie, appels aussi mthanisation, s'accompagnent de la production de biogaz riche en mthane (65%) et en dioxyde de carbone (35%), avec des concentrations faibles d'hydrogne sulfur satur en eau. La rcupration et la valorisation de ce biogaz (sous forme de chaleur, d'lectricit, de combustible ou de carburant) reprsente un des postes permettant de rduire l'empreinte environnementale de la filire boue.

b) La stabilisation chimique La stabilisation chimique consiste bloquer lactivit biologique des boues en y mlangeant de la chaux vive, CaO, ou de la chaux teinte, Ca(OH)2. Les doses de chaux sont calcules en fonction des siccits initiale et finale des boues, dans une proportion de 10 50 % de la MS des boues, ce qui en lve le pH au-del de 12. En gnral, cette stabilisation s'opre aprs dshydratation des boues. En sortie, les boues sont dites hyginises. Cette pratique concerne en gnral des moyennes stations d'puration. Parfois, la stabilisation chimique s'opre avec ajout de nitrites pH acide. N.B : Les boues sont constitues deau et de matires sches. La siccit est le pourcentage massique de matire sche. Ainsi une boue avec une siccit de 10 % prsente une humidit de 90 %.

c) La stabilisation thermique La stabilisation thermique consiste un schage des boues, souvent dj) dshydrats

mcaniquement pour viter des cots trop important. Cet effet est temporaire mais persiste dans le temps tant que les boues ne sont pas rhumectes.

1. Conditionnement et Dshydratation

a) Procds de conditionnement Principe : La rupture de la stabilit collodale des boues.

Conditionnement chimique On utilise : Sels ferriques [FeCl3, FeSO4, Fe2(SO4)3] et conjointement avec la chaux Sels daluminium [Al2 (SO4)3 18H2O, AlCl3)] Exemple : pour les boues biologiques, le conditionnement varie suivant la teneur en

matires organiques des boues entre 3 et 10 % en masse de FeCl3 et 6 30 % de Ca(OH). Conditionnement thermique

Cuisson par des procds technologiquement diffrents : La boue est chauffe une temprature variant entre 160 et 210 C. Sa structure est irrversiblement transforme en librant la majeure partie de leau Lie

ou combine.

Le temps de cuisson varie de 30 90 min.


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b) dshydratation Qui correspond en fait une augmentation forte de siccit, modifie l'tat physique des

boues, celles-ci passant de l'tat liquide l'tat pteux ou solide. Les filtres bandes et les centrifugeuses ( noter que les centrifugeuses donnent selon leur rglage des boues liquides ou pteuses) donnent des boues plutt pteuses en raison de performances de dshydratation qui plafonnent 18-20 % de siccit pour la premire famille de matriels, et 20-25% desiccit pour la seconde. Les filtres -presses produisent par contre des boues de structure solide (30 35 % de siccit) car conjuguant un conditionnement au lait de chaux et des pressions leves. Ces matriels sont rservs aux installations les plus importantes, car

plus coteux et contraignants d'emploi que les filtres bande et les centrifugeuses. Des

perfectionnements technologiques sont rgulirement enregistrs.


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Conclusion

Daprs tous ce quon a cit ; on conclue:

Quil existe des types de traitements des dchets qui sont considrs comme amis pour lenvironnement, tel que le compostage qui la protge au maximum.

Et quil ya des types qui traitent les dchets avec dgagement des sous-produits nuisibles pour lenvironnement, quil faut les valoriser par exemple dans la production dnergie, afin de prserver les sources naturelles dnergie aux gnrations futures, et aussi de rduire ses effets.

Et le Maroc dans ce sens a tabli un processus ambitieux il sagit du plan Maroc vert, parmi ces objectifs rendre toutes les rgions du Maroc capables de grer ses propres dchets lhorizon de 2030.

Il est primordiale dans nos jours dagir a un niveau individuel et collectif afin de sauver ce qui reste encore, parce que demain les dcharges deviendront des mines dor. Une sensibilisation sera absolument un pas solide vers la perception dun nouveau monde ! Ici un changement de mentalit est ncessaire pour aborder cette question, Au lieu dliminer ses dchets systmatiquement, on choisit de les revaloriser et les rutiliser de nouveau.


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Rfrences

http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thanisation

http://www.adse-saintescobille.com/Documents/D%E9chetsABC.pdf

http://www.cap-sizun.fr/dossiers/dossiers.php?id_dossier=209

http://fr.wikipedia.org/wiki/Boues_d'%C3%A9puration

http://www.emse.fr/~brodhag/TRAITEME/fich1_2.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Compostage_(biologie)