Analyse comportementale des filtres retardateirs de colmatage ...

Olivier

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Analyse comportementale des filtres retardateirs de colmatage ...

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Analyse comportementale de filtres retardateurs de colmatage biologique pour système de drainage des lixiviats de sites d’enfouissement

O.G. Vermeersch, J. Mlynarek Centre des technologies géosynthétiques SAGEOS, StHyacinthe, Québec, Canada G. Scheubel, V. Despaux Texel Inc., StElzéar, Québec, Canada

R é glementations exigent l’utilisation de matériaux très peu perméables couplés à des systèmes de drainage des lixiviats (SCEL). Il est essentiel que le SCEL fonctionne correctement à long terme car une diminution de ses capacités peut résulter en une multitude de dysfonctionnements, dont les coûts peuvent être très importants. Or, il apparaît que de 30 à 60% des problèmes de fonctionnement des sites sont liés à un mauvais fonctionnement du SCEL. Cet article pré sente les critères de dimensionnement de filtres effectifs pour ce type d’applications menant finalement à l’établissement d’un cahier des charges ou spécifications d’un produit optimum. En se fondant sur ces spécifications, le papier présente ensuite le résultat des travaux de développement de prototypes ainsi que leurs performances éta blies par le biais d’essais insitu (lieux d’enfouissement sanitaire et de pâtes et papiers).

1 INTRODUCTION

Les problèmes environnementaux occasionnés par les déchets déchargés dans d’anciennes excavations ont obli gé les gouvernements à adopter des nouvelles règles de conception de sites d’enfouissement afin de réduire la probabilité de contamination des eaux souterraines. C’est ainsi que des modèles de sites d’enfouissement à simple voire double étanchéité sont aujourd’hui proposés. Ce pendant, le bon fonctionnement du site dépend de la col lecte soigneusement contrôlée et de l’évacuation des lixi viats hors du site. C’est pourquoi un système de collection et d’évacuation des lixiviats (SCEL) est couplé au système d’étanchéité. Situé au fond du site, le SCEL type consiste en une couche de drainage (gravier, sable à forte granulométrie, treillis drainant) dans lequel un réseau de tuyaux perforés est placé, surmonté d’une couche de filtration (granulaire ou géotextile). La fonction du système drainant est de collecter les lixiviats contenus dans les déchets et les li quides provenant de la percolation des précipitations à travers les déchets solides pendant toute la durée de fonc tionnement du site, pour les évacuer hors du système en vue de leur traitement. La couche de filtration répond aux fonctions de filtration et de séparation en retenant les particules et en permettant le libre écoulement du lixiviat vers le drain. Comme dans le cas d’autres applications en filtration, pour s’assurer que le système filtrant soit efficace, il faut trouver un compromis entre :

??le lessivage des particules, c'estàdire un passage im portant de particules à travers le filtre vers le drain; ??le colmatage du filtre, c'estàdire une accumulation d'eau en amont du filtre, et une augmentation de la pression interstitielle avec tous les risques d'instabilité que ce phénomène peut provoquer. Dans le cas particulier des lieux d’enfouissement sani taires, un phénomène particulier agit, en plus des contrain tes présentées précédemment. Il s’agit du colmatage bio logique, qui s’attaque à tous les constituants du SCEL et représente à ce jour l’une des causes les plus fréquem ment rencontrées dans leur dysfonctionnement (Young et al. 1982) (Haxo & Haxo 1988) (Koerner & Koerner 1989) (Landreth 1989) (Rhode & Gribb 1990) (Fourie et al. 1994) (Cazzufi et al. 1994) (Mlynarek & Rollin 1995). En fait, en résultat de plusieurs études (Bass 1986) (Ramke 1986) (McBean 1993) (SAGEOS 1996), il appa raît que 30 à 60% des problèmes de fonctionnement des sites sont liés à un mauvais fonctionnement du système de collection des lixiviats. Des problèmes tels que l’apparition de charges hydrauliques sur l’horizon imper méable, la déstabilisation des déchets, des difficultés à ex traire les biogaz ou encore la contamination du drain par des particules solides provenant de la couche susjacente peuvent apparaître suite à une mauvaise conception : d’où la nécessité d’appliquer des filtres retardateurs de colma tage biologique C’est dans l’optique d’éviter le colmatage des filtres qu’un programme de développement et d’évaluation in situ d’un nouveau filtre géotextile pour les systèmes de