Présentation 3 : Formation des lixiviats & Quantités

Formation « Planification, construction, exploitati on et fermeture des décharges contrôlées au Maroc »

Mai 2014/ MiS Page 1Formation „Décharges contrôlées“ – Module 2

un projet du

Programme de Gestion et de Protection de l‘Environn ement en Maroc (PGPE)

en coopération avec

Module 2 : Spécifications techniques applicables au x décharges Code de Bonnes Pratiques (CBP) § 2

1er JOUR

• Présentation 1 : Résumé du module 1 09:00 – 10:00

Page 2Mai 2014/ MiS Formation „Décharges contrôlées“ – Module 2

• Présentation 1 : Résumé du module 1 09:00 – 10:00

• Présentation 2 : Systèmes d’étanchéité à la base 10:30 – 12:3 0

• Présentation 3 : Formation des lixiviats & Quantités 14:00 – 14:45

• Présentation 4 : Exercice : Calcul de la quantité de lixiviat s 14:45 – 15:45

• Présentation 5 : Collecte des lixiviats / Principes de conce ption 15:45 – 16:30

• Présentation 6 : Curage des tuyaux de drainage des lixiviats 16:30 – 17:00

• Discussion : Questions / Réponses 17:00 – 17:30

Emissions de lixiviats

Décharge de Rabat « Oum Azza »

Septembre 2013


Source: Google Earth, 09.04.2013

Emissions de lixiviats

Décharge de Tunis « Jebel Chékir»

Juin 2013


Source: Google Earth, 06.12.2013

1. Introduction

Présentation 3 : Formation des lixiviats & Quantité s (CBP § 2.4)


2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets

3. Lixiviats provenant des précipitations

4. Lixiviats provenant d’apports en eau extérieurs

5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats

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1. Introduction01

02 Le Maroc n’est pas le seul pays qui rencontre des p roblèmes avec les émissions de lixiviats et leur traitement !

� ICP a fait ses premières expériences dans ce domaine dans les années 1997 - 2002

avec une décharge contrôlée dans la bande de Gaza

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Mai 2014/ MiS Formation „Décharges contrôlées“ – Module 2

Nos prestations : Conception, surveillance des travaux, assistance pour l’exploitation

Problème : Fortes émissions de lixiviat très concentré peu après le début de

l’enfouissement des déchets dans la décharge, même en l’absence de pluies.

(env. 10% de la quantité des déchets entrants, DCO env. 20.000 à 40.000 mg O2 / l)

� En Tunisie , pays qui compte à ce jour plus de 10 décharges contrôlée, ICP a fait les

même constats.

Il est de notre devoir à tous de tirer des leçons d es expériences réalisées dans les pays dont les déchets ont une composition semblables !

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1. Introduction01

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� Lixiviats libérés par les déchets eux-mêmes

lors du processus de consolidation des déchets, c-à-d lorsque la pression des

Origine des lixiviats

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déchets les uns sur les autres s’exerce

� Précipitations des eaux de pluie sur la décharge qui s’infiltrent dans le

corps de la décharge

� Eaux provenant de l’ extérieur de la décharge

(e.g. eaux superficielles et eaux souterraines qui s’introduisent dans le corps de la

décharge, eaux de lavage, eaux de process)

1. Introduction







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2. Lixiviats provenant de la consolidation des déch ets

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Composition moyenne des déchets ménagers au Maroc

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Sources: Meknès : ICP, 2009 / Rabat et Casablanca : Tarik El Ed ghiri, „Untersuchung geeigneter Strategien zurbiologischen Behandlung städtischer Hausabfälle in Schwe llenländer“, Dez. 2004)

Composition moyenne des déchets (analyses de déchet s de Meknès, Rabat et Casablanca)

Fortes DCO et DBO 5

Forte teneur en eau

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Expériences d’ICP dans différents pays :

La quantité de lixiviat issu de la consolidation des déchets dépend de lateneur en matière organique des déchets :

� Avec 35 à 40 % de matière organique dans les déchet s

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� Avec 35 à 40 % de matière organique dans les déchet s En général pas d’émission de lixiviat provenant des déchets

� Avec 60 à 70 % de matière organique dans les déchet s Quantité de lixiviats provenant de la consolidation des déchets :~ 10 % de la quantité de déchets(soit, pour 100.000 tonnes/an de déchets => env. 10.000 m³/an de lixiviats, sans tenircompte des lixiviats issus des précipitations)

Attention: il s’agit ici d’une estimation, car les quantité s de lixiviat émises ne sontque rarement mesurées régulièrement dans les pays dont les d échets ont une forteteneur en matière organique.

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Eau libérée par les déchets ou « Lixiviat de consolidation »

Cette part des lixiviats, qui résulte de la forte t eneur en eau des déchets

mis en décharge, ne peut être réduite que par un prétraitement des

déchets eux-mêmes.

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déchets eux-mêmes.

Ex: le Prétraitement Mécano-Biologique (PMB) des dé chets

� Réduction de la quantité de lixiviats

� Réduction de la concentration des lixiviats

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Principe du PMB

1ère phase: Traitement Mécanique (Valorisation des re cyclables)

Tri / Séparation des déchets recyclables, encombran ts et dangereux

� Diminution du volume de déchets à mettre en décharge

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Voir Présentation « Prétraitement des déchets » (Module 3)

� Diminution du volume de déchets à mettre en décharge

2ème phase: Traitement Biologique (Stabilisation des déchets organiques)

� Option n °1: Traitement en aérobie (avec O 2) � compostage

� Option n °2: Traitement en anaérobie (sans O 2) � biogaz (digesteur)

� Diminution de la teneur en eau et de la fraction organique

1. Introduction







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Précipitations à Tanger, Rabat, et Marrakech

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Sources: http://www.marocmeteo.ma/?q=fr/climat_ville shttp://www.wetterkontor.de/de/klima/klima2.asp?land =ma&stat=60101

Températures moy. Précipitations

Min [°C] Max [°C] [mm/an] [Jours/an]

Tanger 13,6 21,8 737 66

Rabat 12,5 21,9 556 48

Marrakech 12,8 26,4 282 33

Précipitations annuelles entre 500 et 800 mm/an (et plus)=> comme en Allemagne !

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Tanger Rabat Marrakech

Répartition des jours de pluie sur l’année

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Source: http://www.wetterkontor.de/de/klima/klima2.asp?land=ma&stat=60101

Ces graphiques montrent qu’il peut pleuvoir dans certaines régions du Maroc autant qu’en Europe centrale.

Cependant, ici au Maroc, les précipitations ne sont pas réparties régulièrement sur l’année, mais elles sont concentrées en particulier pendant les mois d’hiver (octobre à avril).

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Conséquences

� En raison de la forte teneur en eau des déchets (déchets organiques) et de la faiblequantité de déchets avec une forte capacité d’absorption (papier, textile, etc.), le corpsde la décharge est saturé en eau et ne peut pas absorber d’eau supplémentaire(capacité de stockage nulle).

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(capacité de stockage nulle).

→ L’eau des précipitations ne peut pas être stockée dans le corps de la décharge,c’est pourquoi une grande partie de l’eau de pluie se retrouve dans les lixiviats.

� En raison de la forte teneur en matière organique des déchets, les lixiviats sont trèschargés en matière organiques.

(Allemagne DCO = env. 2.500 mg/l, Pays du Maghreb DCO = env. 20.000 à 40.000mg/l avec des pics supérieurs à 100.000 mg/l !)

→ Les lixiviats sont difficiles à traiter.

� Les précipitations ne sont pas réparties régulièrement au cours de l’année

→ Les quantités de lixiviats et les concentrations en polluants (matière organique)fluctuent beaucoup au cours de l’année.

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Les émissions de lixiviat peuvent être limitées grâ ce à :

� Division des casiers en alvéoles hydrauliquement in dépendantes + collecte

séparée des eaux de pluie provenant d’alvéoles encore vides / raccord au

réseau des eaux de pluie

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réseau des eaux de pluie

� Construction de casiers avec des alvéoles de petites tailles

� Mise en place de couvertures étanches de surface temporaire / définitive dès

que possible

� Mise en place d’une couverture journalière

Ces mesures opératoires ne permettent pas de réduire la part de lixi viatsprovenant de la consolidation des déchets.

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Collecte séparée des eaux de pluie non pollués et d es lixiviats

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Source: ICP, Projet « Grand Tunis », Tunisie, 2009

1er Casier

=> 3 Alvéoles

hydrauliquement indépendantes

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Collecte séparée des eaux de pluie non pollués et d es lixiviats

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Source: ICP, Projet « Grand Tunis », Tunisie, 2009

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Vannes

Regards de contrôle (décharge Al Multaqaa, Oman)

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Vannes guillotines

Fossé eaux de surface

Conduite de collecte des gaz

Tuyau de collecte perforé (drain)

Siphon

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Regards de contrôle (décharge Al Multaqaa, Oman)

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Fossé eaux de surface

Conduite de collecte des gaz

Tuyau de collecte perforé (drain)

Siphon

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Précipitations

Utilisation

Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface

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Evaporation

Gaz

Utilisation

Eaux de surface

Traitement des lixiviats

Collecte des lixiviats

Couverture étanche

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3. Lixiviats provenant des précipitationsLimitation des infiltrations par une étanchéité de surfaceEx: Décharge de Sinsheim - Allemagne

Casier 3 ~ 2 haCouverture temporaire

Casier 2

ExtensionCasier 4

ExtensionCasier 5

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Casier 1 ~ 3 haCouverture finale+ Inst. Photovoltaique

Casier 2Couverture finale en instance

Casier 4

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3. Lixiviats provenant des précipitationsCouverture finaledu casier 1 :

Etanchéité minérale(2 couches d’argile)

Limitation des infiltrations par une étanchéité de surfaceEx: Décharge de Sinsheim – Allemagne

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Etanchéité minérale(2 couches d’argile)+ Etanchéité artificielle


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Etanchéité artificielle(Géomembrane)

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Etanchéité artificielle(Géomembrane)+Géotextile de protection

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Etanchéité artificielle(Géomembrane)+Géotextile de Protection+Couche de drainage

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Etanchéité artificielle(Géomembrane)+Géotextile de Protection+Couche de drainage+Couche de revégétalisation

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Revégétalisation⇒Protection contre l’érosion


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contre l’érosion

Installation Photovoltaique⇒Electricité

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Casier 2

ExtensionCasier 4

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Limitation des infiltrations par une étanchéité de surfaceEx: Décharge de Sinsheim - Allemagne

Casier 3 ~ 2 haCouverture temporaire

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Casier 2Couverture finale en instance

Casier 4

Casier 1 ~ 3 haCouverture finale+ Inst. Photovoltaique

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3. Lixiviats provenant des précipitationsCouvertureTemporaire du Casier 3 :

Pose d’uneGéomembrane


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3. Lixiviats provenant des précipitationsCouvertureTemporaire

Autre possibilité:

Toile de paillage synthétique (PP)

Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface

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synthétique (PP)Tissée

Sources: http://download.compas-market.fr/images/5/tweed-05.jpghttp://www.cyberjardins.com/gazon-synthetique/la-bache-hors-sol-13705.html

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3. Lixiviats provenant des précipitationsCouvertureTemporaire

Autre possibilité:

Toile de paillage synthétique (PP)

Limitation des infiltrations par une étanchéité de surfaceEx: Décharge de Burghof – Allemagne

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synthétique (PP)Tissée

CouvertureTemporaire~ 15 haDécharge ~ 40 haDans son état final

1. Introduction







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De quoi s’agit-il ?

� Remontée d‘eaux souterraines

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� Intrusion d‘eaux superficielles

� Eaux de lavage des véhicules, eau de process, etc.

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Comment y remédier ?

� Choix d‘un site adéquat (nappe souterraine profonde ou absente)

� Présence d‘une barrière géologique étanche

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� Mise en place d‘une étanchéité de base au fond de la décharge au-

dessus de la barrière géologique

� Ouvrages de collecte et de dérivation des eaux superfic ielles pour

les empêcher de s‘introduire dans la décharge propremen t dite

(caniveaux, digue périphérique autour de la décharge, etc.)

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Bassin de rétention

Gestion de l’eau de pluie

Bassin de décantation Rejet dans le

Milieu naturel

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Sédimentation des

grosses particules

Volume de stockage

1. Introduction







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QLtot = Qcons + QL + Qdiv

Formule simplifiée :

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Avec :

� Qcons : Quantité de lixiviats libérée lors de la consolidation des déchets

� QL : Quantité de lixiviats issues des précipitations tombées sur la

décharge

� Qdiv : Eaux extérieures diverses en provenance des autres zones de la

décharge

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Casier 1 : 7,7 ha

Objet : Casier 1 de la décharge

Etat : début d’exploitation

Exemple de calcul n°1 : TEMOIN

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Qcons Pourcentage de la quantité de déchets - Valeur empir ique

ex: 500.000 t/an x 10 % = 50.000 t/an => 50.000 m³/an

QL Précipitations [mm/an] x Surface décharge x % Infi ltration

ex: 520 mm/an x 77.000 m² x 50% => 20.020 m³/an

Qdiv Quantité d’eaux usées non évacuées vers une STEP

ex: 500 m³/an

Casier 1 : 7,7 ha

Total = 70.520 m³/an

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Alvéole 1 : 2,4 ha => lixiviatAlvéole 2 : 2,7 ha => Eau propre

Casier 1 => 3 alvéoles indépendantesSéparation lixiviat / eaux propres

Objet : Alvéole 1 de la décharge

Exemple de calcul n°2 :

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Qcons 50.000 m³/an (idem exemple 1)

QL Précipitations [mm/an] x Surface décharge x % Infil tration

Alvéole 1 => 520 mm/an x 24.000 m² x 50% => 6.240 m³/an

Alvéoles 2 et 3 => 520 mm/an x 53.000 m² x 90% => 24.804 m³/an

Qdiv 500 m³/an (idem exemple 1)

Alvéole 2 : 2,7 ha => Eau propreAlvéole 3 : 2,6 ha => Eau propre

Objet : Alvéole 1 de la décharge



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Etat : Alvéole 1 : fermée / couverture finale

Exemple de calcul n°3

Alvéole 1 : 2,4 ha => lixiviatAlvéole 2 : 2,7 ha => lixiviat

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Qcons 50.000 m³/an (idem exemple 1)


Alvéole 1 => 520 mm/an x 24.000 m² x 5% => 624 m³/an




Alvéole 1 : fermée / couverture finaleAlvéole 2 : couverture temporaireAlvéole 3 : en exploitation


Alvéole 2 : 2,7 ha => lixiviatAlvéole 3 : 2,6 ha => lixiviat

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Exemple de calcul n°4



Prétraitement des déchets

Casier 1 : 7,7 ha

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Qcons Déchets prétraités = secs => Teneur en eau nulle

=> 0 m³/an


ex: 520 mm/an x 77.000 m² x 25 % => 10.010 m³/an




Casier 1 : 7,7 ha

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Ex. Hypothèses Quantité de lixiviats

N°1Témoin

Objet : casier 1


70.520 m³/an

- 20 % Séparation des eaux de pluie

Synthèse

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N°2 Objet : alvéole 1 de la décharge


56.740 m³/an

N°3 Objet : Casier 1 de la déchargeAlvéole 1 : couverture finaleAlvéole 2 : couverture temporaireAlvéole 3 : en exploitation

62.096 m³/an

N°4 Objet : casier 1

Etat : début d’exploitation+ Prétraitement des déchets

10.510 m³/an

- 20 % Séparation des eaux de pluie

- 12 % Couverture des alvéoles 1 et 2

- 85 % Prétraitement des déchets

La combinaison de ces mesures permet une réduction optimale de la quantité de lixiviats

Merci pour votre

attention


Pélagie BALLGestion de [email protected]

Gerd BURKHARDTDirecteur géné[email protected]

Auf der Breit 1176227 KarlsruheAllemagnewww.icp-ing.de

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Présentation 3 : Formation des lixiviats & Quantités