R2DS Île-de-France

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Stratégies pour une gestion durable des déchets ménagers et assimilés dans un territoire urbanisé : technologies et impacts du stockage

Coordination : DUQUENNOI Christian - CEMAGREF

Objectifs scientifiques et problématique

Le stockage constitue encore aujourd’hui un débouché important du flux de déchets produit par l’activité humaine. En France, 52 % des 46 Millions de tonnes de déchets ménagers et assimilés produits en 2002 étaient placés en centre de stockage (enquête ITOM 2002, ADEME). Devant l’importance de ces chiffres, on comprend mieux pourquoi la stabilisation contrôlée de ces massifs de déchets constitue aujourd’hui un enjeu économique et environnemental majeur.

L’expression du potentiel polluant de ces déchets passe par des processus lents de lixiviation et de digestion anaérobie de la matière fermentes cible. Ces processus s’étendent sur des périodes de plusieurs décennies et génèrent des flux de polluants importants qu’il faut collecter et traiter (les lixiviats et le biogaz). Dans ce cadre, les ouvrages de stockage de déchets poursuivent actuellement leur mutation. La « décharge » a été abandonnée au profit d’ouvrages contrôlés et techniques de stockage de déchets. Le potentiel polluant y est confiné (présence d’une étanchéité de fond avec drainage des lixiviats, mise en place d’une couverture et d’un système de captage du biogaz). Toutefois, un confinement excessif peut conduire à une réduction de l’humidité des déchets. Or, la teneur en eau est le paramètre d’influence prépondérante sur les cinétiques de dégradation. Le risque est alors de créer de véritables « bombes à retardement », en différant l’expression du potentiel polluant au delà de la durée de vie des barrières de confinement. C’est pourquoi, à l’heure actuelle, un consensus d’experts se dégage en faveur de la mise en place de centres de stockage où l’expression du potentiel polluant est accélérée de manière contrôlée, grâce à des techniques de recirculation de lixiviats : c’est le concept de « décharge bioreacteur ». Le bénéfice environnemental apporté par la stratégie « décharge-bioréacteur » paraît indéniable si on le compare aux modes classiques de gestion des centres de stockage de déchets.

Le stockage des déchets ménagers et assimilés (DMA) est désormais reconnu comme un mode de gestion à réduire, des efforts considérables devant être consacrés en termes de réduction des déchets à la source, de tri-recyclage et de traitement biologique. Toutefois, le stockage demeure un maillon incontournable dans toute filière d’élimination des déchets (encore actuellement, environ la moitié des DMA est stockée) et, en particulier en région Ile-de-France, de grandes installations de stockage sont encore en exploitation ou en phase de post-exploitation, produisant effluents liquides (lixiviats) et gazeux (biogaz) devant être confinés, collectés et enfin traités ou valorisés, notamment dans l’obligation de réduction de la production des gaz à effet de serre.

Pour ce projet, les équipes se proposent de contribuer à :

  • l’évaluation des impacts environnementaux et sanitaires des installations de stockage ;
  • l’évolution des technologies et des modes de gestion permettant de minimiser les impacts des installations et d’optimiser la valorisation du méthane émis (concept de stockage bioactif) ;
  • la réflexion stratégique à l’échelle régionale concernant la taille et la répartition des équipements.

Attendus

  • Traitement des lixiviats des installations de stockage de DMA avant recirculation
  • Prétraitement des DMA avant stockage
  • Méthanisation des DMA : processus microbiens de dégradation de la cellulose
  • Modélisation des écoulements liquides et gazeux dans les DMA soumis à recirculation de lixiviats
  • Métrologie de la teneur en lixiviats des DMA
  • Impact du stockage des DMA : Caractérisation chimique et toxicologique des lixiviats et étude des transferts de polluants à travers les barrières d’étanchéité
  • Les enjeux économiques, sociaux et environnementaux de la répartition des installations de stockage de DMA : pour une gestion territoriale durable

Liens vers les publications :

Equipes et partenaires

En région Ile-de-France :

  • C3ED (UVSQ)
  • LETEM, Université de Marne-la-Vallée (Robert Eymard),
  • CIG, Ecole des Mines de Paris (Patrick Goblet),
  • UMR Sisyphe, Département de Géophysique Appliquée, Paris 6 (Roger Guérin),
  • Laboratoire BioMCo, INRA Grignon (Marie-France Dignac),
  • Laboratoire de biophysique moléculaire, Institut Curie, Orsay (Jean-Luc Kerguin-Kern).

Partenaires nationaux :

  • ADEME, CNRS (LEM Villeurbanne, UMR 6553 Rennes), INSERM, INERIS, INRA Narbonne, Universités de Bordeaux et Pau.

Partenaires internationaux :

  • Queen’s University (Canada), Führungsakademie der Bundeswehr (Allemagne), Université Tongji (Chine).

Coordination : Christian Duquennoi - Unité de recherche Hydrosystèmes et Bioprocédé - Cemagref