Brevet FR2641485A1 — publié le 19900713

PROCEDE DE REDUCTION DES GAZ DEGAGES PAR DES DECHARGES D'ORDURES la présente invention a pour objet un procédé destiné à réduire les gaz dégagés par les décharges d'ordures. On sait que les décharges d'ordures dégagent, à la longue, des gaz qui, d'une part, sont combustibles et explo- sifs et qui, d'autre part, doivent être considérés comme toxiques. Il en résulte une pollution de l'environnement qui n'est pas négligeable. On sait, par ailleurs, que ces dé- charges tendent, à la longue, à se compacter et à s'affais- ser, de sorte que ces surfaces ne peuvent être chargées ni utilisées pendant une longue période et que, par conséquent, elles ne sont pas constructibles. L'invention a donc pour but de réduire le dégagement de gaz des décharges d'ordures et de rendre les constituants toxiques aussi inoffensifs que possible. En même temps, on recherche une stabilisation aussi rapide que possible de ces décharges, de manière qu'elles puissent, à nouveau, être chargées et utilisées, afin, le cas échéant, de pou- voir y construire des ouvrages. L'invention s'appuie sur la découverte selon laquelle ce but peut être atteint d'une manière étonnamment satis- faisante et simpLe du fait qu'on prépare un coulis de com- position déterminée et de consistance très fluide, servant de liant,tt qu'on l'injecte dans les ordures. Dans son mode de réalisation le plus général, l'inven- tion concerne donc un procédé dans lequel on prépare un mé- lange constitué a) d'un composant siliceux, au moins hydraulique latent, b) d'un composant alcalin et/ou alcalino-terreux à base de CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(0H)2 comme activateurs du com- posant hydraulique latent ainsi que c) de sulfite de calcium et/ou de sulfate de calcium avec ou sans eau, la proportion en poids du composant a) par rapport à la somme des composants b) et c) variant entre 60:92 et 8:40, et la proportion du composant b) étant au moins égale à % en poids, et le mélange additionné d'eau étant injecté sous forme de coulis fluide, dans les ordures. L'expression "coulis fluide" doit être comprise en ce sens que la consistance du coulis permet une injection, par exemple au moyen de lances appropriées. En règle générale, le rapport eau/matières solides varie au moins entre 0,8 et 1. Dans un mode de réalisation avantageux, on propose d'ajouter au mélange des plastifiants et/ou des produits d'étanchéité. L'addition doit, dans ce cas, être égale à 0,1 à 2% en poids par rapport aux composants qui partici- pent à la formation de la phase hydratée. Par l'addition de plastifiants, tels que de la résine de mélamine, du sulfonate denaphtaline, du sulfonate de lignine ou simi- laire, on peut abaisser la proportion d'eau tout en conser- vant la consistance. En même temps, on facilite l'injec- tion du coulis dans les ordures. En utilisant des produits d'étanchéité tels que du verre soluble, des stéarates ou similaires, on peut obtenir un compactage amélioré du coulis lors de la prise. Le coulis fluide injecté dans les ordures est, de préférence, vaporisé dans les vides des ordures, au moyen de lances appropriées, l'injection se faisant du bas vers le haut. Les ordures sont ainsi pratiquement "enrobées". Le coulis prend relativement rapidement.Les temps de prise dépendent de la composition et se situent généralement entre entre quelques heures et quelques jours. Au bout d'une se- maine au plus tard, la stabilisation est généralement suf- fisante pour qu'une sollicitation mécanique soit possible. Le compactage du sol qui convient au moins aux ouvrages à fondations superficielles, est de l'ordre de 3 N/mm2 ou plus, suivant la quantité et la composition du coulis injecté. On réalise, en même temps, un enrobage et une étan- chéité intérieure des constituants des ordures, ce qui a pour effet de réduire considérablement ou d'empêcher la formation de gaz et leur dégagement. Ce phénomène s'observe non seulement pour les ordures ménagères fraîches, mais aussi pour les décharges d'ordures spéciales et les dé- charges anciennes. Ce procédé convient donc aussi à l'as- sainissement des anciennes décharges. Dans des cas précis, il peut être avantageux d'ajou- ter, au coulis, un accélérateur de prise, tel que du verre soluble ou de l'aluminate de sodium. Les additifs précités parmi lesquels on compte aussi les composés de silicium solubles dans l'alcool et la poudre de silicium, permettent d'obtenir, en même temps, une sta- bilisation du coulis, de sorte que, jusqu'à la prise, il ne se produit pas une sédimentation indésirable ou une sépa- ration du coulis durcissable. La consistance du coulis doit par ailleurs être réglée de manière que l'étalement, déter- miné selon la norme DIN 1045, soit, de préférence, au moins égal à 60 cm. D'une manière particulièrement avantageuse, le compo- sant c) peut être constitué par les résidus secs d'une ins- tallation d'absorption à vaporisation. Ces installations fonctionnent, en règle générale, avec de l'oxyde de-calcium ou des solutions aqueuses d'hydroxyde de calcium ou de car- bonate de calcium, et contiennent, outre du sulfite et du sulfate de calcium, hydraté ou non, également de l'hydroxyde de calcium frais, de sorte que l'on introduit, en même temps, de cette façon, une partie au moins du composant b). La proportion du composant c) dans le mélange doit varier entre 3 et 25% en poids. Si elle est inférieure, les matières no- cives qui sont liées aux phases hydratées, risquent d'être extraites. Avec des teneurs supérieures à 25% en poids, la stabilité mécanique des décharges est moins bonne, probable- ment à cause des phénomènes de décomposition du matériau 264 1 485 de prise, en raison d'une formation accrue d'ettringite. Si l'on utilise, comme composants siliceux, au moins hydrauliques latents, des cendres volantes, et si celles- ci contiennent de l'oxyde de calcium libre, on peut intro- duire, aussi, en même temps, au moins une partie du compo- sant b). Comme composants hydrauliques latents, on peut utili- ser, en outre, par exemple, des cendres de chaudière ou du laitier finement moulu. La teneur en SiO2 de ces composants doit être au moins égale à 40% en poids. Si le composant hydraulique latent n'est pas suffisam- ment fin (.4100 um), on le broie séparément. Dans ce cas, le broyage doit s'effectuer, de préférence, de manière à obtenir directement des particules inférieures à 40 im, car on a constaté que la réactivité augmente avec la finesse. On peut alors lier, dans une plus grande proportion, également les constituants toxiques des ordures, tels que les métaux lourds ou les constituants organiques. La présence d'activateurs alcalins ou alcalino-terreux, améliore la prise hydraulique et permet ainsi de mieux lier les matières nocives. On a constaté, de manière surprenante, que l'utilisa- tion de 3 à 6% en poids de ciment alumineux fondu, par rap- port au total des composants a) à c), est particulièrement favorable dans ce sens. Le ciment alumineux fondu remplace dans ce cas, au moins en partie, l'activateur alcalin et/ou alcalino-terreux selon le composant b). En raison, apparem- ment, d'une action synergique avec les autres composants, on obtient des valeurs de lixiviation et de perméabilité à l'eau extraordinairement basses. On peut aussi ajouter au ffélange des fillers détermi- nés sous forme broyée ou en fines particules. En font partie par exemple, les cendres, même contaminées par des matières nocives, par exemple des cendres provenant de l'incinéra- tion des ordures, y compris des ordures spéciales. Dans ce cas, la teneur en SiO2 est généralement inférieure à 40% en poids, parfois inférieure à 10% en poids. Les autres fillers sont les minéraux argileux, les boues de roches ou roches pulvérisées qui peuvent être ajoutées à raison de % en poids par rapport au total des composants a) à c). Le procédé suivant l'invention est décrit ci-après çpus en détail en référence à un exemple: On a préparé un mélange constitué de a) 80% de cendres de chaudière (granulométrie" 40 pm, dont 80% c) 12% de résidus secs d'une installation d'absorp- tion à pulvérisation NIRO qui fonctionne avec une solution aqueuse d'hydroxyde de calcium, et qui contenait, outre % de composants, à base de sulfate de calcium/sulfite de calcium, 55% de cendres et de CaO libre d'une granulomé- trie": 40 pm, et on a préparé un coulis fluide, en réglant un rap- port eau/matières solides égal à 1. (toutes les indications ci-dessus sont données en% en poids). Aussitôt après préparation, le coulis a été injecté sous pression, dans les ordures d'une décharge, au moyen de lances. On a tout d'abord introduit les lances dans la ré- gion du fond de la décharge, puis on les a progressivement relevées. Le coulis a été finement pulvérisé par une tête de pulvérisation placée sur les lances. A la fin, on a en plus recouvert la décharge d'une couche d'une- épaisseur d'environ 20 cm. Au bout d'une semaine déjà, on constatait une consolidation importante. Au bout de 4 semaines, la résistance était de 12 N/mm2. Des mesures ont montré qu'au- cun gaz ne s'était échappé de la décharge et qu'il ne s'était pas produit les tassements et déformations habi- tuels aux décharges. Des essais de laboratoires ont permis de constater, en outre, que des quantités importantes de constituants toxiques des ordures, en particulier les mé- taux lourds et les constituants organiques, avaient pu être liés, en même temps, dans les phases hydratées du cou- lis, au cours de la prise. - REVENDICATIONS - 1. Procédé destiné à réduire les gaz dégagés par les décharges d'ordures, caractérisé en ce qu'on prépare un mélange constitué a) d'un composant siliceux, au moins hydraulique latent, b) d'un composant alcalin et/ou alcalino-terreux à base de CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2 comme activateurs du composant hydraulique latent ainsi que c) de sulfite de calcium et/ou de sulfate de calcium, avec ou sans eau, la proportion en poids du composant a) par rapport à la somme des composants b) et c) variant entre 60:92 et 8:40, et la proportion du composant b) étant au moins égale à 5% en poids, et le mélange additionné d'eau étant injecté sous forme de coulis fluide, dans les ordures. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme composant a) des cendres volantes, des cendres de chaudière, du laitier ou similaire d'une granulométrie -'100 pm. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise, comme composant a), un matériau d'une granulométrie -'4.0 Vm. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise, comme composant c), les résidus d'une installation d'absorption à pulvérisation. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le composant c) est utilisé à raison de 3 à 25% en poids par rapport au total des compo- sants a)à c). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le composant b) est partiel- lement remplacé par du ciment alumineux fondu. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ciment alumineux fondu est utilisé dans une proportion de 3 à 6% en poids par rapport au total des composants a) à c). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange un plastifiant et/ou un produit d'étanchéité. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le plastifiant et/ou le produit d'étanchéité est ajouté dans une proportion de 1 ou 2% en poids, par rap- port aux composants qui participent à la réaction hydrau- lique. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la consistance du coulis est réglée de manière qu'il puisse être injecté dans les or- dures, par des lances d'injection. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étalement du coulis, déterminé selon la norme DIN 1045, est au moins égal à 65 cm. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on utilise, comme eau de gâ- chage, des eaux contenant des matières nocives, telles que des eaux de procédés industriels, des boues de décantation ou similaires. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le coulis fluide est injecté en continu dans les vides des ordures, depuis le fond de la décharge jusqu'à sa surface. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on applique, tout d'abord, sur le fond de la dé- charge, une couche de couverture, de préférence fermée, constituée du coulis. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le coulis est introduit dans les vides des ordures, par une tête de pulvérisation. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'après injection du coulis dans les ordures, on applique en dernier sur la décharge, une couche de couverture constituée du même matériau.