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Bioremédiation des métaux lourds par les bactéries sulfato-réductrices
Authors: Michel Caroline , Chardin Bruno , Bruschi Mireille 
Published: June 2015

The treatment of soils and ground water polluted by heavy metals is of economical and environmental interest. The development of new processes using micro-organisms may offer alternative ecological solutions less expensive than usual chemical processes. In addition to the chemical indirect reduction due to the production of H2S, sulfate-reducing bacteria can also reduce metals directly by an enzymatic way. So, these bacteria are good candidates for industrial metal removal. The characterization of competent enzymes for metal reduction will improve the bioremediation process. Among them, a low redox potential tetrahemic cytochrome c3 is a constitutive enzyme of the sulfate-reducing bacteria. The reduction of U (VI) and Cr (VI) by this cytochrome has already been demonstrated. Studies presented here show that others homologous cytochromes can reduce V (V), Mn (IV), Fe (III) and Cr (VI). The results indicate that only the low redox potential cytochromes present in sulfate-reducing bacteria can act as metal-reductases. We also observed that sulfatereducing bacteria rapidly reduce chromate. Growth with Cr (VI) induces morphological changes and a decrease in the growth rate of the bacteria.
Le traitement des sols et nappes pollués par des métaux lourds constitue un enjeu économique et environnemental. Le développement de nouveaux procédés impliquant des micro-organismes pourrait permettre d’apporter des solutions alternatives écologiques et moins coûteuses que les procédés chimiques actuellement utilisés. De par leur activité métal-réductase, les bactéries sulfato-réductrices sont de bonnes candidates pour une dépollution à l’échelle industrielle. La caractérisation des enzymes compétentes pour la réduction des métaux par ces bactéries permettra d’améliorer le processus de bioremédiation.
Valorisation de mâchefers d’incinération d’ordures ménagères: Partie 2 : étude sur le terrain (chaussées) et en laboratoires (lysimètres)
Authors: Bruder-Hubscher Véronique , Lagarde Florence , Leroy Maurice , Midy Magali , Enguehard François 
Published: June 2015

Bottom ash (BA) is the main residue obtained after incineration of municipal solid wastes. In France, its production rises 2.7 million tons annually. Utilization of BA in road works and embankments is encouraged in France but strictly regulated. In order to evaluate the environmental impact of BA used in road construction under real conditions, two road sections were studied. Nevertheless, this study requires technical and financial means which are important. In this context, a laboratory tool (lysimeter) has been developed in which it is possible to reproduce the conditions of utilization. The experiments carried out during three years, have shown a low contribution of BA on the composition of the percolation water and a low toxicity has been measured on percolates at the end of the study. The different tests carried out in lysimeters have shown a good reproducibility of the composition of the percolate. The correlation between the lysimeters and the road sections has not been clearly observed.
Les mâchefers sont les principaux résidus (en poids) de l’incinération des ordures ménagères. Leur production, en France, s’élève à 2,7 millions de tonnes par an. Compte tenu de la nécessité de maîtriser leur utilisation en technique routière, il est intéressant d’étudier cette valorisation en milieu réel par le suivi de chaussées expérimentales. Il s’agit cependant d’une démarche lourde et onéreuse, d’où la mise au point en complément d’un outil de laboratoire (lysimètre) permettant de simuler différentes conditions de valorisation. La valorisation en conditions réelles d’un mâchefer a été étudiée grâce au suivi de deux chaussées expérimentales sur une durée de 3 ans. D’une manière générale, un faible apport des mâchefers a été mesuré sur la composition des eaux de percolation. Une faible toxicité des percolats a été observée en fin de suivi. Les différents essais effectués en lysimètres ont permis de montrer une bonne reproductibilité de la composition des percolats. La corrélation avec les chaussées n’a pas encore pu être clairement établie.
Mise au point d’une boîte à outils de tests de lixiviation pour l’évaluation du flux de polluants émis d’un déchet solide
Authors: Imyim Apichat , MOSZKOWICZ Pierre , Tiruta-Barna Ligia , Sanchez Florence , Barna Radu , Méhu Jacques 
Published: June 2015

This project aims to identify parameters controlling the release of pollutants contained in the solid waste by means of a « toolbox » comprising some simple laboratory leaching tests. The leaching tests : Pore Water simulation test (PW), Maximal Mobile Fraction test (MMF), Acid Neutralization Capacity test (ANC) and Leaching Test on Monolith (LTM) have been performed in order to characterize materials obtained by wastes stabilization using hydraulic binders. Three types of binders were used : the CPA-CEM I, the CPJ-CEM II and a binder from road construction. 1 % of PbO were added in all materials. The interpretation of results showed that the release of the pollutant species Pb (II) was controlled by the chemical context of the pore water relating to the type of cements. The setting tests allowed us to determine the fundamental parameters to initialize an environmental behavioural model for a long-term prediction of pollutant release.
Cette étude vise à identifier les paramètres contrôlant le relargage des polluants contenus dans les déchets solides massifs à l’aide d’une « boîte à outils » comportant des tests de lixiviation simples. Les tests de lixiviation : test de l’eau des pores (EP), test de fraction maximale mobilisable (FMM), test de capacité de neutralisation acide (CNA) et test de lixiviation sur monolithe (TLM) ont été effectués afin de caractériser des matériaux à base de déchets stabilisés/solidifiés (S/S) par liants hydrauliques. Trois types de liants ont été utilisé à la fabrication des matériaux étudiés : le CPA-CEMI, le CPJ-CEM II et un liant routier. Le plomb (1 %) a été ajouté sous forme de PbO dans les matériaux. Les résultats des tests ont été interprétés d’une manière qualitative ; le comportement des trois matériaux a été comparé. Les tests proposés permettent de déterminer les paramètres physico-chimiques nécessaires pour l’évaluation du comportement à la lixiviation des matériaux.
Recherche des origines du mercure dans les boues de station d’épuration: Mise au point d’une nouvelle méthode
Authors: Leichtnam Jean-Noël , de Franceschi Laurent 
Published: June 2015

Water treatment leads on the one hand to purified water and on the other hand to large amount of sludge. This by-product is representative of the quality of dirty water because it concentrates its metallic pollutants. This situation limits the re-use of the sludge in agriculture. That’s why a new localization method of mercuric pollution was developed in a dirty water duct, using terrestrial bryophytes. Moreover, this method will be helpful in other places and with other pollutants, as organic ones.
Le traitement des eaux usées aboutit, d’une part, à une eau épurée qui sera rejetée dans le milieu naturel et, d’autre part, à un déchet nommé boue. Ces boues sont représentatives de la qualité des eaux usées, car elles en concentrent les polluants. Certaines d’entre elles peuvent ainsi présenter une teneur en micropolluants métalliques élevée, ce qui limite leur valorisation agricole. C’est dans cette optique qu’une nouvelle méthode de localisation de l’origine de la pollution par le mercure dans les réseaux d’assainissement a été mise au point. Celle-ci utilise une mousse terrestre du type polytric élégant, la plus efficace des quatre bryophytes testées. Par ailleurs, cette méthode pourra être appliquée à d’autres sites et à différents polluants, tant métalliques qu’organiques.
Bilans énergétiques et environnementaux de l’utilisation en cogénération du biogaz issu du traitement des eaux usées urbaines
Authors: Bitir Ioan , Tazerout Mohand , Le Corre Olivier 
Published: June 2015

The aim of this paper is to present a fast method to consider the energy and environmental effect of the use of biogas (resulting from municipal waste water treatment) in cogeneration. The analyzed atmospheric emissions are composed by methane and carbon dioxide, principal gases producing greenhouse effect. À spark ignition engine, as CHP cell, is used for biogas valorization. An example of calculation for a real case offers estimated values, useful to take a decision concerning a biogas plant. If biogas is composed by 65 % of methane, electric needs are provided by CHP cell for a specific production greater than 0.18 Nm3/m3 waste water and heat is provided from 69 % of methane. The results prove that the use of biogas in cogeneration offers significant energy autonomy for a municipal waste water treatment plant. The environmental impact (reduction of the presence of CH4 and the greenhouse effect) represents a significant aspect to evaluate a biogas exploitation.
Le but du travail est de présenter une méthode rapide pour estimer l’effet énergétique et environnemental de l’utilisation du biogaz issu du traitement des eaux usées urbaines. Les émissions atmosphériques analysées sont composées du méthane et du dioxyde de carbone, principaux gaz à effet de serre. Un moteur thermique en cogénération est utilisé pour valoriser le biogaz. Les résultats prouvent que l’utilisation du biogaz en cogénération offre une autonomie énergétique importante pour une usine de traitement des eaux usées urbaines. L’impact environnemental (réduction de l’émission de CH4 et de l’effet de serre global) représente un aspect important pour évaluer une exploitation biogaz.
La conduite automatisée de fours d’incinération d’ordures ménagères : Une solution à la réduction des rejets de dioxines
Authors: Sibille Patrick , Garnier Hugues , Gilson Marion 
Published: June 2015

National audience
The treatment of household refuse is one of the ecological goals for the end of this century. A methodology is proposed in this article which makes it possible to control efficiently and automatically a household refuse incinerator with grids. The automatic control is based on a structure of cascaded regulation loops. It ensures good combustion in the incinerator by monitoring, on the one hand, the furnace temperature around a given set point, and on the other hand, the household refuse charge adjusted to its inferior calorific value. It also guarantees a rational use of combustion and cooling air flow rates. The experimental results show that the combustion regulation, which has been implemented for more than one year, is totally satisfactory. The proposed regulation strategy brings indeed more safety, improves the efficiency of the incinerator and has made possible a considerable reduction of the rate of dioxins.
Le traitement des déchets ménagers est un des enjeux écologiques de cette fin de siècle. Une démarche aboutissant à une conduite automatisée, simple et efficace de fours d’incinération d’ordures ménagères à grilles est proposée dans cet article. La stratégie de commande automatique développée est fondée sur une structure de boucles de régulation non-linéaires. Elle assure une maîtrise de la combustion dans le four, en maintenant d’une part la température du foyer autour d’une valeur de consigne et d’autre part une charge de déchets ménagers adaptée à la capacité du four. Elle garantit également une utilisation rationnelle des airs de combustion et de refroidissement de manière à respecter la législation en terme de pollution. Les résultats exposés démontrent que la régulation de combustion implantée sur site depuis plus d’un an et demi est très satisfaisante : elle a permis de réduire de façon notable les rejets de dioxines, d’améliorer le rendement de l’unité d’incinération et de sécuriser son fonctionnement.
Facteurs de variation en évaluation des risques pour la santé liés aux sites et sols pollués
Authors: Bonnard Roseline 
Published: June 2015

Quantitative risk assessment is a definite and structured method of analysis. Although, many factors playing a part in the caiculation can affect the results. There are a lot of sources of incertitudes and variabilities in chronic risk assessment for human health. Modelled phenomena are hardly known (doses-responses relationships, bioconcentration in the food chain, biodegradation...), data are incertain (measures of concentrations in media, ingestion of soll...), and more or less variable (physiological features, individual's lifestyle). In this paper, some examples on the caiculation of risk due to polluted soils and acceptable soil pollution levels are given. Many ways of caiculating are possible. We chose three differents ways (a french one, a dutch one and a californian one). Using differents toxicological data, modeis and at a least level parameters can give results varying of several Orders of magnitude. in this incertain and variable environment, the risk assessor has to choose options. These choices need to be described, explained and if possible justified.
L'évaluation quantitative des risques est une méthode définie et structurée d'analyses des risques. Pourtant de nombreux facteurs intervenant dans le calcul peuvent modifier le résultat. En effet, l'évaluation des risques chroniques pour la santé humaine intègre de nombreuses sources d'incertitude et de variabilité : les phénomènes pris en compte sont mal connus (relations doses-effets des xénobiotiques, bioconcentration dans la chaîne alimentaire, biodégradation...), les données sont incertaines (mesures des teneurs dans les milieux, quantité de sol ingérée...) et entachées d'une plus ou moins grande variabilité (caractéristiques physiologiques et mode de vie des individus). Quelques exemples présentés dans cet article sur le risque pour la santé lié aux sols pollués sont l'occasion de comparer les doses journalières d'exposition et les concentrations seuils admissibles dans les sols. Trois approches différentes (une française, une néerlandaise et une californienne) ont été utilisées parmi les nombreuses possibilités existantes. L'utilisation de références toxicologiques, de modèles et dans une moindre mesure de données différentes conduit à l'obtention de résultats qui peuvent ne plus être du même ordre de grandeur. Dans le contexte incertain et variable de cette discipline, l'évaluateur de risques est toujours contraint de réaliser des choix. Mais ces choix doivent être décrits et le maximum d'éléments possibles doit être donné pour les expliquer, si ce n'est les justifier.
Le devenir des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères: Partie 1 : caractérisation des mâchefers
Authors: Amokrane Ahcéne , Blanchard Jean-Marie , Billard Hervé , Chatelet-Snidaro Lise , Delineau Thierry , Bourdier Christophe 
Published: June 2015

The present work has focused on physico-chemical characterisation (elementary analysis and leaching behaviour) of four bottom ashes originated from different incinerators. In other hand, we have studied the distribution of polluting potential in various grain size fractions. It has been possible to show that the finest grain-size fractions are the most loaded in pollution (danger potential and risk potential). Nevertheless, by accounting the grain-size distribution and therefore the weight percent of each grain-size fraction, it emerges that the pollution is distributed at the rate of 10, 30, 50 and 70% between the fractions of 0-0,08; 0-1; 0-2 and 0-4 mm. The sifting of bottom ashes by removal of the 0-4 mm fraction would allow to reduce the polluting potential by 30-60%. On other hand, this treatment can constitute a complementary step to the maturation treatment when the former does not allow to obtain bottom ashes of V-class. In these conditions, bottom ashes have all chance to become V-class materials.
Le présent travail a porté sur la caractérisation physicochimique (analyse élémentaire et comportement à la lixiviation) de quatre mâchefers d'origines différentes. Par ailleurs, il a concerné l'étude de la répartition du potentiel polluant dans différentes fractions granulométriques. Il a été possible de constater que les fractions granulométriques les plus fines montrent le potentiel polluant (potentiel risque) et la charge chimique (potentiel danger) les plus élevés. Toutefois, en tenant compte de la distribution granulométrique d'un mâchefer et donc du pourcentage massique des fractions granulométriques, il ressort que le potentiel polluant comme la charge chimique sont répartis en moyenne à raison de 10, 30, 50 et 70 % respectivement entre les fractions 0-0,08 ; 0-1 ; 0-2 et 0-4 mm. Le tamisage d'un mâchefer à 4 mm (enlèvement de la fraction 0-4 mm) permettrait d'atténuer le potentiel polluant ou la charge chimique d'environ 30 à 60 %. Aussi, ce mode de traitement pourrait constituer une étape complémentaire à la maturation lorsque celle-ci ne permet pas d'obtenir directement des mâchefers de classe V. Dans ce cas, les mâchefers ont toutes les chances de devenir de classe V.
Vers une prise en compte de la notion d'impact dans l’évaluation de la stabilisation/solidification des déchets
Authors: Barna Radu , MOSZKOWICZ Pierre 
Published: June 2015

In order to ensure a safety long term disposal of the solidified/ stabilized wastes it is necessary to evaluate the pollutants release flux to the environement (animal life, flora and drinking water resources). We introduce in this paper the first results of the source term evaluation and mainly the pH dependency on the pollutants solubilization. The buffering capacity of the material plays an important role concerning especially the amphoteric metal release by the waste.
Pour assurer la sécurité à long terme des dispositifs de stockage ou d'utilisation des déchets stabilisés, il faut évaluer les flux de polluants susceptibles d'être émis et transmis jusqu'aux diverses cibles potentielles (faune, flore, ressource en eau potable). Nous présentons ici les premiers résultats concernant l'évaluation du terme source et principalement la solubilisation des polluants en fonction de la variation du contexte chimique. Le pouvoir tampon du matériau joue un grand rôle, notamment en ce qui concerne le relargage des métaux amphotères.
Étude de la cinétique de décomposition d’acides sulfuriques résiduaires
Authors: Schwartz Dominique , Brilhac Jean-François , Gadiou Roger , Prado Gilles 
Published: June 2015

Spent sulphuric acid (SSA) contaminated with organic or mineral impurities are valuable raw material resources for production of sulphuric acid. The oleum can be recovered by thermal decomposition of SSA in S02 followed by purification and conversion of S02 to S03. The impurities contained in the acid waste play an important role in decomposition of the spent sulphuric acid. In this work, we have studied the influence of a mineral (nitric acid) on the decomposition of sulphuric acid.
Des acides sulfuriques résiduaires contaminés par des impuretés organiques ou minérales peuvent être utilisés comme source de matière première pour la production d'acide sulfurique. En effet, l'oléum peut être récupéré par décomposition thermique de déchets d'acide sulfurique en dioxyde de soufre avec conversion ensuite de S02 en S03. Or les différentes substances contenues dans ces déchets peuvent affecter leur décomposition thermique. Nous avons étudié l'influence de plusieurs paramètres sur la dégradation thermique de tels composés.
Les rejets industriels dans la zone portuaire du Havre
Authors: El Haji Mounia , Louis Claude 
Published: June 2015

In order to put in a prominent position the influence of the basins in the purification of wastewater in industrial zone we try to land following points:- the impact of the fresh water supply by rivers leading in the stretch of water harbour.- the comparison of flow in and flow out in investigated zone with industrial waste.
Afin de mettre en évidence le rôle des bassins dans l'épuration des eaux rejetées dans la zone portuaire on aborde dans la présente étude les points suivants :- l'impact des apports d'eau douce par les rivières débouchant dans les plans d'eau portuaire ;- la comparaison des flux entrant et sortant dans la zone d'étude avec les rejets des industries.
Analogie entre un mâchefer issu de l’incinération de déchets industriels et des roches ignées : Application à l’étude de la lixiviation
Authors: Pineau Jean-Louis , Febvay-Choffel Laurent , Arnold Michel 
Published: June 2015

The analogy between slag that is producted during incineration of industrial wastes, and igneous rocks allow to approach the physical, chemical mechanisms of Cr, Cu solubility and Pb, Zn insolubility during leaching. pH is an important parameter because the métals behaviours depend on it. It varies with relative quantity of aluminium in regard of sodium of slag, and with sulfite transformation into sulfat. Most of the chromium is inside the magnetite, so quantity of solubilized Cr is small.
L'analogie entre un mâchefer issu de l'incinération de déchets industriels et une roche ignée permet d'approcher les mécanismes physico-chimiques qui sont à l'origine de la mise en solution du chrome et du cuivre et du blocage du plomb et du zinc contenus dans ce déchet lors de la lixiviation. Le paramètre majeur qui conditionne le comportement de ces métaux lors d'une lixiviation est le pH dont la tendance à la basicité est expliquée par un déficit d'aluminium vis-à-vis du sodium et par la formation de sulfure puis sulfate de sodium. Le chrome se trouvant essentiellement à l'intérieur de la magnétite, la quantité de chrome solubilisée est donc faible.
Recyclage du calcin (verre cassé): Recherche de débouchés alternatifs
Authors: Bertolini Gérard 
Published: June 2015

The recovery of households packaging glass (cullet) is expanding in the industrial countries, notably with outlets in the frame of a closed-loop recycling scheme: the bottles are transformed into new bottles. However some questions remain concerning the outlets:- limits of a closed-loop system when the cullet is not sorted by colours;- valorisation of tiny pieces of broken glass when it is not desirable to introduce them into the melting furnace;- valorisation of the cullet in the islands, and in nonindustrial countries, where an industrial recycling plant does not exist.The objective of this paper is to explore some alternative possibilities of cascade recycling (when closed-loop recycling is not feasible). Moreover a distinction will be made according to the fact that a (re-) melting process is needed or not.
La récupération du verre (calcin) d'emballage des ménages s'accroît dans les pays industriels et se traduit notamment par des recyclages en boucle : les bouteilles deviennent à nouveau des bouteilles. Cependant, certains problèmes restent à résoudre :- limites d'un recyclage en boucle en l'absence de tri par couleurs ;- devenir des fines de verre qu'il n'apparaît pas souhaitable de réenfourner ;- valorisation dans des contextes insulaires, ainsi que dans des pays peu industrialisés, en l'absence de verrerie industrielle implantée localement.Cet article vise à explorer des pistes alternatives de valorisation, suivant un recyclage en cascade (à défaut d'un recyclage en boucle). On distinguera en outre les types de valorisations suivant qu'elles nécessitent ou non une refonte (une nouvelle fusion) du verre.