Présentation
Auteur(s)
-
Pierre MOSZKOWICZ : Laboratoire d’analyse environnementale des procédés et des systèmes industriels Institut national des sciences appliquées de Lyon
-
Radu BARNA : Polden‐Insavalor
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
L’industrialisation et l’urbanisation se sont développées pendant le XIX e siècle et la première moitié du XX e en ignorant pratiquement les conséquences environnementales des nouvelles pratiques de consommation et de production mises en œuvre. Les modes de vie sont devenus de moins en moins « économes » en matières premières et en énergie consommées et de plus en plus générateurs de déchets. Dans la seconde moitié du XX e siècle, les flux de produits matériels se sont intensifiés et globalisés à l’échelle de la planète. Les matières et matériaux utilisés se sont « artificialisés », avec des caractéristiques qui rendent plus difficile leur réinsertion dans les cycles biogéochimiques naturels. Depuis la fin des années 1950, une prise de conscience écologique s’est développée : les évolutions démographiques, la raréfaction prévisible des ressources naturelles, les crises énergétiques, les catastrophes écologiques ont fixé des bornes à une croissance industrielle incontrôlée. Aujourd’hui, les préoccupations écologiques sont présentes dans tous les secteurs de l’activité économique et le management des entreprises intègre de plus en plus la composante environnementale. Les méthodes de gestion et de traitement des déchets sont au cœur de cette problématique et conditionnent souvent la pérennité des modes de production ou de consommation.
Les procédés de stabilisation‐solidification des déchets ont été largement développés au stade industriel et permettent de trouver des solutions économiques et fiables. L’industrie nucléaire a été un précurseur dans le domaine puisqu’il a fallu, dès l’origine, prévoir un mode de gestion efficace et sûr pour des déchets radioactifs dont la nocivité à long terme est évidente. Aujourd’hui, l’incinération est une filière particulièrement développée pour le traitement des ordures ménagères avec, en général, une valorisation énergétique. Des déchets industriels sont aussi éliminés par incinération. Ces procédés thermiques engendrent des résidus solides : des mâchefers, des résidus d’épuration des fumées d’incinération d’ordures ménagères ou de déchets industriels (REFIOM ou REFIDI). La solidification à l’aide de liants hydrauliques permet de stabiliser ces déchets ultimes et d’obtenir des solidifiats qui peuvent être stockés dans des sites spécialement aménagés, dans de bonnes conditions de sécurité environnementale (centres de stockage de déchets ultimes stabilisés). Plus récemment, la vitrification des cendres volantes provenant de l’incinération des déchets connaît aussi un développement en France, laissant présager une possible valorisation des solidifiats obtenus.
Les procédés de stabilisation‐solidification apparaissent ainsi comme un maillon essentiel et en plein développement des filières de gestion des déchets industriels et urbains.
Les filières de traitement des déchets visent différents objectifs :
-
recyclage total ou partiel ;
-
retour « écocompatible » dans l’environnement (cas de la stabilisation‐solidification) ;
-
décomposition en espèces chimiques « inoffensives ».
Toutes ces filières nécessitent la mise en œuvre de techniques très variées, étudiées dans les articles de la rubrique « Déchets » Approche systémique des déchets et suivants de ce traité Environnement.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de janv. 2011 par Radu BARNA, Denise BLANC
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Environnement
(514 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Vitrification2. Stabilisation à base de liants hydrauliques
2.1 Liants à réaction hydraulique : principes de la solidification
Seuls ou en mélange avec de la chaux ou d’autres additifs, les ciments et autres réactifs pouzzolaniques sont très utilisés pour la solidification‐stabilisation des déchets solides et des boues. Le terme ciment recouvre, dans le langage commun, des matériaux minéraux finement broyés qui « prennent » en présence d’eau pour former, après durcissement, une matière solide poreuse : c’est la prise hydraulique qui est due aux réactions d’hydratation des composés du ciment. Dès l’antiquité, les Romains ont utilisés des mélanges de chaux et de pouzzolanes naturelles (cendres volcaniques) ou artificielles (briques d’argile cuites et pilées) pour obtenir un ciment avec lequel ils bâtirent de grands ouvrages dont la durabilité a été fort remarquable !
La stabilisation‐solidification des déchets peut être obtenue par l’ajout d’un ciment ou d’un mélange de réactifs ayant des propriétés pouzzolaniques. Le ciment joue alors le rôle de liant hydraulique. Certains déchets possèdent par eux‐mêmes des propriétés pouzzolaniques et sont donc susceptibles d’entrer dans la composition de ciments commerciaux (comme les laitiers de haut-fourneau ou les cendres volantes de centrales thermiques, par exemple). Ces déchets peuvent aussi intervenir dans la formulation de mélanges réactifs pour les procédés de stabilisation‐solidification.
-
Principaux ciments utilisés
-
Le ciment le plus commun est le ciment Portland artificiel (CPA), fabriqué à partir d’un clinker obtenu par cuisson à 1 450 oC d’un mélange de calcaire (80 %) et d’argile (20 %). Le clinker finement broyé est généralement additionné d’environ 3 à 5 % de gypse (sulfate de calcium hydraté) qui permet une prise hydraulique plus régulière, pour obtenir un CPA commercial. Un CPA est alors constitué principalement de quatre phases solides :
-
50 à 70 % de silicate tricalcique [(CaO)3SiO2] ou C3S ;
-
10 à 25 % de silicate bicalcique [(CaO)2SiO2] ou C2S ;
-
5 à 15 % d’aluminate tricalcique [(CaO)3Al2O3] ou C3A ;
-
5 à 10 %...
-
-
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Environnement
(514 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Stabilisation à base de liants hydrauliques
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Environnement
(514 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
