Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Résidus industriels“

Residuos sólidos urbanos e industriales: situación y gestión en España. En el presente artículo se recogen diversos aspectos fundamentales para comprender la situación de los residuos sólidos urbanos e industriales y, específicamente, las causas de que éstos se hayan convertido en uno de los grandes retos de la política medioambiental española. Se analizan la producción y el tratamiento de los residuos, incidiendo en su evolución reciente, en los logros obtenidos y en las carencias estructurales que aún persisten. Éstas son el resultado de una gestión desigual e insuficiente, caracterizada, entre otras cosas, por la aparición de profundos contrastes territoriales que se destacan en el artículo. Finalmente se aborda el debate en tomo al futuro de los residuos españoles y se analizan los grandes instrumentos planificadores que se han diseñado para hacer frente al problema. [fr] Résidus Solides Urbains e Industriels: situation et gestion en Espagne. Dans cet article on étudie divers aspects fondamentaux pour comprendre la situation des résidus solides urbains et industriels, et spécifiquement, les causes qui ont fait que ceux-ci soient devenus l'im des plus grands défis de la politique de l'environnement en Espagne. On analyse la production et le traitement des résidus, leur récente évolution, les réussites et les carences structurelles qui persistent encore. Ces dernières sont le résultat d'une gestion inégale et insuffisante caractérisée, entre autres choses, par le surgissement de profonds contrastes territoriaux soulignés dans l'article. Finalement on aborde le débat sur le futur des résidus espagnols et l'on analyse les grands instruments de planification dessinés pour affronter le problème.

Résumé Selon nombre de théoriciens du développement durable, la recherche du profit aurait souvent incité les industriels à « externaliser » leurs émissions polluantes plutôt qu’à en réduire l’impact. Plusieurs écrits publiés entre le milieu du dix-neuvième siècle et la naissance du mouvement écologiste moderne suggère au contraire que la conjugaison du système des prix, de la recherche du profit et du droit de propriété a favorisé la valorisation des résidus industriels et, par le fait même, l’amenuisement des problèmes environnementaux. Cet article présente un survol rapide des principaux ouvrages de synthèse européens et nord-américains sur cette problématique afin d’illustrer l’universalité de ce processus. Quelques hypothèses sur l’origine de croyances contraires aujourd’hui prépondérantes dans le discours environnementaliste sont finalement suggérées.

Résumé Le chitosane est une substance biodégradable d’origine naturelle obtenue par la désacétylation de la chitine, qui se trouve dans l’exosquelette des crustacés. Une de leurs applications plus récentes est le traitement des eaux. Pour favoriser l’utilisation du chitosane des exosquelettes de crustacés (crevettes, crabes, etc.) dans le traitement des eaux usées, les procédés de transformation du chitosane ont été simplifiés et optimisés. Dans la présente étude, les crustacés de crevette grise (Palaemodiae) ont été utilisés pour extraire le chitosane. Les expériences ont porté sur les effets des interactions de la concentration de la solution alcaline, du temps et de la température de réaction sur le degré de désacétylation. En plus de simplifier le processus de transformation de trois à deux étapes, les résultats montrent l’influence de la concentration d’hydroxyde de sodium (7,5‑ 12,5 M), du temps de réaction (30 ‑ 180 min) et de la température (80 ‑ 120 oC) sur le degré de désacétylation. La méthode de la spectroscopie infrarouge en film mince a été utilisée pour analyser le degré de désacétylation du chitosane. Un degré de désacétylation de 90 % a été atteint avec une concentration de la solution alcaline de 12,5 M, un temps de réaction de 120 min et une température de 110 oC. Par ailleurs, en réduisant le nombre d’étapes de transformation et la consommation de réactifs, le procédé développé est plus économique et a une meilleure performance environnementale.

Dans le Moyen-Ouest de la région de Vakinankaratra à Madagascar, les exploitations agricoles ont des besoins croissants en fertilisants et en fourrages, et dans le même temps de sérieuses difficultés économiques d’accès aux engrais minéraux et aux aliments de bétail. Cette étude a montré comment l’intégration agriculture-élevage (IAE) a permis de pallier en partie la difficulté d’accès aux intrants agricoles industriels et de contribuer à l’intensification agricole. Des enquêtes auprès de 20 exploitations agricoles ont été menées. A l’aide d’analyses en composantes principales et d’une classification sur la base de treize variables, trois structurelles (superficie cultivée, nombre de bovins, nombre de mains-d’oeuvre familiales) et dix fonctionnelles (production de fumure organique, achat de fumure organique, achat de fertilisants minéraux, épandage de fumure organique, rendement en riz pluvial, rendement en maïs, disponibilité de résidus de cultures, valorisation de résidus de cultures, complémentation de l’alimentation des bovins, durée de pâturage), cinq types d’exploitations ont été caractérisés : un type de petites exploitations avec un niveau d’IAE fort, deux types d’exploitations de taille moyenne avec un niveau d’IAE moyen et faible, et deux types de grandes exploitations avec un niveau d’IAE moyen et faible. La complémentation de l’alimentation des bovins, le nombre de bovins et la durée de pâturage ont le mieux discriminé les exploitations. Les besoins alimentaires énergétiques et protéiques des bovins étaient couverts à l’échelle de l’année pour toutes les exploitations. Les exportations d’azote par les cultures étaient compensées par les apports dans les exploitations au plus fort niveau d’IAE. En conclusion, dans ce contexte d’accès très limité aux intrants industriels, les producteurs se sont tournés vers des stratégies d’IAE, d’une part, pour allouer la fumure organique produite sur les cultures exigeantes (riz et maïs) et, d’autre part, pour couvrir les besoins alimentaires des animaux.

L’objectif de cette étude est de proposer, par approche intégrée, une voie de gestion des déchets agro-industriels : halieutique, avicole, agrumicole. La valorisation énergétique du point de vue de la production de biogaz et aussi la valorisation du digestat qui en découle sont étudiées. Dix mixtures sont établies dans le cadre d’un plan simplexe-centroïde, leur digestion anaérobie dure environ 5000 min, suffisante pour atteindre la stabilité. L’évolution de plusieurs paramètres physico-chimiques tels que le pH, la conductivité, la matière sèche est déterminée. La conversion du carbone organique total (COT), le phosphore (P) et l’azote (NT) sont étudiés et modélisés par les surfaces d’isoréponses. Les contrôles microbiologiques pour vérifier l’hygiénisation des digestats sont menés. Le volume de biogaz produit pour les différents mélanges est mesuré en fonction du temps en utilisant la méthode du liquide déplacé. Finalement, le digestat est valorisé dans la fertilisation des sols agricoles, pour cela des tests de fertilisation sont ainsi conduits sur des cultures de poivrons (Capsicum annum). Les résultats montrent qu’il est possible de générer, après processus de digestion anaérobie optimale, un digestat, intéressant pour une application dans la fertilisation des sols agricoles, hygiénique par l’absence des micro-organismes d’altération, riche en azote, phosphore, potassium, caractérisé par un pH idéal pour la culture de poivrons.

L’objet de cette étude a été d’identifier les pratiques d’alimentation des caprins Kirdimi dans le Département de la Tandjilé-Centre. L’étude s’est déroulée de décembre 2021 à janvier 2022 dans 21 villages. Les données ont été collectées auprès de 315 ménages agro-éleveurs choisis de manière aléatoire. Il ressort que les ressources alimentaires consommées par les caprins sont : les fourrages naturels, les résidus de récolte et les compléments alimentaires (sous-produits artisanaux, agro-industriels et les déchets de cuisine). Quinze (15) herbacées et vingt-cinq (25) ligneuses fourragères les plus consommées par les caprins ont été identifiés. Trois (3) types de complémentations ont été identifiées : le type 1 qui renferme 89,71% des éleveurs dont les animaux reçoivent les sous-produits artisanaux, le type 2 où 9,65% des éleveurs qui utilisent les sous-produits artisanaux et les sous-produits agro-industriels et le type 3 minoritaire où seulement 0,64% des éleveurs complémente avec les sous-produits agro-industriels. Les ressources alimentaires des caprins dans la Tandjilé-Centre sont constituées surtout des fourrages des parcours naturels et des sous-produits (de récoltes, agroindustriels et artisanaux). Une analyse bromatologique permettrait d’apprécier leurs valeurs alimentaires afin de mieux les valoriser dans l’alimentation des caprins et améliorer leurs performances zootechniques. The purpose of this study was to identify the feeding practices of Kirdimi goats in the Department of Centre Tandjilé. The study took place from December 2021 to January 2022 in 21 villages. Data were collected from 315 randomly selected agro-pastoralist households. It appears that the food resources consumed by goats are: natural fodder, crop residues, and food supplements (artisanal by-products, agro-industrial, and kitchen waste). Fifteen (15) herbaceous and twenty-five (25) woody forages most consumed by goats have been identified. Three (3) types of supplementation have been identified: type 1 which contains 89.71% of livestock farmers who receive artisanal by-products, type 2, or 9.65% of farmers who use artisanal by-products and agro-industrial by-products and minority type 3 where only 0.64% of farmers supplement with agro-industrial by-products. The food resources of goats in the Centre Tandjilé Department consist mainly of fodder from natural rangelands and by-products (harvests, agro-industrial and artisanal). A bromatological analysis would make it possible to assess their food values to better value them in the diet of goats and improve their zoo technical performance.

Résider autour d’un bassin industriel est une préoccupation pour les riverains en termes d’impact potentiel sur leur santé. Il est proposé, ici, un focus sur les indicateurs sanitaires à étudier autour des grands bassins industriels français, en combinant deux approches : une revue de la littérature et une exploitation des données issues des études de zone. Les pathologies respiratoires et les cancers (hémopathies malignes, tumeurs solides du poumon, du foie et des voies respiratoires) apparaissent ainsi comme les effets sanitaires les plus fréquemment étudiés, suivis par les pathologies cardiovasculaires, hépatiques et rénales, ainsi que des indicateurs de périnatalité et plus particulièrement les malformations congénitales. Néanmoins, les bases de données sanitaires françaises présentent des limites pour disposer d’une estimation fiable et exhaustive de certains des indicateurs identifiés. Ces premiers éléments seront à considérer dans une perspective de mise en place d’une surveillance épidémiologique autour des grands bassins industriels français.

Cette étude trace un profil des diverses technologies utilisées et en développement pour la séparation et/ou la récupération des métaux dans les effluents industriels. Les principes de fonctionnement de ces technologies sont abordés, ainsi que leurs avantages et limites d'utilisation. Les procédés d'enlèvement et de récupération des métaux comprennent les techniques de précipitation (formation d'hydroxydes, de carbonates, de sulfures, etc.) et coprécipitation (sels de fer et d'aluminium, etc.), d'adsorption (sable, cellulose, charbon activé, pyrite, ciment, lignite, mousse de tourbe, sciure de bois, etc.) et de biosorption (bactéries, levures, moisissures, algues marines et d'eaux douces), d'électrodéposition et d'électrocoagulation, de cémentation, de séparation par membranes (osmose inverse et électrodialyse), d'extraction par solvant (acides carboxyliques, amines aliphatiques ou aromatiques, acides aminés, composés phénoliques, phosphates alkyl, etc.), et d'échange d'ions (résines naturelles et synthétiques). La précipitation ou la coprécipitation représentent les procédés les plus largement utilisés et étudiés pour l'enlèvement des métaux des effluents industriels, suivis des techniques d'adsorption. Les procédés plus sophistiqués tels que l'électrodéposition, l'extraction par solvant, la séparation par membranes et l'échange d'ions, bien que largement utilisés dans les procédés métallurgiques, sont relativement peu employés et examinés pour le traitement des effluents industriels. La biosorption a fait l'objet de plusieurs travaux de recherche au cours des dernières années et représente une option intéressante pour le traitement de divers types d'effluents contenant de faibles concentrations en métaux. Finalement, le recyclage et la gestion optimale des effluents constitue une avenue de plus en plus suivie par les industries soucieuses de satisfaire aux nouvelles réglementations et législations.

Les cyanures, inhibiteurs métaboliques bien connus, sont largement produits dans notre environnement par diverses activités industrielles, et, dans une moindre mesure, par divers organismes vivants (plantes et microorganismes). Une étude en laboratoire des microorganismes présents dans les résidus industriels contenant des cyanures et de leur capacité a résister aux cyanures en développant des mécanismes de dégradation a permis d'envisager la faisabilité d'un traitement de ces déchets industriels spéciaux que sont les résidus cyanures issus de la fabrication de l'aluminium par électrolyse, plus communément appelés Vieilles Brasques. Des microflores autochtones composées d'eubactéries, de bactéries de type filamenteuses et de champignons, adaptées à ces déchets (pH très alcalins, fortes teneurs en sels, présence de fluorures et cyanures), ont été dénombrées et isolées, puis sélectionnées en cuves pour leur capacité de dégradation des cyanures libres à des pH très alcalins (toujours supérieurs à 10). Un champignon, Fusarium solani, déjà connu pour certaines des souches comme pathogène de certaines plantes cyanogéniques (capables de libérer de l'acide cyanhydrique), développé en présence de cyanures une enzyme, la cyanide hydratase (EC 4. 2. 1. 66), les hydrolysant en formamide. Une étude précise du métabolisme de ce champignon en milieu cyanure alcalin a mis en évidence l'importance de trois paramètres influençant l'activité de dégradation ; (1) la quantité de biomasse inoculée, (2) la valeur du pH et (3) la composition du milieu de culture (présence d'une source complémentaire de carbone et d'énergie). L’utilisation de Fusarium solani pour un traitement biologique des vieilles brasques nécessite la mise au point d'un dispositif en deux étapes: (1) la lixiviation en tas des résidus, et (2) la dépollution biologique des effluents cyanures, qui de plus englobe un traitement chimique par précipitation des fluorures lixiviables. Ce travail permet également d'ouvrir deux voies de recherche, l'une sur le développement de méthodes alternatives de dosage des cyanures, et l'autre sur la faisabilité d'un traitement chimique des cyanures par des résidus organiques à pH très alcalins. Elles aboutissent respectivement à la mise au point de deux techniques analytiques de dosage des cyanures complexes et totaux par chromatographie ionique et irradiation UV, et à la proposition d'un deuxième procédé, cette fois chimique, de dépollution des cyanures contenus dans les Vieilles Brasques

Depuis la fin du 20ème siècle, notre société a pris conscience que la protection de l’environnement et le développement durable sont nécessaires à notre épanouissement futur. Des directives ont contraint les pouvoirs publics, les collectivités, ainsi que les industriels à réagir notamment en s’impliquant dans la recherche. Les cimentiers sont aussi concernés. La fabrication du ciment nécessite énormément de matières premières.L’objectif principal de cette thèse est donc de valoriser les sous-produits industriels en matériaux cimentaires. Le contexte et la problématique des déchets sont abordés, ainsi que la possibilité de valorisation par les ciments. La méthodologie mise en place et son originalité sont expliqués. Dans un premier temps, le protocole de caractérisation des déchets minéraux a été développé et les résultats en laboratoire sont prometteurs pour le remplacement du calcaire et de l’argile dans le cru d’un ciment. Les cuissons en laboratoire ont permis d’obtenir un ciment comportant les 4 phases d’un Portland. La synthèse en plus grande quantité d’une formulation en laboratoire a mis en évidence de bonnes performances mécaniques sur mortiers au jeune âge. Dans un deuxième temps, les meilleures formulations ont été testées à l’échelle industrielle, dans le four de ARF. Le cru, malaxé par trémies agitatrices, a été une réussite. Enfin, l’immobilisation des polluants dans une matrice cimentaire des résidus de combustion, provenant des combustibles secondaires de ARF a permis de déclasser le déchet stabilisé/solidifié par réduction granulométrique du matériau avant tabilisation/solidification
Since 20th century’s end, our society started to take conscience of environmental protection and sustainable development are required to our future blooming. Directives have obliged public authorities, communities, such as industry to be reacted particularly while being implied in research. The cement-manufacturers are also concerned. The process cement-manufacturer requires large quantities of raw materials. The main objective of the thesis is to value industrial by-products by cementitious materials. Context and problem of wastes were discussed, as well as the possibility of valorization such as the cements. The methodology set up for the thesis and its originality are explained. First, the protocol of characterization of mineral wastes was developed. The results in laboratory are promising for the replacement of limestone and clay in the cement’s raw meal and different formulations. The cookings in laboratory allowed obtaining a cement containing 4 phases of Portland. The synthesis in bigger quantity of a formulation in laboratory highlighted good mechanical performances on mortars at the young age. In a second stage, the best formulations were tested on an industrial scale in the ARF’s kiln. The raw meal, mixed by hoppers agitators, was a success. Finally, immobilization of pollutants in a cement matrix of the residues after combustion, resulting from secondary fuels of ARF, was studied to be able to downgrade the waste stabilized/solidified by grading reduction of the material before stabilization/solidification

Depuis la fin du 20ème siècle, notre société a pris conscience que la protection de l’environnement et le développement durable sont nécessaires à notre épanouissement futur. Des directives ont contraint les pouvoirs publics, les collectivités, ainsi que les industriels à réagir notamment en s’impliquant dans la recherche. Les cimentiers sont aussi concernés. La fabrication du ciment nécessite énormément de matières premières.L’objectif principal de cette thèse est donc de valoriser les sous-produits industriels en matériaux cimentaires. Le contexte et la problématique des déchets sont abordés, ainsi que la possibilité de valorisation par les ciments. La méthodologie mise en place et son originalité sont expliqués. Dans un premier temps, le protocole de caractérisation des déchets minéraux a été développé et les résultats en laboratoire sont prometteurs pour le remplacement du calcaire et de l’argile dans le cru d’un ciment. Les cuissons en laboratoire ont permis d’obtenir un ciment comportant les 4 phases d’un Portland. La synthèse en plus grande quantité d’une formulation en laboratoire a mis en évidence de bonnes performances mécaniques sur mortiers au jeune âge. Dans un deuxième temps, les meilleures formulations ont été testées à l’échelle industrielle, dans le four de ARF. Le cru, malaxé par trémies agitatrices, a été une réussite. Enfin, l’immobilisation des polluants dans une matrice cimentaire des résidus de combustion, provenant des combustibles secondaires de ARF a permis de déclasser le déchet stabilisé/solidifié par réduction granulométrique du matériau avant tabilisation/solidification
Since 20th century’s end, our society started to take conscience of environmental protection and sustainable development are required to our future blooming. Directives have obliged public authorities, communities, such as industry to be reacted particularly while being implied in research. The cement-manufacturers are also concerned. The process cement-manufacturer requires large quantities of raw materials. The main objective of the thesis is to value industrial by-products by cementitious materials. Context and problem of wastes were discussed, as well as the possibility of valorization such as the cements. The methodology set up for the thesis and its originality are explained. First, the protocol of characterization of mineral wastes was developed. The results in laboratory are promising for the replacement of limestone and clay in the cement’s raw meal and different formulations. The cookings in laboratory allowed obtaining a cement containing 4 phases of Portland. The synthesis in bigger quantity of a formulation in laboratory highlighted good mechanical performances on mortars at the young age. In a second stage, the best formulations were tested on an industrial scale in the ARF’s kiln. The raw meal, mixed by hoppers agitators, was a success. Finally, immobilization of pollutants in a cement matrix of the residues after combustion, resulting from secondary fuels of ARF, was studied to be able to downgrade the waste stabilized/solidified by grading reduction of the material before stabilization/solidification

Cette thèse explore la possibilité d'utiliser des déchets solides carbonatés issus du procédé Solvay de fabrication de carbonate de sodium (Na2CO3) comme réactifs pour le traitement de l'H2S à des concentrations trouvées typiquement dans des stations d'épuration des eaux usées. Dans un premier temps, la réactivité de deux résidus issus du procédé Solvay ont été évalués en termes d'efficacité d'abattement d'H2S dans un réacteur gaz-liquide-solide à l'échelle laboratoire (250 ml). Ce réacteur fonctionne en mode semi-continu (passage continu du gaz à travers un volume fixe de suspension). L'influence des paramètres opératoires comme la teneur en solide de la suspension, la concentration en H2S, la vitesse d'agitation et le volume de suspension a été examinée. Les processus cinétiques et physico-chimiques mis en jeu ont été identifiés et expliqués malgré le milieu réactionnel complexe. Dans un deuxième temps, l'étude du traitement d'H2S a été réalisée à l'échelle pilote sur un site industriel de Solvay en utilisant une colonne à bulles avec passettes (170 L) qui fonctionne également en mode semi-continu. Les résultats de l'étude paramétrique à l'échelle laboratoire ont été confirmés à l'échelle pilote. Finalement, la colonne a été évaluée avec un effluent gazeux réel issu d'une station d'épuration d'eaux usées à Graulhet (81) qui contient jusqu'à 200 ppmv d'H2S. En présence d'autres gaz comme le méthane (0,4 % vol.), le dioxyde de carbone (2,5 % vol.), le système s'est révélé efficace pour l'abattement sélectif d'H2S. Un abattement quasi-total (100 %) a pu être maintenu pendant au moins deux semaines avec un batch de la suspension à base de résidu. Cette étude démontre la compétitivité du procédé en termes d'efficacité et de coût pour le traitement d'H2S dans des conditions ambiantes. Les résultats obtenus démontrent également la possibilité de transposition du procédé à l'échelle industrielle
The purpose of this study to valorize solid wastes from the Solvay process for the production of sodium carbonate as reagents for the treatment of H2S in air at concentrations typically found in wastewater treatment plants (tens to hundreds of ppmv of H2S). Firstly, the reactivity of two residues was evaluated in a gas-liquid-solid reactor at laboratory scale (250 ml). This reactor operates semi-continuously (continuous passage of gas through a fixed volume of slurry). The influence of operating parameters including the solid content of the suspension, the concentration of H2S, the stirring speed and the volume of suspension was discussed. The kinetics, physicochemical processes as well as mechanism involved have been identified despite the complex reaction medium. Secondly, the H2S treatment was investigated at pilot scale using a bubble column with trays (170 L) which also operates in semi-continuous mode. The results of the parametric study obtained at laboratory scale were checked at pilot scale. Finally, the column was evaluated with a real gaseous effluent from a wastewater plant in Graulhet (Tarn, France) which contains up to 200 ppmv of H2S. In the presence of other gases as methane (0.4% vol.) and carbon dioxide (2.5% vol.), the system has proven to be effective for the selective elimination of H2S. A near total abatement (100%) was maintained for at least two weeks with only one batch of suspension. Stable and non-volatile sulfur compounds (sulfates, sulfites, thiosulfates) were formed as products of the process. This study demonstrates the competitiveness of the process in terms of cost-effectiveness for the treatment of H2S in ambient conditions. The results obtained also demonstrate the possibility of scaling-up the method to an industrial scale

Le drainage minier acide constitue un problème d'une importance majeure pour l'industrie minière. Au Canada, les exploitations minières sont maintenant tenues depuis quelques temps de restaurer et de réhabiliter les aires d'accumulation de résidus miniers et de stériles après cessation des activités. Actuellement, il existe très peu de solutions éprouvées en vue de prévenir et / ou de contrôler le drainage minier acide dans une halde à stériles. Cependant, il existe quelques méthodes prometteuses d’empilement des stériles avec des matériaux fins telles que la co-disposition, l’entremêlement par couches et l’encapsulation (couvertures supérieure et inférieure). Ces méthodes sont basées sur l’utilisation de matériaux fins disposés en couche jouant le rôle de barrières capillaires qui doivent demeurer saturées même en période de sécheresse, de manière à diminuer la diffusion de l'oxygène et ralentir le mouvement de convection thermique de l'air. Ces couches peuvent être constituées de résidus miniers, disponibles en grande quantité sur place. Ces résidus eux-mêmes générateurs d'acidité, pourraient être neutralisés par des résidus industriels fins et basiques tels que les poussières de four de cimenterie et des boues rouges d'aluminerie. Cette problématique générale a fait l’objet de nos travaux. Afin de vérifier l'efficacité de la technique de mélange proposée, des essais en conditions statiques (batch) et en conditions dynamiques (colonnes) ont été poursuivis en laboratoire. Les résultats obtenus en batch avec des résidus se voulant représentatifs ont mis en évidence le pourcentage minimum (10% en poids) requis en ajout alcalin pour obtenir une neutralisation efficace. Ils ont aussi permis de documenter les interactions chimiques entre les différents matériaux. Les essais en colonnes ont permis d’observer le comportement hydrogéochimique engendré par les différentes dispositions de matériaux fins et de stériles. Ainsi, une couche de matériaux fins disposée sous des stériles offrira une meilleure neutralisation à court terme, tandis qu’une couche disposée au-dessus offrira une meilleure neutralisation à long terme. La co-disposition des matériaux ne permet quant à elle qu’une neutralisation limitée dans le temps. Enfin, une extraction séquentielle a permis de s’assurer de la bonne fixation des métaux.
Acid mine drainage (AMD) is the most serious environmental problem facing the mining industry. AMD is formed when sulfide minerals in waste rock or tailings are oxidized in the presence of water and oxygen to form highly acidic, sulfate and metals-rich drainage. Some methods exist to reduce the formation of AMD in a waste rock pile: layered co-mingling, cover, liner and co-disposal of waste rock with fine materials to limit oxygen fluxes. These methods are based on the use of mine tailings. The aims are to limit the transfer of oxygen and water in a waste rock pile during its construction and reduce thermal gas convection. However, mine tailings can themselves generate AMD and need to be neutralized by the addition of alkaline material. The purpose of this study is to evaluate the capacity of alkaline industrial wastes to neutralize tailings. Alkaline industrial wastes which were selected are cement kiln dust (CKD) and red mud bauxite (RMB). These alkaline materials are used to keep neutral conditions even if water saturation is disrupted. A series of batch leaching tests and column leaching tests were conducted in order to investigate the long-term neutralization potential of alkaline materials and the quality of the drainage water. The batch leaching tests have indicated the minimum percentage (10%) of alkaline material required to keep neutral pH conditions, and to discern whether mineral solubility controls exist for particular elements. Column leaching tests have shown the hydrogeochemical behaviour of different dispositions of materials. When the fine-grained layer overlays reactive waste rock, a delay was observed before obtaining near neutral pH. In the cases where the fine-grained layer is below or mixed with the waste rock, the near neutral pH values are directly reached. The co-disposition offers short-term neutralisation only. Finally, a sequential extraction method was used to determine the degree of fixation of metals.

Les usines à gaz produisaient des résidus cyanurés (matières épurantes). Afin d'estimer leur impact sur l'environnement, une méthodologie combinant à la fois l'analyse directe sur solides et des filtrats d'extractions aqueuses à différents pH a été développée. La comparaison de œs produits à d'autres résidus industriels cyanurés a permis de compléter notre approche. La caractérisation de matières épurantes typiques (pH acide) et atypique (pH neutre) a montré que le bleu de Prusse insoluble était le composé majoritaire. Néanmoins, la caractérisation de la matière épurante atypique met en évidenœ d'autres composés cyanurés très solubles à insolubles. L'analyses des effluents de colonnes de percolation de cet échantillon ont montré que les cyanures migraient sous forme solubilisée et colloi͏̈dale. Cette méthodologie peut être un bon outil de diagnostic et d'estimation des risques. Elle peut être utilisée dans sa globalité, mais aussi de façon partielle afin de répondre à des questions précises.

Selon le Règlement sur les matières dangereuses du Gouvernement du Québec, les résidus de bois encollés de résine sont susceptibles d’être des matières dangereuses résiduelles toxiques, car ils contiennent du formaldéhyde. La gestion des résidus toxiques est problématique pour l’industrie de la seconde transformation du panneau, car il pourrait s’avérer que la majorité des usines ne disposent pas de chaudière de combustion d’une puissance assez élevée pour brûler leurs résidus de panneaux en conformité avec les exigences gouvernementales. La récupération de ces résidus pourrait être envisageable, mais une connaissance plus approfondie de la nature de ceux-ci est essentielle pour être en mesure d’envisager cette option. L’objectif de cette étude est de caractériser les résidus provenant de l’industrie québécoise de la seconde transformation des panneaux de particules et de fibres de bois dans le but d’éclairer le choix des options de récupération, d’utilisation ou de disposition de ces résidus. Une enquête réalisée auprès des industriels de seconde transformation du panneau a permis de dresser un portrait des résidus générés. Un questionnaire a été transmis par la poste à un échantillon d’usines de chaque secteur industriel. L’utilisation d’une méthode en cinq points de contact a mené à l’obtention d’un taux de réponse de 32%. Une quantification des résidus a été réalisée dans le but final d’extrapoler les résultats à l’ensemble de l’industrie québécoise. L’analyse des résultats a permis de dresser un portrait des résidus de panneaux quant à la gestion, la disposition et la contamination de ceux-ci. L’enfouissement est le mode de disposition le plus répandu et les entreprises de petite taille ont plus tendance à faire appel à cette pratique. La gestion des résidus de panneaux est problématique chez 30% des industriels et certains d’entre eux ont déjà tenté de trouver de meilleurs débouchés que ceux dont ils disposent actuellement.
According to Québec’s Règlement sur les matières dangereuses, wood residues containing resin are likely to be toxic residual dangerous matters because of their formaldehyde content. The management of these residues is problematic for the secondary board manufacturers because the majority might not operate a combustion boiler with high enough power to burn board residues in conformity with regulatory requirements. The recovery of these residues could be possible, but no decision can be taken without knowing the nature of the residues. The objective of this study is to characterize the residues coming from the secondary board manufacturers in the province of Québec in order to find opportunities for recuperating, recycling or disposing of these residues. A survey of secondary board processing plants has been conducted to draw a picture of the disposal of residues. A mail questionnaire was sent to a sample of plants within each industrial sector. The five points of contact method was applied, yielding a response rate of 32%. A quantification of the residues was made and the data was used to extrapolate the results to the whole of Québec industry. A segmentation of the results according to the size of the plant or to the industrial sector was made and significant differences were found between classes regarding the management, the use and the contamination of the residues. The majority of secondary board manufacturers send their board residues to landfill sites. This is the case of most small size mills. The survey indicates that 30 percent of the mills have experienced serious problem in managing these residues and they have already tried to find a better solution to dispose of them.

Ce travail concerne une étude essentiellement microbiologique, afin de préciser les possibilités d'optimisation de l'épuration biologique des effluents d'une papeterie produisant des pâtes thermomécaniques blanchies au peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin. L'analyse des boues activées, assurant l'épuration secondaire des effluents, révèle la présence de quatre populations dominantes dont l'une est majoritaire. Cette population principale a été suivie pendant 26 mois grâce à des échantillonnages bimestriels. Il s'agit de bactéries à Gram positif appartenant au genre Arthrobacter (L-lysine détectée dans le peptidoglycanne de la paroi, et un G+C de 72%). L'utilisation de sondes oligonucléotidiques a permis en outre de confirmer cette identification. La présence de ces Arthrobacter sp. Dans un système d'épuration n'est pas classique, d'autant plus que ces germes sont dépourvus d'activités cellulolytiques, amylolytiques et ligninolytiques. Leur rôle principal serait plutôt d'ordre architectural : en stabilisant la structure du biofloc, ils assureraient le maintien d'une activité continue et régulière dans les bassins d'épuration. La composition de la matière organique résiduelle, réfractaire au système d'épuration secondaire, a été déterminée à partir de lyophilisats. Elle se répartit en deux gammes de poids moléculaire ayant des valeurs proches de 1500 et de 15000 Da. L'analyse chimique et les spectres RMN du 13C de chacune d'elles ont révélé une structure complexe semblable aux polysaccharides de type hémicellulose. La biodégradation de ces composés réfractaires a été obtenue par l'utilisation de certaines cultures fongiques qui induisent une décoloration et une diminution des poids moléculaires. Les mécanismes enzymatiques mis en jeu par Trametes versicolor, qui a été plus particulièrement utilisé, semblent correspondre à des activités peroxydasiques manganèse indépendantes. Ces enzymes, immobilisées sur un support, pourraient probablement réduire la charge organique des effluents avant leur retour dans le milieu originel.

La capture du CO2 est, de nos jours, une opération très convoitée car elle permet de réduire les émissions des gaz à effets de serre. Elle peut également être appliquée dans l’intensification des procédés de vaporeformage par l’utilisation des adsorbants chimiques «haute-température» (vaporeformage couplé avec la capture in-situ du CO2 (sorption-enhanced steam reforming, SESR)), afin d’augmenter significativement la pureté de l’hydrogène en une seule étape. Parmi les adsorbants solides utilisés dans ce procédé, ceux qui sont à base de CaO ont montré une certaine efficacité. Toutefois, l’agglomération des particules de CaO au cours de l’opération cyclique carbonatation/régénération rend leur utilisation à échelle industrielle difficile. L’ajout de composants inertes à l’adsorbant est l’une des stratégies utilisées afin d’augmenter sa stabilité. L’objectif principal de ce travail est la valorisation d’un résidu métallurgique (oxyde d’UGS, UGSO) afin de développer un matériau hybride adsorbant-catalyseur pour application dans la production d’hydrogène de haute pureté par SESR du glycérol. Plusieurs échantillons contenant des proportions différentes UGSO/CaO ont été préparés et testés pour évaluer l'efficacité de l’UGSO dans la stabilisation de l’adsorbant. Les expériences ont été réalisées en utilisant un analyseur gravimétrique intelligent (IGA, Hiden Isochema). Pour tous les échantillons étudiés, une meilleure stabilité a été enregistrée lors de l’ajout de l’UGSO. Les résultats ont montré que l’échantillon contenant 10% en masse UGSO a présenté la meilleure stabilité avec une conversion de CaO de 76% au 18ème cycle carbonatation/régénération, contre une conversion de 55% pour l’échantillon CaO pur testé dans les mêmes conditions. Ce meilleur rapport UGSO/CaO a été ensuite utilisé pour préparer un matériau hybride adsorbant-catalyseur et ses performances ont été testées dans le procédé SESR du glycérol. Les résultats ont montré une production d’hydrogène de pureté élevée avec un rendementde 96%. Les résultats obtenus dans ce mémoire peuvent contribuer à l’optimisation du procédé de vaporeformage du glycérol couplé à l’adsorption in-situ duCO2.
La capture du CO2 est, de nos jours, une opération très convoitée car elle permet de réduire les émissions des gaz à effets de serre. Elle peut également être appliquée dans l’intensification des procédés de vaporeformage par l’utilisation des adsorbants chimiques «haute-température» (vaporeformage couplé avec la capture in-situ du CO2 (sorption-enhanced steam reforming, SESR)), afin d’augmenter significativement la pureté de l’hydrogène en une seule étape. Parmi les adsorbants solides utilisés dans ce procédé, ceux qui sont à base de CaO ont montré une certaine efficacité. Toutefois, l’agglomération des particules de CaO au cours de l’opération cyclique carbonatation/régénération rend leur utilisation à échelle industrielle difficile. L’ajout de composants inertes à l’adsorbant est l’une des stratégies utilisées afin d’augmenter sa stabilité. L’objectif principal de ce travail est la valorisation d’un résidu métallurgique (oxyde d’UGS, UGSO) afin de développer un matériau hybride adsorbant-catalyseur pour application dans la production d’hydrogène de haute pureté par SESR du glycérol. Plusieurs échantillons contenant des proportions différentes UGSO/CaO ont été préparés et testés pour évaluer l'efficacité de l’UGSO dans la stabilisation de l’adsorbant. Les expériences ont été réalisées en utilisant un analyseur gravimétrique intelligent (IGA, Hiden Isochema). Pour tous les échantillons étudiés, une meilleure stabilité a été enregistrée lors de l’ajout de l’UGSO. Les résultats ont montré que l’échantillon contenant 10% en masse UGSO a présenté la meilleure stabilité avec une conversion de CaO de 76% au 18ème cycle carbonatation/régénération, contre une conversion de 55% pour l’échantillon CaO pur testé dans les mêmes conditions. Ce meilleur rapport UGSO/CaO a été ensuite utilisé pour préparer un matériau hybride adsorbant-catalyseur et ses performances ont été testées dans le procédé SESR du glycérol. Les résultats ont montré une production d’hydrogène de pureté élevée avec un rendementde 96%. Les résultats obtenus dans ce mémoire peuvent contribuer à l’optimisation du procédé de vaporeformage du glycérol couplé à l’adsorption in-situ duCO2.
Résumé en espagnol
Résumé en espagnol
CO2 capture is, nowadays, a widely discussed subject as it helps reducing the greenhouse gas emissions. It can also intensify steam reforming processes through the use of high-temperature sorbents, in order to produce high purity hydrogen in a single step (sorption-enhanced steam reforming, SESR). Among the solid sorbents used in this process, those based on CaO have shown good results. However, the agglomeration of sorbent particles (sintering) during the cyclic operation carbonation/regeneration makes their use difficult at an industrial scale. The addition of inert compounds to the sorbent is one of the strategies used to increase its stability. The main objective of this work is the valorization of a metallurgical waste called UGS oxide (UGSO), in order to develop a hybrid sorbent-catalyst material for application in the production of hydrogen with high purity by SESR of glycerol. Several samples with different UGSO/CaO ratios were synthesized and tested to evaluate the efficiency of UGSO in thesorbent stabilization. The experiments were performed using an intelligent gravimetric analyzer (IGA, Hiden Isochema). For all samples, a better stability was obtained in the presence of UGSO. The results showed that the sorbent containing 10 wt.% UGSO achieved the best stability with a CaO conversion of 76% at the 18th carbonation/regeneration cycle compared to 55% for pure CaO (limestone) tested under the same conditions. This optimal UGSO/CaO ratio was then used to prepare a hybrid sorbent-catalyst material and its performance was tested in the SESR of glycerol. The results showed the production of hydrogen with high purity (97%) and yield (96%). The results obtained in this master thesis can contribute to the optimization of the sorption enhanced steam glycerol reforming process.
CO2 capture is, nowadays, a widely discussed subject as it helps reducing the greenhouse gas emissions. It can also intensify steam reforming processes through the use of high-temperature sorbents, in order to produce high purity hydrogen in a single step (sorption-enhanced steam reforming, SESR). Among the solid sorbents used in this process, those based on CaO have shown good results. However, the agglomeration of sorbent particles (sintering) during the cyclic operation carbonation/regeneration makes their use difficult at an industrial scale. The addition of inert compounds to the sorbent is one of the strategies used to increase its stability. The main objective of this work is the valorization of a metallurgical waste called UGS oxide (UGSO), in order to develop a hybrid sorbent-catalyst material for application in the production of hydrogen with high purity by SESR of glycerol. Several samples with different UGSO/CaO ratios were synthesized and tested to evaluate the efficiency of UGSO in thesorbent stabilization. The experiments were performed using an intelligent gravimetric analyzer (IGA, Hiden Isochema). For all samples, a better stability was obtained in the presence of UGSO. The results showed that the sorbent containing 10 wt.% UGSO achieved the best stability with a CaO conversion of 76% at the 18th carbonation/regeneration cycle compared to 55% for pure CaO (limestone) tested under the same conditions. This optimal UGSO/CaO ratio was then used to prepare a hybrid sorbent-catalyst material and its performance was tested in the SESR of glycerol. The results showed the production of hydrogen with high purity (97%) and yield (96%). The results obtained in this master thesis can contribute to the optimization of the sorption enhanced steam glycerol reforming process.

De nos jours, les activités industrielles des alumineries, des aciéries, et des cimenteries produisent des quantités très importantes de résidus et de sous-produits alcalins. Une partie de ces sous-produits est utilisée dans d'autres domaines tels que la construction et l'hydrométallurgie, mais des millions de tonnes sont stockées sur des terrains, présentant ainsi un risque pour l'environnement. Ces résidus peuvent être utilisés par ces industries afin de séquestrer le CO2. Il existe plusieurs techniques de séquestration du CO2. Ce mémoire aura pour but d'étudier les possibilités de séquestration du CO2 par des résidus alcalins issus d'un large spectre d'activités industrielles. Des essais d'adsorption du CO2 de 24 et 48 heures en cuvée ont été réalisés sur des échantillons de boues rouges humides et sèches, des scories FP, FAÉ, HF et des poussières de four et cendres volantes de cimenteries. Tous les essais ont été réalisés dans des conditions opératoires ambiantes (température 20-22°C, pression atmosphérique ambiante). Des tests de pH et conductivité ont été effectué sur tous les échantillons afin d'étudier leurs évolutions lors les deux séries d'essais. Les résultats obtenus lors les essais de 24 heures ont démontré que trois résidus alcalins se sont démarqués par leurs hauts potentiels de séquestration du CO2 : • les scories HF : 65 kg de C02/t de scories; • les scories FP : 59 kg de C02/t de scories; • les poussières de fours de cimenteries (CKD) : 47 kg de C02/t de CKD. En revanche, les résultats obtenus lors les essais de 48 heures ont démontré que les mêmes résidus alcalins permettraient une séquestration plus importante du CO2 selon les performances suivantes : • les scories FP : 107 kg de C02/t de scories; • les scories HF : 84 kg de C02/t de scories; • les poussières de fours de cimenteries (CKD) : 79 kg de C02/t de CKD.

L'industrie agricole produit des milliards de tonnes de résidus issus de la transformation des cultures végétales et de leurs sous-produits. Ces résidus peuvent causer des pollutions et à l’échelle mondiale mais sont aussi une source de produits à forte valeur ajoutée. Ce chapitre donne un aperçu du potentiel des déchets agro-industriels en tant que matière première pour la production de produits naturels pour la protection des plantes.

À l'origine réside un raisonnement simple mais captieux~: Puisque des algorithmes sont capables de trouver des solutions valides à des problèmes auxquels l'homme ne sait ou peine à répondre, il est tentant de croire que l'on peut confier des problèmes de maitrise des risques aux algorithmes. En confrontant les définitions fondamentales des propriétés de l'algorithmique à un modèle classique de gestion de la connaissance, il apparait avec évidence que ces promesses sont fréquemment illusoires. Ce chapitre se propose d'illustrer ces limites en parcourant trois aspects très différents de la maitrise des risques~: l'inspection des installations industrielles, la modélisation des phénomènes dangereux et la gestion des risques projets. L'analyse des risques procède d'une double finalité s'articulant entre, d'une part, la mise en œuvre de mesures de préventions et de protection et, d'autre part, la révision des représentations des parties prenantes face aux risques. Dans ce contexte, la performativité des algorithmes se trouve nécessairement restreinte.

La recherche présentée ici s’intéresse aux processus de qualification et de déqualification d’espaces industriels situés en milieu urbain. En effet, à partir de l’étude des arbitrages entre recherche de sécurité et développement urbain dans le contexte particulier d’un site industriel sinistré, il s’agit de voir en quoi la catastrophe s’impose comme un temps brutal, et parfois irréversible, de déqualification d’un espace dédié jusque-là à l’industrie. Ces travaux entendent montrer comment s’opèrent les arbitrages en situation de crise, la prégnance de la catastrophe et de l’émotion qu’elle suscite dans les décisions à court terme. L’un de leurs intérêts réside dans la mise en perspective de deux cas de sites sinistrés. Il s’agit tout d’abord du pôle chimique sud-toulousain, dévasté par l’explosion dans l’usine d’engrais AZF le 21 septembre 2001. Cet accident a entraîné la mort de 31 personnes, des blessures pour de nombreuses autres, et de multiples dégâts matériels dans toute la ville de Toulouse. L’autre cas concerne l’incendie du dépôt pétrolier Shell dans le port industriel Édouard Herriot de Lyon en juin 1987, ayant causé la mort de deux personnes.