Academic literature on the topic 'Déchets – Composition chimique'

Les verres jouent un rôle fondamental dans notre quotidien tant au niveau économique, culturel, sociétal, énergétique que géologique. Les verres géologiques témoignent de l’activité ignée de la Terre et représentent une source importante d’outils et d’objets ornementaux du Paléolithique à nos jours. Désormais, les verres sont utilisés également pour fabriquer des matériaux techniques, tels que des récipients (plats, verres à boire, bocaux, carafes…), des écrans (télévision, ordinateur, smartphone…), des fibres aux multiples applications (renforcement, transport d’information, énergie, santé…), pour assurer le stockage de déchets domestiques ou nucléaires et, plus récemment, des biomatériaux (implants dentaires ou osseux…). Par conséquent, les verres à base de silice sont au cœur de l’histoire de la Terre et de l’humanité. La variation de composition des verres naturels et industriels est vaste mais sa structure repose généralement sur une ossature tétraédrique d’unités SiO4, l’épine dorsale de plus de 90% des verres qui nous entourent dans notre quotidien. Autour de cette ossature de silice, les autres éléments chimiques se répartissent en éléments modificateurs de réseau, compensateur de charge, colorants, volatiles, et l’ensemble constitue un matériau ou une substance chaque fois unique. Cet article propose de passer en revue les liens entre la structure, les propriétés et la composition chimique des verres, essentiellement à base de silicate.

A Kolwezi, les sols sont généralement de texture sableu se Leurs richesse s chimique s se situe nt à un niveau très bas pour tous les éléments nutritifs avec une incidence directe sur les rend ements des cultures. Afin d’évaluer l’impact du compost ménager sur la restauration de la fertilité des sols maraîchers de Kolwezi, un essai conduit en split plot avec deux variétés de tomate (Tanya et Tengeru) et trois doses (20, 25 et 30 t.ha-1 ) de compo st ménager appliquées seules et/ou combinées à 250 kg ha-1 de NPK en comparaison d’un témoin sans fertilisation a été installé dans deux sites maraîchers (Musompo et Mwangeji). Les déchets collectés auprès de 100 ménages ont été triés et pesés en vue de dé terminer la composition physique d’une poubelle et la part biodégradable a été compostée. Pour renseigner la valeur agronomique du compost l’analyse chimique a été effectuée. De cette étude, il a été révélé qu’en moyenne, une poubelle à Kolwezi est compos ée de plus de 50 % de déchets dégradables dont le compost qui en est issu est un réservoir de N, P, K et autres éléments indispensables à la culture Appliquées sur un sol perçu pauvre et confirmé par les analyses chimiques, les doses de compost améliorent la fertilité de sol consécutivement le rendement de la tomate . 11,4 t.ha 1 contre 11,7 t.ha 1 obtenu respectivement aux apports de 30 t.ha-1 de compost et 30 t.ha-1 + 250 kg.ha 1 de NPK, suppose que le compost issu des déchets ménag er s serait utilisé en l égume cult u re sans êtr e combiner aux engrais minéraux L ’application supplémentaire de 250 kg NPK induit in évitablement une baisse de la profi tabilité ainsi , 20 t.ha-1 de compost est recommand able L’analyse microbienne et l’usage de compost ménager sur l es légumes feuilles seraient une seconde phase de l’étude.Mots clés : Compost de d échet ménager, restauration de sol , gestion, Kolwezi. English Title: Effects of household composts on soil properties and productivity of vegetable crops: The case of tomato (<i> Lycopersicon esculentum </i>Mill)In Kolwezi, the soils are generally sandy in texture. Their chemical richness is at a very low level for all nutrients with a direct impact on crop yields. In order to assess the impact of household compost on restoring the fertility of market garden soils in Kolwezi, a spl it plot trial with two tomato varieties (Tanya and Tengeru) and three doses (20, 25 and 30 t.ha-1) of household compost applied alone and/or combined with 250 kg ha-1 of NPK compared to a control without fertilizer was set up in two market garden sites (Musompo and Mwangeji). The waste collected from 100 households was sorted and weighed to determine the physical composition of a bin and the biodegradable part was composted. To inform the agronomic value of the compost, chemical analysis was carried out. From this study, it was revealed that on average, a bin in Kolwezi is composed of more than 50% degradable waste, from which the compost that is produced is a reservoir of N, P, K and other elements essential for cultivation. Applied on a soil perceived as poor and confirmed by chemical analyses, the compost doses improve soil fertility as a result of the tomato yield. 11.4 t.ha-1 against 11.7 t.ha-1 obtained respectively with the inputs of 30 t.ha-1 of compost and 30 t.ha-1 + 250 kg.ha-1 of NPK, supposes that the compost from household waste would be used in legume-cultivation without being combined with mineral fertilizers. The additional application of 250 kg NPK inevitably leads to a decrease in profitability, so 20 t.ha-1 of compost is recommended. Microbial analysis and the use of household compost on leafy vegetables would be a second phase of the study.Keywords: Household waste compost, soil restoration, market gardening, management, Kolwezi.

Abstract Les sédiments de 39 stations du lac St-Louis ont été échantillonnés et analysés pendant l'été 1984 pour la granulométrie, dix éléments majeurs et les contaminants (Ni, Co, Cr, V, Pb, Zn, Hg, As, HCB, pp'-DDE, Aroclor1242™, Aroclorl254™, Aroclorl260™). Dans la plupart des stations les teneurs sont plus élevées que les normes établies par le ministère de l'Environnement de l'Ontario pour le dépôt de déchets de dragage en eau libre. Avec ces données, nous avons réalisé des cartographies du lac, ce qui nous a permis de discerner trois zones où les teneurs en contaminants sont plus élevées : entre la baie de Valois (Dorval) et la Grande Anse (île Perrot), au sud des îles de la Paix (Beauharnois) et au sud de l'île Perrot (Anse au Sable). D'autre part, nous avons calculé des corrélations entre les variables, ce qui nous a permis de constater qu'il existe de fortes corrélations entre les métaux lourds et entre les contaminants organiques entre eux, mais beaucoup moins entre ces deux groupes de contaminants. Finalement, des méthodes statistiques multidimensionnelles ont été utilisées pour regrouper les stations en fonction de leur composition chimique, et cartographier le lac St-Louis. Il en ressort un groupe principal pour les éléments majeurs comprenant les 3 zones de sédimentation. Cependant, ces trois zones semblent avoir des caractéristiques différentes quant à leur composition en contaminants.

The growing concern about the cost of feed ingredients, use of least cost feed formulation and maintenance of a reliable nutritional requirement for broiler birds irrespective of the season is almost compelling to look for alternatives. Thus, this experiment was conducted to evaluate the performance of broiler chickens fed rice milling waste (RMW) as a replacement for maize. Chemical composition of rice milling waste was determined, while eleven experimental diets each were formulated to contain RMW as replacement for maize at 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% and 100%. Three hundred (300), 7-day-old chicks were allocated to the 11 dietary treatments each having 3 replicate pens with 10 birds per pen in a Completely Randomized Design (CRD). Feed and water were provided ad libitum for 6 weeks. Growth performance, carcass yield, organ proportions and economics of production were monitored. Data were subjected to ANOVA at P<0.05. The result from the chemical composition showed that rice milling waste has 89.84% dry matter, 10.80% crude protein and 24.09% crude fibre, while the gross energy was 3789 kcal/g, this showed that RMW is suitable as feed ingredient and as well would not hinder absorption and nutrient utilization. The result of the growth performance showed that broiler chickens fed 10% - 40% RMW had greater average daily weight gain (55.33g- 47.97g), reached a greater slaughter and carcass weight (1500g – 1650g) and were more feed efficient than broiler chicken of the other treatments (P<0.05 for each). In addition, from an economical point of view birds fed 10 - 40% were superior to the other treatments where the cost/kg weight gained (N292.21K – N315.96K) were lower than the remaining treatment groups. Thus, the inclusion of RMW in diet of broiler chickens as a replacement for maize improved nutrient utilization and economic value. It can therefore be recommended that RMW can be used to replace maize between 10% -40% in the diets of broiler chickens. La préoccupation croissante au sujet du coût des ingrédients alimentaires, de l'utilisation de la formulation d'aliments pour animaux les moins coûteux et du maintien d'une exigence nutritionnelle fiable pour les oiseaux de gril, quelle que soit la saison, est presque convaincante pour chercher d'autres solutions. Ainsi, cette expérience a été menée pour évaluer la performance des poulets à griller nourris aux déchets de fraisage du riz (le 'RMW') comme remplacement du maïs. La composition chimique des déchets de fraisage du riz a été déterminée, tandis que onze régimes expérimentaux ont été formulés pour contenir le 'RMW' comme remplacement pour le maïs à 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% et 100%. Trois cents (300), poussins de 7 jours ont été alloués aux 11 traitements diététiques ayant chacun 3 stylos de répétition avec 10 oiseaux par stylo dans un design complètement randomisé (CRD). L'alimentation et l'eau ont été fournies ad libitum pendant 6 semaines. Les performances de croissance, le rendement de la carcasse, les proportions d'organes et l'économie de la production ont été surveillés. Les données ont été soumises à ANOVA (P<0.05) Le résultat de la composition chimique a montré que les déchets de fraisage du riz ont 89,84% de matière sèche, 10,80% de protéines brutes et 24,09% de fibres brutes, tandis que l'énergie brute était de 3789 kcal/g, ce qui a montré que le 'RMW' est approprié comme ingrédient d'alimentation et ainsi n'entraverait pas l'absorption et l'utilisation des nutriments. Le résultat de la performance de croissance a montré que les poulets a griller nourris 10% - 40% RMW avaient un gain de poids quotidien moyen plus élevé (55.33g- 47.97g), ont atteint un plus grand poids d'abattage et de carcasse (1500g - 1650g) et étaient plus économes en aliments pour des animaux que le poulet de gril des autres traitements (P<0.05 pour chacun). En outre, d'un point de vue économique, les oiseaux nourris de 10 à 40 % étaient supérieurs aux autres traitements où le coût/kg de poids gagné (N292.21 K – N315.96 K) était inférieur à celui des autres groupes de traitement. Ainsi, l'inclusion du RMW dans l'alimentation des poulets de poulet a griller comme remplacement du maïs a amélioré l'utilisation des nutriments et la valeur économique. Il peut donc être recommandé que le 'RMW' peut être utilisé pour remplacer le maïs entre 10% -40% dans les régimes des poulets à griller.

The need to optimize livestock production to meet the growing demand for animal products has necessitated the efficient use of available resources, including crop wastes to enhance livestock productivity. Fifteen vegetable waste samples were analyzed to determine their nutritive value as ruminant feed. The chemical composition was determined using standard methods, and a 24-hour in-vitro fermentation was done to determine the dry matter degradability (DMD), short chain fatty acid (SCFA), and enteric methane (CH4) emission of each sample. Talinum triangulare leaf had the highest (p<0.05) crude protein value (31.50%) and Cucumis sativa had the lowest value (11.51%). A significant difference (p<0.05) was observed among the values of the proximate composition of the samples. Cucumis sativa had the highest CH4 percentage (36.75%) while the lowest CH4 percentage (10.00%) was observed in Cochorus olitorius stem. There was no significant difference (p<0.05) observed among the DMD values of the samples. The value of SCFA was highest for Daucus carota (0.33) and lowest for Talinum triangulare stem (0.07). The results of the proximate composition, CH4 percentage, and dry matter degradability of the samples observed in this study revealed that they could be further investigated through in-vivo trials to establish their suitability as alternative feedstuffs in ruminant diets. La nécessité d’optimiser la production animale pour répondre à la demande croissante de produits animaux a nécessité l’utilisation efficace des ressources disponibles, y compris les déchets de récolte pour améliorer la productivité de l’élevage. Quinze échantillons de déchets végétaux ont été analysés pour déterminer leur valeur nutritive en tant qu’aliments pour ruminants. La composition chimique a été déterminée à l’aide de méthodes standard et une fermentation in vitro de 24 heures a été effectuée pour déterminer la dégradabilité de la matière sèche (DMS), les émissions d’acides gras à chaîne courte (AGCC) et de méthane entérique (CH4) de chaque échantillon. La feuille de Talinum triangulare avait la valeur de protéines brutes la plus élevée (p < 0,05) (31,50 %) et Cucumis sativa avait la valeur la plus faible (11,51 %). Une différence significative (p<0,05) a été observée entre les valeurs de la composition approximative des échantillons. Cucumis sativa avait le pourcentage de CH4 le plus élevé (36,75%) tandis que le pourcentage de CH4 le plus bas (10,00%) a été observé dans la tige de Cochorus olitorius. Aucune différence significative (p < 0,05) n’a été observée entre les valeurs DMS des échantillons. La valeur de AGCC était la plus élevée pour Daucus carota (0,33) et la plus faible pour la tige de Talinum triangulare (0,07). Les résultats de la composition approximative, du pourcentage de CH4 et de la dégradabilité de la matière sèche des échantillons observés dans cette étude ont révélé qu’ils pourraient être étudiés plus avant par des essais in vivo pour établir leur pertinence comme aliments alternatifs dans l’alimentation des ruminants.

Depuis des décennies, les filières agroalimentaires génèrent des coproduits de première ou de deuxième transformation qui représentent en France un gisement important (12 millions de tonnes de matière sèche), dont plus de la moitié est issue des filières de la trituration (29 %), de la sucrerie (14 %) et de l'amidonnerie-féculerie (13 %). Les trois-quarts de ces ressources sont valorisés en alimentation animale, pour 80 % environ via les aliments composés et 20 % directement en élevage. De ce fait, les coproduits, que les réglementations européenne et française distinguent clairement de la catégorie « déchets », sont des matières premières de l'alimentation animale à part entière et doivent en respecter la réglementation. La disponibilité de ces coproduits peut fortement varier dans le temps avec une saisonnalité marquée pour certaines filières, ou dans l'espace selon la répartition des usines agroalimentaires sur le territoire et la superposition avec les zones d'élevage. Les procédés technologiques générateurs de ces coproduits peuvent différer d'une filière à l'autre. La nature et la composition chimique des coproduits dépendent du procédé mis œuvre qui peut évoluer dans le temps, mais également d'une usine à l'autre au sein d'une même agro-industrie. Leur bonne valorisation en alimentation animale est largement conditionnée par une connaissance précise de la qualité des différentes fractions organiques (parois végétales et protéines, notamment) ou minérales accumulées dans les coproduits, et de l'efficacité de leur utilisation qui peut varier fortement selon l'espèce animale destinataire (ruminants ou monogastriques) et selon les types de process appliqués. Un certain nombre de recommandations alimentaires et sanitaires doivent être appliquées pour garantir une utilisation optimale des coproduits par les animaux sans pénaliser leurs performances zootechniques. Ces coproduits présentent de ce fait une réelle valeur économique qu'il est possible de déterminer, même pour les ruminants, au moyen des outils de formulation à moindre coût par programmation linéaire couramment utilisés chez les monogastriques.

Les principes actifs contenant des composés organiques fluorés comme les fluoroalkylamines ou les molécules à base de pyrimidine sont prometteurs dans le domaine de l’agriculture (pesticides et herbicides) et de la pharmacologie (antibiotiques). L’utilisation massive de ces molécules aura pour conséquence une augmentation massive de déchets contenant ce type de molécules. Les pays développés ont des politiques contraignantes en matière de gestion de déchets ce qui n’est pas le cas dans les pays en voie de développement. Dans ces derniers, nous assistons à une prolifération des aires de stockage et des éliminations à l’air libre des déchets parfois issus des pays développés. Ces pratiques ont d’énormes conséquences sur l’environnement comme la pollution de l’air, des sols et de l’eau et par conséquent sur la santé humaine. L’une des solutions déjà éprouvé sur des déchets solides serait l’utilisation de torches à plasma. Ces torches peuvent atteindre des températures élevées (5000 K à 20 000 K). Cependant, l’utilisation de ces moyens de traitement n’est pas sans danger puisque des molécules toxiques ou létales pourraient être produites. Afin d’appréhender ces difficultés nous proposons d’étudier l’influence de l’air sur la composition chimique d’un plasma à base de fluoroalkylamines (trifluoroéthylamine : C2H4F3N, nonafluoropentylamine : C5H4F9N, …), à la pression atmosphérique et à l’équilibre thermodynamique local (E.T.L), dans une gamme de températures allant de 500 K à 20 000 K. Afin d’obtenir la composition chimique du plasma, nous utilisons la méthode de minimisation de l’énergie libre de Gibbs. Les résultats obtenus montrent que des espèces chimiques gazeuses dangereuses et toxiques comme CF2, CO, HCN et HF apparaissent aux basses températures avec de forte concentration.

L’alimentation de la volaille nécessite un apport essentiel en protéine. Ces protéines sont introduites aux animaux à travers des ingrédients alimentaires comme les légumes à graines et leurs tourteaux (arachide, soja, etc.), les farines de poisson, etc. Ces sources protéiques bien qu’étant indispensables en alimentation de la volaille, sont assujetties à une flambée de prix et sont peu ou pratiquement non durables. Les asticots des mouches constituent une solution durable en alimentation animale mais sont classées dans les sources méconnues de protéines animales en Afrique de manière générale et au Niger en particulier. La production de ces asticots n’est pas onéreuse et n'implique pas pour le moment une compétition alimentaire avec l’alimentation humaine. Les asticots des mouches domestiques (Musca domestica L. 1758) et des mouches soldats noires (Hermetia illucens L. 1758) sont privilégiés en raison de la facilité de leur production et de l’importance de leur biomasse. Les larves de ces deux types de mouches sont souvent produites avec des déchets de toute nature (substrats) disponibles gratuitement ou cédés dans le cas marchand à un prix dérisoire. Les compositions chimiques de ces asticots sont similaires voire meilleures que celles des ingrédients alimentaires conventionnels utilisés en alimentation avicole, et leur utilisation dans l’alimentation de ces volailles induit de bonnes performances zootechniques aux animaux. En plus de la protéine, le processus de production d’asticots permet d’un coté de recycler les déchets organiques qui constituent un véritable problème environnemental et de l’autre côté il permet de générer un résidu biofertilisant riche en nutriment qui peut être valorisé en agriculture. Plusieurs études ont montré qu’il n’a pas de dans danger sanitaire lié à l’utilisation des asticots en alimentation animale en général et celle de la volaille en particulier. En effet l’évaluation de plusieurs éléments-traces métalliques (ETM) au niveau des asticots avait révélé ces ETM sont à des seuils inferieur à ceux recommandés par les organismes internationaux (Union Européenne, organisation mondiale de la santé). Quelques rares études ont affirmé qu’une transmission de Salmonelles est possible aux consommateurs. Toutefois il est admis à l’unanimité que les asticots peuvent être introduits en alimentation animal sans induire des effets néfaste sur leur santé et que les contaminations éventuelles sur toute la chaine alimentaire peuvent être contrôlées.

La production mondiale de déchets augmente d’une façon rapide, elle engendre une source de menace pour les organismes vivants, la santé humaine et l’environnement. Dans les pays du tiers monde comme le Liban, la majorité des déchets produits sont éliminées dans des décharges mal contrôlées. Les déchets sont soumis à des processus de dégradation aboutissant à la libération de nombreuses substances toxiques principalement les lixiviats, chargés en polluants, ils constituent une source importante de la pollution de l’environnement. Au Liban les déchets sont éliminés dans des décharges non contrôlées sans aucun tri préalable. La décharge de Tripoli est l'une des plus grandes au Liban, ses lixiviats sont rejetés dans l’environnement aquatique sans aucun traitement. Notre travail de recherche a pour objectif d’étudier les caractéristiques physico-chimiques ; la variation temporelle et saisonnière de la qualité des lixiviats issue de la décharge, et l’estimer le risque sur la zone d’étude. Afin de répondre à ces objectives plusieurs campagnes d’échantillonnages ont été effectuées couvrant les périodes estivales et hivernales, ainsi que les cellules anciennes et nouvelles du corps de la décharge. La variation des 100 paramètres de qualité des lixiviats à savoir des composants organiques dissous; des macros polluants inorganiques; des éléments traces métalliques et des composés organiques xénobiotiques ont été suivis. Les analyses de la qualité des lixiviats ont montré une grande variation entre les deux unités de la décharge. La teneur de la majorité des polluants (organiques et minéraux) détectés dans la nouvelle unité de décharge est beaucoup plus importante à celle trouvée dans l'ancienne unité. Cela indique l'état hétérogène du corps de la décharge et l’influence de l’âge sur la qualité des lixiviats. La quantité et la qualité du lixiviat sont fortement corrélées aux conditions climatiques et cela dépend du polluant étudié, ce qui reflète la complexité d’effet saisonnier sur la qualité du lixiviat de la décharge de Tripoli. Des valeurs élevées des LPI (indice de pollution par le lixiviat) et du flux annuel des polluants (organiques et minéraux) ont été trouvées, ce qui montre la toxicité élevée des lixiviats ainsi que la pollution occasionnelle des différents compartiments de l’environnement aquatique voisin (Fleuve Abou Ali et Mer Méditerranée).Les résultats obtenus dans cette étude donnent une image claire sur la qualité de lixiviat de la décharge, ils serviront à la mise en place des actions correctives et préventives de la situation dangereuse de la décharge et à attirer l’attention des responsables locaux et nationaux pour limiter le danger et de se diriger vers une bonne gestion des lixiviats rejetés par la mise en place d’un système de traitement spécifique des lixiviats
The global production of waste is increasing rapidly, posing a source of threat to living beings, human health and the environment. Most of the waste produced is disposed of in poorly controlled landfills, especially in third world countries such as Lebanon. The waste is subjected to degradation processes resulting in the release of many toxic substances mainly leachate which is loaded with pollutants constituting a major source of environmental pollution. In Lebanon, waste is disposed of in uncontrolled landfills without any prior sorting. The Tripoli landfill is one of the most dangerous landfills in Lebanon due to the disposal of leachate in the aquatic environment without any treatment.Our research work aims to study the physico-chemical characteristics; the temporal and seasonal variation in the quality of the leachate from the Tripoli landfill in northern Lebanon, and the estimation of the probable risk of leachate in the study area. In order to meet these objectives, several sampling campaigns were carried out covering the summer and winter periods, as well as the old and new cells of the body of the landfill. The variation of the 100 leachate quality parameters, namely dissolved organic components; inorganic macro-components; metallic trace elements; and xenobiotic organic compounds were monitored according to standard methods of wastewater analysis using specific laboratory equipment. Analyzes of the leachate quality showed a large variation between the two-landfill units. The content of the majority of pollutants (organic and mineral) detected in the new landfill unit is much higher than that found in the old unit. This indicates the heterogeneous state of the landfill body and the influence of age on the quality of the leachate. The quantity and quality of the leachate is strongly correlated with climatic conditions and it depends on the pollutant studied, reflecting the complexity of the seasonal effect on the quality of the leachate from the Tripoli landfill. High values of LPI (Leachate Pollution Index) and leachate pH were found which show the age of the Tripoli landfill. High values of LPI and the annual flow of pollutants (organic and mineral) were found, which shows the high toxicity of the leachate as well as the occasional pollution of the different behaviors of the neighboring aquatic environment (Abou Ali River and Mediterranean Sea).The results obtained in this study give a clear picture of the leachate quality of the Tripoli landfill; which will be used to set corrective and preventive actions for the hazardous situation of the landfill, and to attract the attention of local and national managers to limit the danger and move towards a good management of leachate rejected by the establishment of a specific treatment system of leachate

Dans ce mémoire, le comportement des verres à l'altération a été abordé par deux approches couplées : l'étude de l'altération de vitraux médiévaux et la lixiviation expérimentale de verres modèles. Les vitraux médiévaux, de composition silico-calcique et alcaline, permettent de documenter trois modes d'altération différents : par les eaux de condensation et par les agents atmosphériques pour les vitraux sur verrières, par les eaux de porosité et les acides humiques pour les verres archéologiques. Une étude chimique des zones altérées a permis de révéler le comportement à l'altération d'un nombre important d'éléments, et en particulier des éléments de transition, des métaux lourds et de certaines terres rares. Parallèlement à cette approche analogique, une approche expérimentale a été développée sur des verres modèles. Deux déchets vitrifiés et un verre de composition analogue aux vitraux médiévaux potassiques ont subi une lixiviation en mode statique (ph=1 a 10 ; t=20 a 80c ; t=12 heures a 6 mois). Ces expériences ont révélé des mécanismes d'altération très différents en fonction du ph de la solution et de la composition chimique du verre. Il a aussi été mis en évidence une durabilité croissante des verres en fonction de leur degré de polymérisation global. Enfin, les comportements à l'altération, observés en conditions naturelles et expérimentales, montrent la nécessité d'étudier des analogues naturels pour la prédiction du comportement à long terme des verres de confinement. A ce titre, les vitraux médiévaux fournissent un excellent modèle permettant d'appréhender le comportement de verres en conditions naturelles d'altération sur des périodes de plusieurs centaines d'années à plus d'un millénaire.

L’argilite du Callovo Oxfordien est une roche sédimentaire formée dans l’eau de mer qui est composée majoritairement de quartz, carbonates, minéraux argileux et minéraux divers. Cette hétérogénéité de constitution associée à une très faible porosité de l’ordre de 12% confère à l’argilite un comportement spécifique. En effet ce comportement spécifique est induit par: (i) des mécanismes à l’échelle microscopique de type force de contact avec frottement pour les minéraux solides quartz et calcite, de répulsion et de viscosité pour les minéraux argileux et (ii) des interactions fortes entre les phases solides et fluides. Ainsi le modèle conceptuel du comportement à court terme est proposé en se basant sur cinq caractéristiques hydromécaniques: (1) deux surfaces de charges de type Drescher & Mroz, associées à une pression de consolidation de 200MPa et une cohésion sur l’argilite saine, (2) la création d’un endommagement anisotrope induit par les déformations en extension sous des états de contraintes déviatoires, (3) une distribution des contraintes entre les phases solides et fluides qui utilise le coefficient de Biot dépendant de l’endommagement maximal, (4) un concept des contraintes effectives pour les états partiellement saturés en faisant appel à une pression interstitielle équivalente qui dépend de la pression capillaire et d’une valeur moyenne de l’endommagement et (5) l’absence de déformations volumiques de gonflement sur l’argilite saine. Par ailleurs la plasticité est considérée comme non associative, associée àdeux surfaces de charge Fc, Fe et deux surfaces d’écoulement Gc, Ge. En revanche le comportement différé de l’argilite fait intervenir de nombreux mécanismes, chimiques, physico-chimique et un glissement à l’échelle des feuillets argileux induisant des phénomènes de viscosité. En l’absence d’un consensus lié principalement aux difficultés expérimentales et faisant l’objet des recherches actuelles du groupement de recherchegéomécanique, on a proposé donc un modèle macroscopique simplifié. L’introduction d’une phase gaz dans le code de calcul d’éléments finis CLEO permettant de simuler le transfert d’hydrogène. Les problèmes traités concernent un ouvrage type alvéole en contact direct avec l’argilite (sans barrière de bentonite) avec une production de H2 variable dans le temps. Dans ce benchmark, la phase gazeuse est constituée uniquement de vapeur d’eau et d’hydrogène. Ces modélisations sont proposées sans effet thermique. L’ensembledes modèles de transfert diffusif ou convectif, du modèle de comportement hydromécanique de l’argilite et des conditions aux limites est fixé dans ces modélisations. Enfin, les simulations de la saturation d’une galerie remblayée ont pour objet d’étudier les phénomènes de base mis en jeu lors de la resaturation d’une galerie. On a proposé une hiérarchisation dans les processus de simulation en adoptant l’élaboration des deux modèles conceptuels, l’un portant sur la physique et l’autre sur les aspects numériques. Le modèle conceptuel numérique traite de l’introduction spatio-temporelle des éléments volumiques constituants l’ouvrage
The argilite of Callovo Oxfordien is a sedimentary rock formed in sea water which is made up mainly of quartz, carbonates, argillaceous minerals and various minerals. This heterogeneity of constitution associated with a very low porosity of about 12% confers on argillite a specific behaviour. Indeed this specific behaviour is induced by: (i) of the mechanisms on a microscopic scale of type forces contact with friction for solid minerals quartz and calcite, of repulsion and viscosity for argillaceous minerals and (ii) of the strong interactions between the solid and fluid phases. Thus the conceptual model of the short-term behaviour is proposed while being based on five hydraulic characteristics: (1) two surfaces of loads of the type Drescher & Mroz, associated a pressure of consolidation of 200MPa and a cohesion on healthy argillite, (2) the creation of an anisotropic damage induced by the strains in extension under states of stresses deviators, (3) a distribution of the stress between the solid phases and fluids which uses the coefficient of Biot depend on the maximum damage, (4) a concept of the effective stress for the partially saturated states by calling upon an equivalent pore pressure which depends on the capillary pressure and an average value of the damage and (5) the absence of volumic strains of swelling on healthy argillite. The plastic strain-rates are specified by the non_associative flow rule with the plastic loading surface F and the plastic potential G. On the other hand the behaviour differed from argillite utilizes many mechanisms, chemical, physicochemical and a slip on the scale of the argillaceous layers inducing of the phenomena of viscosity. In the absence of a consensus related mainly to the experimental difficulties and being the subject of current research of the geotechnical grouping of research, one thus proposed a simplified macroscopic model. The introduction of a phase gas into the computer code of finite elements CLEO allowing simulating the transfer of hydrogen. The dealt with problems relate to a standard work cell in direct contact with argillite (without bentonite barrier) with a production of H2 variable in time. These modelling are proposed without heating effect. Lastly, simulations of the saturation of an embanked gallery have the aim of studying the basic phenomena brought into play at the time of the resaturation of a gallery. One proposed a hierarchisation in the processes of simulation by adopting the development of the two conceptual models, one bearing on physics and the other on the numerical aspects. The numerical conceptual model milked space-time introduction of the constituent voluminal elements

Gérer le devenir des déchets du bâtiment est un défi récent auquel sont confrontés les ingénieurs car seuls les déchets ultimes seront mis en décharge. Valoriser les bétons de démolition sans traitement préalable, et sans risques majeurs de pollution, pour en faire de nouveaux, est pour partie l'objectif de cette thèse. Les éléments essentiels liés aux caractéristiques des bétons et bétons recyclés sont récapitulés. Au-delà de la réutilisation -élaboration, composition, fabrication- l'étude du comportement de bétons recyclés sous sollicitation mécanique et de sa modélisation apparaît nécessaire en tant qu'élément de structure bâtie. En deuxième partie de la bibliographie, le comportement mécanique des bétons est étudiés. Différents modèles d'endommagement mécanique des bétons sont analysés ainsi que la fonction d'endommagement, le critère des contraintes, et le mode de dégradation des bétons. Le choix de la méthodologie expérimentale et des moyens mis en oeuvre font l'objet de la seconde partie. Puis la partie suivante s'intéresse aux dépouillements et à l'interprétation de nombreux essais. L'analyse a permis d'étudier le comportement de mortiers, l'affaissement et les performances d'un béton recyclé,. . . Une analyse plus fine est proposée sur les formules de Féret, de Bolomey, de Powers et britannique [etc]

Au cours de cette étude, menée sur des échantillons d'eaux thermales provenant du sud de l'Europe, nous nous sommes intéressés au comportement des éléments majeurs et traces présents dans les colis de déchets radioactifs. Nous confirmons que les éléments majeurs et certains éléments traces sont contrôles par la précipitation d'une phase minérale. Les niveaux de régulation dépendent à la fois de la température d'équilibration et de la concentration en éléments mobiles (principalement Cl). Nous démontrons que dans ce type d'eau que la plupart des métaux de transition sont limités à très bas niveaux par des minéraux sulfures insolubles (CoS, MoS₃, ZnS,); l'uranium est limité par l'uraninite; les éléments trivalents et tétravalents et les terres rares sont associés à des particules. Si nous utilisons le thorium comme élément de référence dans un diagramme en échelles logarithmiques, les pentes sont égales à 1. Ceci nous permet d'estimer les niveaux de régulation maximum de ces éléments dans les eaux thermales alcalines. De telles considérations sont importantes dans le cadre de la prévision de l'influence des sites de stockages des déchets radioactifs sur la composition d’eaux profondes

Les besoins en terre végétale pour l’aménagement d’espaces verts urbains induisent un prélèvement de sols agricoles ou naturels. D’autre part, des volumes considérables d’horizons profonds excavés lors de la construction de bâtiments sont mis en décharge en périphérie des villes, avec un impact sur l’environnement. Le recyclage de ces déchets inertes pour la construction de sols des espaces verts apparaît comme une solution prometteuse. Il est toutefois nécessaire de s’assurer que ces Technosols construits peuvent accueillir une diversité végétale et animale pour délivrer des services écosystémiques, comme propose de le faire ce travail de thèse. La composition des mélanges de matériaux (horizons profonds, compost de déchets verts, béton concassé) a été manipulée dans une expérimentation de 4000 m² en collaboration avec l’entreprise ECT et le CD 93. Un suivi de quatre ans a montré que le compost utilisé était responsable de la mort de certains arbres, mais qu’associé au béton, il augmentait fortement leur vitesse de croissance et de colonisation par la macrofaune. En usage prairial, l’ajout de compost a augmenté la production de biomasse et modifié l’assemblage de la communauté végétale, en favorisant les espèces compétitives, mais pas de la macrofaune. Dans une expérience en mésocosmes visant à étudier le lien entre diversité végétale et productivité, une complémentarité entre espèces a été observée pour une des trois communautés, à un niveau de fertilité intermédiaire. Il est donc possible d’améliorer la productivité primaire de nouveaux écosystèmes en manipulant la composition des mélanges de matériaux tout en évitant la dominance de certaines espèces, afin de conserver des communautés diversifiées
Topsoil requirements for the development of urban green spaces induce a harvest of agricultural or natural soils. On the other hand, huge volumes of deep horizons excavated during the construction of buildings are dumped on the outskirts of cities, with an impact on the environment. The recycling of these inert wastes for the construction of soils for green spaces appears as a promising solution. However, it is necessary to ensure that these constructed Technosols are suitable for plant and animal diversity, and can deliver ecosystem services, as proposed by this thesis. The composition of the material mixes (deep horizons, urban green waste compost, crushed concrete) was manipulated in a 4000 m² experiment in collaboration with the company ECT and CD 93. A four-year monitoring showed that the compost used was responsible for the death of some trees, but associated with concrete, it greatly increased their growth rate and macrofaunal colonization. In the meadow land use, the addition of compost increased biomass production and altered the assemblage of the plant community, favoring competitive species, but no effect on macrofauna assemblage was observed. In a mesocosm experiment aiming at studying the link between plant diversity and productivity, complementarity between species was observed for one of the three communities, at an intermediate level of fertility. It is therefore possible to improve the primary productivity of new ecosystems by manipulating the composition of the mixtures of materials while avoiding the dominance of certain species, in order to preserve diversified communities

L'utilisation de bétons à base de ciment Portland en association avec de l'argile dans un site de stockage en profondeur de déchets radioactifs se heurterait à deux difficultés. La forte alcalinité du matériau cimentaire dégraderait les propriétés imperméables de l'argile. De plus, l'importante augmentation de température induite par l'hydratation du ciment dans un ouvrage massif pourrait provoquer des microfissures nuisibles à la durabilité du matériau. Des recherches ont donc été engagées pour mettre au point un béton permettant de pallier ces deux principaux écueils. L'objectif est d'obtenir un béton satisfaisant aux contraintes suivantes : pH de la solution interstitielle du matériau hydraté inférieur à 11 afin de limiter l'attaque alcaline de l'argile (d'où l'appellation de béton « bas pH »), échauffement inférieur à 20 °C au cours de l'hydratation, retrait modéré, performances mécaniques élevées (résistance à la compression supérieure à 70 MPa).
Plusieurs liants incorporant du ciment Portland, de la fumée de silice, des cendres volantes et / ou du laitier sont comparés. Tous ces systèmes sont caractérisés par des teneurs en ajouts très importantes, la fraction de clinker n'étant comprise qu'entre 20 et 60 %.
Après un an d'hydratation, la solution interstitielle des pâtes de liants bas pH présente des pH compris entre 11,7 et 12,2 selon la formulation, réduit de plus d'une unité par rapport aux témoins à base de CEM I ou CEM V. Cette chute de pH (comparé à celui d'un CEM I (13,5)) est concomitante i) d'une forte réduction de la concentration en alcalins dans la solution porale, ii) de la disparition ou de la diminution de la teneur en portlandite dans les matériaux, iii) et de l'enrichissement en silice des C-S-H.
Ces liants ont été utilisés avec succès pour mettre au point des bétons bas pH haute performance (pH de la solution interstitielle compris entre 10,7 et 11,6 selon les liants) avec les outils classiques du génie civil.
Enfin, des études de lixiviation en eau désionisée montrent que les pâtes de liants bas pH se décalcifient environ 4 fois moins vite que celle à base de ciment Portland. Les évolutions minéralogiques et les flux lixiviés par l'eau pure (pH 7) à 25 °C ont pu être modélisés à l'aide du code HYTEC en associant deux modules de réactivité chimique et de transport par diffusion.

Face aux problématiques de gestion des sédiments de dragage portuaire, aujourd'hui, il apparait nécessaire de trouver des solutions potentielles de valorisation permettant de répondre efficacement à ces problématiques. La valorisation en génie civil, des sédiments des port de Saint Louis et de Dunkerque, présente une solution alternative à la gestion de ces matériaux. les travaux menés dans le cadre de cette thèse se focalisent d'une part, sur la valorisation des sédiments de Saint louis en technique routière et d'autre part, sur la valorisation des sédiments de Dunkerque en béton ainsi qu'en granulats artificiels. Après la caractérisation physico-chimique, minéralogique et mécanique, l'impact environnemental des sédiments bruts du Port de Saint Louis et le potentiel d'utilisation de ces matériaux en technique routière sont évalués. L'étude de formulation de matériaux, pour une utilisation en couche de fondation, s'est fondé sur une méthode expérimentale de détermination de compacité maximale. les mélanges granulaires optimaux remplissent les conditions d'utilisation en couche de fondation sont ensuite évalué au travers d'essais de lixiviation. La partie béton concerne la formulation des bétons à base de sédiment. Après la caractérisation de ces matériaux, trois bétons ont fait l'objet d'une étude de durabilité face à l'attaque sulfatique externe associé à une caractérisation non destructive en vue d'étudier l'influence d'incorporation des sédiments sur les propriétés des bétons. La partie granulats artificiels présente d'étude de faisabilité de granulats à base de sédiments, l'assiette granulaire et la technique de big-bag sont les deux méthodes de confection utilisées
In front of problems of management of harbour dredging sediment, today, it appears necessary to find potential solutions of valosisation allowing to answer effectively these problems. the valorisation in civil engineering, of not immergeables sediments of ports of Dunkirk and Saint Louis, presents an alternative solution to the management of these materials. the works undertaken within the framework of this thesis are focused on the one hand, on the valorisation of Saint Louis sediment in road construction, and the other hand on the valorisation of Dunkirk sediment in concrete as well as artificials agregates. After physicochimical characterisation, mineralogical and mechanical, environmental impact of raw sediment of Saint Louis harbour and the potential use of these materials in road constuction are evaluated. the study of formulation of materials, for use in layer fondation, was based on an experimental method of determination of maximum compactness. The optimal granular mixtures fulfilling the terms of a use in a layer fondation are the evaluated through leaching tests. The concrete party concerns the formulation of the concretes containing Dunkerk sediment. After the characterisation of these materials, three concretes were the object of a durability study vis-a-vis the external sulphate attack associated with a not destructive characterisation in order to study the influence of incorporation of sediment on properties of concretes. The artificial aggregates party presents the feasibility study of aggregates with sediment, the granular plate and the big-bag technique are two making method used

Les minéraux argileux gonflants tels que les smectites sont omniprésents à la surface de la Terre et possèdent d'importantes capacités d'hydratation et d'absorption/rétention de contaminants. Ainsi, ces dernières exercent une influence clé sur les transferts d'éléments dans les environnements de surface. Ces propriétés sont particulièrement importantes quand les smectites sont utilisées comme barrières ouvragées ou géologiques pour les installations de contrôle des déchets. Les molécules d'eau dans l'interfoliaire représentent plus de 80% de l'eau en contact avec les smectites, dans des conditions non saturées. La caractérisation de l'organisation et de la dynamique de l'eau dans les smectites est donc essentielle pour prédire la mobilité des contaminants, dont le principal vecteur est l'eau. Dans ce cadre général, les présents travaux décrivent, dans un premier temps, la structuration interfoliaire eau/cations dans des conditions saturées, jusqu'alors méconnue. Puis, dans un second temps, nous avons examiné l'influence des paramètres structuraux (tels que la quantité et l'emplacement des charges, la composition chimique et plus particulièrement la présence de groupements fluors/hydroxyles) sur les propriétés d'hydratation des smectites. Une série d'échantillons couvrant toute la gamme de composition des smectites a donc été synthétisée et caractérisée structurellement. Une attention particulière a été accordée à la détermination du montant (isothermes vapeur d'eau de sorption) et la distribution (de diffraction des rayons X) de l'eau dans l'espace interfoliaire. La modélisation moléculaire a permis d'aller plus loin dans la compréhension de l'origine des comportements contrastés observés expérimentalement, et de déterminer l'influence des différents paramètres cristallochimiques sur l'hydratation de la smectite. Cette étape est essentielle pour la prédiction de la réactivité des smectites dans l'environnement sur la base d'un nombre limité de paramètres cristallochimiques
Swelling clay minerals such as smectites are ubiquitous at the Earth surface and possess major hydration ability and contaminant uptake/retention capacity. As a consequence smectites exert a pivotal influence on elemental transfers in surficial environments. These properties are especially relevant also when smectites are used as sealant in engineered or geological barriers for waste disposal facilities. As interlayer H2O molecules account for more than 80% of smectite water in undersaturated conditions, characterization of H2O organization and dynamics in smectites interlayers is essential to determining the geometrical and dynamical properties of clay barriers for waste disposal and to predicting the mobility of contaminant whose principal vector is water. Within this general framework, the present works describe, in a first time, the structuration of interlayer water/cations in saturated conditions. Then, in a second time, review the influence of structural parameters such as the amount and location of layer charge deficit and the chemical composition (and more especially the presence of structural fluorine/hydroxyl) on smectite hydration properties. A set of samples covering the whole compositional range of swelling phyllosilicates has thus been synthesized and characterized chemically and structurally. Special attention was paid to determining the amount (water vapor sorption isotherms) and the distribution (X-ray diffraction) of interlayer water. Molecular modeling allowed unraveling the origin of the contrasting behaviors observed experimentally and to determine the influence of the different crystal-chemical parameters on smectite hydration. This step is essential for the prediction of smectite reactivity in the environment from a limited number of crystal-chemical parameters. Molecular modeling allowed unraveling the origin of the contrasting behaviors observed experimentally and to determine the influence of the different crystal-chemical parameters on smectite hydration. This step is essential for the prediction of smectite reactivity in the environment from a limited number of crystal-chemical parameters

Les fertilisants phosphatés sont issus de sources de phosphate minéral (RP) non renouvelables. Dans le futur, il a été mis en évidence une raréfaction de ces sources due à de forts besoins d’augmentation des rendements visant à l’alimentation de la population mondiale grandissante. Des alternatives avec l’utilisation de sources de phosphore (P) inorganique sont encouragées pour promouvoir la durabilité des systèmes agricoles. Cette thèse a été réalisée afin d’estimer l’impact de l’application de fumier de volaille (PM), seul ou combiné avec du PM, sur la qualité du sol, la séquestration du carbone (C), la disponibilité du P et la production de ray-grass. Des échantillonnages sur quatre fermes amendées sur le long terme avec du PM composté ont été effectués et une expérience en laboratoire à l’aide de marquage au 13C utilisant du compost de PM, du RP et une combinaison des deux (PMRP) sur la croissance de ray-grass sur deux types de sol a été réalisée. Ce travail de recherche a montré que les applications sur le long terme de composts de PM au champ augmentent significativement la teneur en C organique du sol. En favorisant les particules de grandes tailles via des applications de PM, on augmente la teneur en C organique du sol et le P disponible. Par ailleurs, l’expérience de laboratoire permet de montrer que la combinaison de PM et de RP a un effet positif sur la disponibilité du P dans les deux types de sol, alors que concernant les paramètres liés aux plantes, les effets synergétiques et antagonistes étaient, eux, dépendants du type de sol. Cette étude indique clairement que le compost de PM et sa combinaison avec le RP appliqué dans deux types de sols augmente la teneur en C organique du sol ainsi que le C organique labile. D’avantage d’expérimentations de terrain sont nécessaires pour rendre compte de manière réaliste et efficace de l’effet du PM seul et combiné avec des RP pour déterminer à long terme la stabilisation du C et la disponibilité du P, incluant les paramètres de productivité et de qualité des cultures
Phosphate fertilizers are manufactured from the non-renewable phosphate rock (RP) sources. In the future, it has been prospected a scarcity of this sources due to its high demand to enhance crops yields for feeding the growing world population. Alternatives in the use of inorganic phosphorus (P) sources are encouraged to promote the sustainability in agricultural systems. This thesis project was performed to assess the impact of poultry manure (PM) application, alone or combined with RP, on soil quality, carbon (C) sequestration, P availability and ryegrass production. We sampled four different farms amended with long-term PM compost and, also, we performed a 13C labelled laboratory experiment using PM compost, RP, and their combination (PMRP) on ryegrass plants grown on two soil types. Our research showed that soils receiving long-term PM compost increased significantly SOC content. Promoting larger particle size by PM led to an increase on SOC and available P. On the other hand, from the laboratory experiment we reported that the combined use of PM and RP, showed a positive effect for soil available P in both soils, while for plant parameters, synergistic and antagonistic effects were soil type dependent. Our study clearly indicated that both PM compost and its mixture with RP applied in two different soil types increased total SOC and labile organic C. Moreover, the greatest contribution to stored SOC were observed as PM compost-derived C. Further field experiments are needed to account realistic and effective effect of PM alone and its mixture with RP to assess long-term soil C stabilization and P availability, including plant productive and quality parameters