Dissertations / Theses on the topic 'Mâchefers'
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Coutaz, Lionel. "Valorisation des mâchefers d'usines d'incinération d'ordures ménagères." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0005.
Abstract:
L'approvisionnement en granulats devenant, dans certaines régions, de plus en plus problématique, il est nécessaire de trouver des alternatives à l'emploi de matières premières naturelles. Pour cela, les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (M. I. O. M. ), compte tenu de leurs qualités géotechniques et des essais déjà réalisés dans ce domaine, semblent représenter un substitut convenable. Cependant, les M. I. O. M. Relèvent des déchets et sont de ce fait régis par des réglementations destinées à protéger l'environnement. C’est avec le double objectif de contribuer à améliorer la disponibilité des granulats, tout en valorisant des déchets non toxiques pour l'environnement, que nous avons effectué ce travail. Pour cela, nous avons choisi une approche différente des études déjà menées. Elle consiste en une analyse systématique des différentes classes granulaires de mâchefers de diverses provenances. Nous en avons déduit que les M. L. O. M. Se présentaient sous deux catégories (0-4 mm et 4-20 mm) de comportements différents. De ces deux catégories, seule celle de granulométrie 4-20 mm correspond toujours aux recommandations d'utilisation décrites dans la circulaire du 9 mai 1994 du Ministère de l’Environnement. C'est pourquoi, nous avons mis au point deux traitements permettant la substitution des graviers par des mâchefers. Le premier consiste en un traitement par un liant hydraulique permettant l'utilisation des M. I. O. M. Dans la confection d'enrobés bitumineux. Le second a permis de rendre possible l'utilisation des M. I. 0. M. Dans la formulation de bétons de classe moyenne (B25). Cependant, dans ce cas il est nécessaire d'éliminer l'aluminium métal pouvant être présent dans les M. I. O. M.Nowadays, the availability of natural aggregates becomes an important problem for industrialized countries. To answer to this problem, new synthetic aggregates have to develop. In this way, MSWI residues can be used: they present good geotechnical qualities, and former data showed that MSWI bottom ash represented a possible substitute. However, MSWI bottom ash is a waste and depends upon regulations which protect the environment. MSWI bottom ash coarser than 20 mm contains exclusively large unburnt and ferrous elements. Therefore, it was chosen to valorize the particles smaller than 20 mm. A systematic study of leachability and toxicity of various particle sizes present in this phase, was carried out. The results obtained showed that two main categories could be considered: sand (0-4 mm), and gravel (4-20 mm). They presented different physico-chemical behavior and only gravel met the French environmental regulations, without any pretreatment. It is the reason why we tried to use MSWI bottom ash as replacement of natural gravel. In order to improve mechanical strength of bottom ash allow its use in asphalt concrete, it was necessary to develop a treatment based on hydraulic binders. Another way of valorization was the elaboration of concrete for the building industry. In this case, it was necessary to eliminate the metal form of aluminum by a specific treatment. Once this problem solved, the 28-day concrete strength reached 25 MPa
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Pillay, Govinda. "Etude des propriétés d'absorption des mâchefers d’incinération d'ordures ménagères." Lyon, INSA, 1985. http://www.theses.fr/1985ISAL0043.
Abstract:
Pour améliorer les conditions de la mise en oeuvre d'un brevet relatif à l'épuration des lixiviats de décharge par les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (Mia1). Des études de laboratoire. Ayant pour but de mettre en évidence les propriétés des MIOM ont été réalisées avec des solutions contenant des polluants plus ou moins bien identifiés (phénol. Rouge Congo. Lixiviats…). Toul d'abord, des éludes en flacons fermés, consacrées aux propriétés d'adsorption des MIOM, ont montré que : - les isothermes d'adsorption s'apparentent étroitement à l'isotherme de FREUNDLICH; - l'adsorption en deux étapes mobilise vraisemblablement des sites de types différents ; la première étape correspond apparemment à une adsorption préliminaire très rapide d'une quantité de polluant qu'il est commode d'assimiler pour décrire de manière ultérieure la seconde étape, à une concentration initiale non nulle en phase solide. Ensuite, les effets épurateurs des MIOM secs sur des polluants considérés ont été étudiés dans des colonnes en écoulement continu afin de se rapprocher plus nettement des conditions observées en vrai grandeur lorsqu'on déverse des lixiviats de décharge sur un tas de mâchefers. Toutes proportions gardées, en raison de la relativement faible capacité d'adsorption du matériau. Il a fallu en particulier examiner attentivement les questions posées par le "mouillage" de la colonne au cours duquel une fraction importante de la capacité est mobilisée. Enfin. En utilisant les isothermes et les cinétiques d'adsorption. Nous avons tenté de modéliser la percolation de polluants divers sur MIOM, matériau hétérogène par excellence. En faisant appel de manière justifiée à la notion d'Intervalle de confiance. Classique en statistique mathématique. Nous avons pu finalement obtenir dans tous les cas. Au prix de l'ajustement de certains paramètres, des profils de concentrations calculées en sortie de colonne, peu éloignés des profils expérimentaux. De tels résultats laissent bien augurer de la poursuite de recherches analogues ayant trait à la pollution des sols par les lixiviats de déchargeThe aim of this thesis is to improve the practice of an invention concerning landfill leachate treatment by municipal solid waste incinerator residue (MSWIR). Laboratory experiments for the determinalion of MSWIR properties were carried out on solutions containing more or Jess identified pollulanls (phenol. Congo red. Leachate. . . ). First of all, batch studies in sealed flasks on the adsorbent characteristics of MSWIR have shown that: - the FREUNDLICH isotherm equation provides a reliable description of the isotherm data: - adsorption involves two stages and surely different types of sites: the first stage is more likely due to a quite rapid preliminary adsorption of a quantity of pollutant: for the description of the second stage, it is convenient to assimilate this rapidly adsorbed quantity to an initial solid phase concentration not equal to zero. Next, the removal performances of dry MSWIR for the considered pollutants were studied in continuous flow columns. This was dona in order to be as close as possible to conditions encountered in full scale operations where MSWIR heaps are sprinkled with landfill leachate. According lo the relatively weak adsorption capacity of the material, it was necessary to examine carefully the "wetting" of the column. Stage during which an important fraction of the adsorption capacity is spent. Lastly, we tried a mathematical model taking into account the percolation of pollutants through MSWIR a quite heterogeneous material. Parameters derived from batch-reactor isotherm and kinetic studies were incorporated. In this predictive model. Referring to the very classical confidence interval statistical notion. We finally obtained calculated concentration-time profiles for the continuous flow system quite close to the experimental ones by the adjustment of certain parameters. These results forecast well the undertaking of similar research work related to soil pollution by landfill leachate
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Perrin, Mathilde. "Récupération sélective de métaux à partir des mâchefers d'incinérateurs d'ordures ménagères." Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2023. http://www.theses.fr/2023GRALI118.
Abstract:
La thèse s’inscrit dans le cadre du projet Européen nommé Refina visant le développement des procédés innovants pour le traitement de la fraction fine de mâchefers provenant des incinérateurs de déchets ménagers. En effet, la fraction fine de ce résidu de l’incinération de nos ordures ménagères n’est pas valorisée en Europe principalement en raison de son contenu important en métaux lixiviables. En parallèle, la diminution surfaces disponibles pour son enfouissement, le coût de celui-ci ainsi que l’augmentation des consommations de métaux et de sable ont poussé à s’intéresser à ce résidu. Il présente, en effet, des concentrations en certains métaux, tels que le cuivre, proches des minerais à basse teneur aujourd’hui exploités (environ 0,3 wt%) et sa granularité est déjà réduite à celle d’un sable (inférieure à 2 mm).Les partenaires du projet ont travaillé sur trois grandes voies de valorisation de ce résidu pour étudier la faisabilité de réemploi de ce solide : la concentration physique des métaux, la valorisation du solide dans des bétons alvéolés et le développement d’un procédé hydrométallurgique pour la récupération des métaux d’intérêt. C’est cette dernière partie qui constitue ce projet de thèse. Après caractérisation du solide brut, le choix des métaux d’intérêt s’est porté en priorité sur le cuivre, puis le zinc. Dans le les fractions concentrées issues de séparation physique, la récupération du nickel et de l’argent pourraient être envisagés.Ainsi, en premier lieu, la fraction brute issue du procédé d’incinération a été traitée par voie hydrométallurgique avec des contraintes fortes concernant notamment les volumes importants à traiter ainsi qu’une abondance d’éléments accompagnateurs divers et de minéraux carbonatés. Dans une seconde partie de la thèse, le procédé hydrométallurgique a été adapté à l’emploi de matériaux préconcentrés en cuivre par voie physique en entrée du procédé développé dans la première partie de la thèse. Enfin, une dernière partie concerne l’analyse environnementale et économique du procédé complet développé dans le cadre du projet Refina. L’objectif de cette partie est d’estimer le les éventuelles bénéfices environnementales et économiques du procédé développé et également identifier les leviers d’amélioration. Le rendement de la lixiviation du cuivre et du zinc peut atteindre respectivement 90 et 70 % que ce soit à partir du mâchefer brut ou du mâchefer concentré. Ces éléments sont ensuite récupérés sous forme de cuivre métallique dont la pureté excède les 99,6 % avec l’argent comme impureté majeure et sous forme ZnAl2O4 pour le zinc. L’analyse environnementale et économique montre que la valorisation des mâchefers dans les bétons est la voie de valorisation la plus économiquement viable mais permet également de créer un réel impact positif sur l’environnement . La valorisation des métaux par voie hydrométallurgique en plus de la valorisation dans les bétons représente un coût économique plus important mais permet de générer davantage d’impacts positifs sur l’environnement notamment dans les catégories d’impacts liées à l’appauvrissement en ressourcesThe thesis is part of a European project called Refina focused on the development of innovative processes for the valorization of the fine fraction of municipal waste incinerator bottom ashes. Indeed, the fine fraction of this residue issued from the incineration of our household waste is not valorized in Europe, mainly due its high content in leachable metals. At the same time, the surface of sites available for its landfilling decreases and the landfill costs increase. Moreover, the increase in metals and sand consumption has prompted the interest in this residue, which presents concentrations of certain metals such as copper close to the currently mined low-grade ores (around 0.3 wt%).The project partners worked on three different alternatives of this fine fraction valorization in order to evaluate their feasibility: the physical concentration of metals, the valorization of the solid in lightweight concretes (LWC), and the development of a hydrometallurgical process for recovery of metals of interest. It is this latter part that constitutes the project of this thesis. After characterization of the raw solid, the choice of metals of interest was focused first on copper, followed by zinc. In the case of the concentrated fraction provided by the project partners, nickel and silver recovery could be envisaged too.Firstly, the raw fraction issued directly from the incineration facility was processed by hydrometallurgy with severe constraints regarding the volumes to be treated and the abundance of various accompanying elements and carbonate minerals. In the second part of the thesis, the hydrometallurgical process was adapted to the use of physically pre-concentrated materials at the entry of the process. Finally, the environmental and economic analysis of the complete process developed by all the partners within the Refina project was carried out. The aim is to assess the environmental and economic benefits of the process and identify the areas for improvement. Copper and zinc leaching yields as high as 90% and 70% have been reached respectively both for the raw or the concentrated bottom ashes. Both elements are then recovered under the form of copper metal with a purity of over 99.6%, silver being its major impurity, and as ZnAl2O4 for zinc. Environmental and economic analysis shows that the direct valorization of the fine fraction in concrete is the most economically viable method but has no significant positive impacts on the environment. On the contrary, the recovery of metals in addition to the use of the light mineral fraction in concrete represents a higher economic cost, but generates a greater positive impact on the environment, notably in the resource scarcity impact categories
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Crignon, Caroline. "Etude expérimentale du gonflement des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères traités aux liants hydrauliques." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10093.
Abstract:
La perennisation de la filiere de valorisation des miom en techniques routieres necessite actuellement d'ameliorer leur durabilite geotechnique. Notamment, des phenomenes de gonflement apparaissent, pouvant entrainer la degradation de la chaussee. Cette etude traite du comportement gonflant des machefers, notamment l'impact d'un traitement au liant hydraulique. La premiere etape a consiste a mettre en exergue les conditions favorisant ce phenomene, d'une part en etudiant les consequences de differentes conditions de conservation, et d'autre part, en etudiant l'influence des liants sur les deformations et les pressions de gonflement. Nous avons ainsi montre qu'un traitement a base de cpa reduisaient les gonflements. Cette amelioration de la stabilite dimensionnelle est liee a un ph d'hydratation eleve. Ceci a pour consequence de faire reagir la majeure partie de l'aluminium metal responsable des gonflements, avant la prise du liant. Ainsi le rearrangement de la structure limite les deformations globales. En complement de ces travaux, nous avons concu un dispositif experimental de mesure de pression de gonflement et de permeabilite a l'air, en conditions partiellement saturees. Une approche poromecanique des machefers nous a permis de determiner les pressions de gonflement des machefers soumis a differents liants. Les liants a base de cpa sont a nouveau apparu comme les plus aptes a reduire les pressions de gonflement. Les essais realises dans des conditions partiellement saturees presentent des cinetiques de reaction rapides et pourraient etre appliques a des fins predictives.
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Brons-Laot, Gwenaelle. "Evaluation environnementale de la valorisation de mâchefers d'incinération d'ordures ménagères en remplissage de carrière." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0050/these.pdf.
Abstract:
L'étude de l'impact physico-chimique local contribue à l'évaluation environnementale de la valorisation de mâchefers d'incinération d'ordures ménagères en remplissage de carrière à ciel ouvert. Trois matériaux à base de liants hydrauliques et contenant différents MIOM sont étudiés et deux scénarios correspondant aux phases successives de la vie normale de l'ouvrage (mise en oeuvre et exploitation) sont distingués. Plusieurs étapes sont nécessaires pour évaluer l'émission par lixiviation de polluants issus des matériaux à base de MIOM dans les conditions des deux scénarios. La méthodologie appliquée consiste en : caractérisations physique, minéralogique et chimique des matériaux, mise en oeuvre de tests visant à évaluer l'effet des facteurs majeurs des scénarios considérés sur le relargage des polluants, modélisation chimique basée sur les données minéralogiques et de lixiviation à l'aide de codes de calcul géochimiques, modélisation couplée réaction chimique-transport. Des tests de simulation à l'échelle pilote sont utilisés pour valider le modèle comportemental. Les principaux résultats obtenus montrent que : la batterie de tests constituée de tests à l'équilibre et de tests dynamiques permet d'obtenir les informations nécessaires à la modélisation et à la prédiction du comportement à long terme, la modélisation chimique des équilibres solide / liquide permet l'identification des réactions chimiques impliquées et ainsi la prédiction de la solubilisation des polluants dans différents contextes chimiques, les nouveaux matériaux (terme source) présentent un impact environnemental faible dans les conditions spécifiées par les scénariosHe leaching behaviour of three different MSWI bottom ashes-based materials containing hydraulic binders is assessed in the conditions specified by the quarry backfilling application. An adapted approach methodology is applied: physical, mineralogical and chemical characterisations of materials, use of parametric tests to determine the effect of main scenarios factors on the release, chemical modelling based on mineralogical and experimental leaching data with geochemical calculation codes, chemical reaction / transport coupled modelling. The main results demonstrate that : the batch and dynamic tests allow to obtain enough data to model and to predict the long term behaviour, the chemical modelling of the solid / liquid equilibrium permits the determination of the chemical reactions involved and the prediction of pollutants solubilisation in different chemical contexts, the new materials (source term) present a low environmental impact in the conditions specified by the considered scenarios
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Remontet-Dugenest, Stéphanie. "Mâchefers d'incinération d'ordures ménagères : caractérisation physico-chimique de la matière organique : études cinétiques et mécanistiques." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10366.
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Radu, Tirnoveanu Daniela. "Etude des propriétés épuratoires des Mâchefers d'Incinération d'Ordures Ménagères et de leur mise en oeuvre." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0082/these.pdf.
Abstract:
L'évolution de nos sociétés, et en particulier des modes de consommation associés, conduit à une augmentation constante du gisement de déchets, en particulier en provenance des ménages. Malgré une volonté politique de favoriser le tri/recyclage des ordures ménagères, une grande partie de ces dernières est éliminée au sein de deux filières : le stockage en centre d'enfouissement technique et l'incinération. Le stockage en conditions anaérobies, conduit à la formation de biogaz de décharge qui contient une proportion de méthane permettant sa valorisation énergétique, mais également des composés à l'état de traces (sulfures, composés organiques volatils) malodorants, corrosifs, agressifs, et nuisibles à l'environnement. L'incinération, quant à elle, génère des sous-produits solides, en particulier des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM), qu'il faut à leur tour stocker ou valoriser après traitement. Notre étude porte sur une nouvelle voie de valorisation des mâchefers : l'épuration du biogaz de décharge. Dans ce contexte, une expérimentation de taille pilote a été conçue et utilisée sur le site du centre d'enfouissement technique de Roche la Molière (département 42). Cette installation a permis de tester le potentiel épuratoire d'un mâchefer provenant de l'usine d'incinération de Lyon-Nord (département 69), sur du biogaz réel. Le suivi analytique par chromatographie en phase gazeuse a porté principalement sur les composés soufrés (sulfure d'hydrogène, mercaptans), mais également sur quelques composés organiques volatils majoritaires. Des études de désorption thermique ont par ailleurs été réalisées en laboratoire. Les résultats montrent que les mâchefers présentent des capacités épuratoires significatives, en particulier vis-à-vis des composés soufrés qui se trouvent ainsi minéralisés après réaction chimique. La quantification du potentiel épuratoire du mâchefer a permis un dimensionnement à l'échelle du terrain et a conduit à une proposition de leur utilisation au sein d'une décharge pour un traitement in situ du biogazThe evolution of our societies, and specifically the associated trends in consumer consumption, have led to a continual increase in waste production, and particularly household waste. Despite a strong political will to develop source separation and recycling of household waste, the majority of this waste stream is disposed of by two main techniques : storage in engineered landfills and incineration. Storage in anaerobic conditions, leads to the formation of landfill biogas which contains sufficient methane for combustion and energy recovery, but also contains compounds (sulphides, volatile organic compounds) in trace amounts which produce olfactory nuisances and are corrosive, aggressive and hazardous to the environment. As for incineration, it produces solid wastes and in particular bottom ash which needs to be stored or reused after treatment. Our study focuses on a new way of reusing incinerator bottom ash, notably for the purification of landfill biogas. As part of this study, a pilot test unit was developed and operated at the Roche la Molière engineered landfill (department 42). The purification potential of bottom ash from the North-Lyon (department 69) incineration plant was tested on real landfill biogas using this pilot test unit. The gas phase chromatography analysis was mainly used to measure sulphur based compounds (hydrogen sulfide and mercaptans), but was also used to measure the main volatile organic compounds. Thermal desorption studies were also completed in the laboratory. The results show that the incinerator bottom ash presents significant purification potential and in particular with regards to the sulphur compounds which are mineralised by way of chemical reactions. The quantification of the purification potential of the incinerator bottom ash allowed for full scale dimensioning and the validation of their use directly within the landfill for in situ biogas treatment
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Quilici, Laeticia. "Le carbone organique dans les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères : extraction, structures et rôle sur l'environnement." Toulon, 2001. http://www.theses.fr/2001TOUL0010.
Abstract:
En France, l'incinération(avec ou sans récupération d'énergie)traite près de 50% des déchets ménagers. Le principal sous-produit (en poids)issu de l'incinération est le mâchefer. Le stockage dans des centres d'enfouissement technique ou la valorisation de ces mâchefers pose un problème écologique et économique aux industriels du déchet, mais également aux collectivités locales. Cette étude porte sur la caractérisation de la fraction organique des mâchefers ainsi que sur l'influence qu'elle peut avoir sur la caractérisation de la fraction organique des mâchefers ainsi que sur l'infleuce qu'elle peut avoir dans leur comportement à court et à long terme. La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est utilisée pour une spéciation et une évaluation du carbone dans les résidus. Il s'agit d'une apporche globale originale permettant de metrre en évidence et de doser les différents typers de matériel carbonés présents dans les mâchefers : le carbone organique labile (COL) et et le carbone réfractaire (CR). La caractérisation et le dosage des principales familles organiques (alcanes, acides carboxyliques, hydrocarbures aromatiques polycycliques) ont été réalisées grâce à l'utilisation de divers procédés d'extraction (par solvant à chaud Soxhlet et par fluide supercritique SFE) et d'identification (chrmatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse GC/MSD). Cette carctérisation fine de la fraction organique a permis d'évaluer le réservoir organique dispoinible et mobilisable à court et à long terme, et également de mettre en évidence la possiblilité de complexation de certains métaux lours avec les acides carboxyliques présents dans les mâchefers en quantité non négligeable. Par ailleurs, des tests d'écotoxicité réalisés sur les mâchefers étudiés apportent une nouvelle approche de la carctérisation du mâchefer. Il est difficile d'effectuer une corrélation directe entre les carctéristiques physico-chimiques du mâchefer (habituellement étudiées) et lerus réponses aux biotests. Par contre, il existerait une relation entre la teneur en acides carboxyliques et l'indice écotoxique de chacun des mâchefersLn France, about 50 % of municipal solid wastes are incinerated (with or without energy recuperation). The main solid residue from incineration process is bottom ash. Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) bottom ash storage or valorisation poses an ecological and economic problem for industrials and local communities. This study is about characterisation of organic fraction present in MSWI bottom ash as well as its influence in short and long term behaviour of bottom ash. Differentia] Scanning Calorimetry (DSC) is applied to speciation and evaluation of carbon in MSWI residues. This innovative recognition approach highlights and quantifies different types of carboned materials in bottom ash: Labile Organic Carbon (LOG) and Refractory Carbon (RC). Characterisation and dosage of organic compounds (paraffins, carboxylic acids, polycyclic aromatic hydrocarbons) are realised with various extraction (traditional extraction (Soxhlet) and Supercritical Fluid Extraction (SFE)) and identification (Gas Chromatography coupled with mass spectrometer detector (GC-MSD)) methods. This fine characterisation of organic matter has permitted to evaluate the short and long term available and mobilisable organic reservoir, and also the complexation possibility of some metals with carboxylic acids generously present in bottom ash. Moreover, any ecotoxicity tests performed on studied residues gets a new approach of bottom ash characterisation. A direct correlation with bottom ash physico-chemical parameters (usually studied) and its biotests responses is not possible. In opposite, a relation with carboxylic acids content and ecotoxic indice bottom ash is highlight
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Wang, Jia. "Le mécanisme d'hydratation de ciment basé aux mâchefers Bas-CO2 contenant belite, ye'elimite et l'alumino-ferrite de calcium." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00595554.
Abstract:
L'objectif de ce travail a été d'apporter une meilleure compréhension des mécanismes réactionnels de l'hydratation de ciments appartenant à la famille de ciment BCSAF afin de développer des schémas réactionnels simplifiés permettant d'optimiser les ciments à base d'un clinker BCSAF et d'autres constituants pour des applications spécifiques. Les ciments étudiés ont été réalisés à partir d'un clinker contenant 52% de belite, 33% de ye'elimite and 14% de ferrite et diverses quantités d'anhydrite et de calcaire. A partir de l'étude détaillée de l'hydratation d'un ciment contenant 95% de clinker et 5% d'anhydrite, il a été démontré que le mécanisme de l'hydratation est constitué de deux périodes successives : le début de l'hydratation est contrôlé par l'hydratation de la ye'elimite réagissant avec l'anhydrite, tandis que la suite de l'hydratation est contrôlée par les hydratations de la belite et de la ferrite qui réagissent avec certains des hydrates formés lors de la première période. La vitesse de nucléation de la strätlingite contrôle le début de l'hydratation de la belite. Le principal paramètre qui contrôle cette dernière est la concentration en sulfate de la phase aqueuse qui doit être très faible. Ainsi C-S-H n'est pas formé au début de l'hydratation de la belite parce qu'elle n'est pas saturé à cause de faible concentration de calcium et silicon et sa formation est retardé plus tard à cause de l'inhibition de sa nucléation par de trop fortes quantités d'aluminate en solution. Par conséquence, c'est indirectement la concentration en sulfate de la solution qui contrôle le début de l'hydratation de la belite and ainsi les réactions conduisant à sa réduction à travers la précipitation de phase notamment lors de l'hydratation de la ye'elimite pour former de l'ettringite. Ainsi d'une façon générale, la strätlingite commence à nucléer quand la ye'elimite a complètement réagi. D'autre part, une synergie entre les hydratations de la belite et de la ferrite permet de former des hydrogrenats et des C-S-H à des temps longs au détriment de la strätlingite formée auparavant. Un mécanisme d'hydratation similaire a été trouvé pour les ciments contenant des quantités plus importantes d'anhydrite à l'exception de ceux qui contiennent une quantité d'anhydrite supérieure que la quantité théorique permettant de faire réagir toute la ye'elimite en ettringite. Toutefois pour le premier type de ciments, une augmentation de la quantité d'anhydrite allonge à la fois le temps d'apparition de la seconde période et la durée des différentes étapes de cette dernière. Donc l'hydratation est globalement plus lente. Pour le second type de ciment, contenant de fortes quantités d'anhydrite, le mécanisme d'hydratation est assez différent car l'hydratation de la belite commence dès le début de l'hydratation et conduit à la formation, soit d'ettringite contenant Si, soit de C-S-H. L'effet de 15% de calcaire a également été étudié pour le ciment contenant 95% de clinker et 5% d'anhydrite. Les résultats ont montré que le calcaire ne change pas la première période de l'hydratation mettant en jeu principalement la ye'elimite et l'anhydrite. Par contre la seconde période, durant laquelle la belite et la ferrite s'hydratent, est fortement retardée à son début. Ceci peut être dû à un retard de la nucléation de la strätlingite à cause de concentrations en sulfate de la solution restant plus longtemps élevées par le fait que l'ettringite est stabilisée en présence de carbonate par la formation de phases AFm carbonatées qui inhibent la formation de monosulfoaluminate de calcium hydraté. Pour finir, des perspectives sont données notamment afin de réduire la durée de la première période de l'hydratation et ainsi permettre un démarrage plus rapide de l'hydratation de la belite et de la ferrite.
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Hammoud, Ola. "Caractérisation, prétraitement et valorisation dans un béton prêt à l'emploi de Mâchefers d'Incinération de Déchets Non Dangereux (MIDND)." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI039.
Abstract:
Valoriser les mâchefers d’incinération des déchets non dangereux (MIDND) en matériaux de construction afin de réduire leur stockage couteux en centre d’enfouissement technique et de préserver les ressources naturelles constitue un challenge. Un frein à cette valorisation est le potentiel polluant des métaux (notamment des Eléments Traces Métalliques ETM) et des anions susceptibles d’être relargués en scénarios d’utilisation. Cette thèse évalue l’impact de l’incorporation de MIDND dans une formulation de béton prêt à l’emploi. Elle contribue à améliorer la compréhension du comportement des ETM et des anions dans différentes conditions de lixiviation et à trouver des solutions adéquates pour limiter leur mobilité. La première partie présente l’évaluation technique et environnementale de bétons prêt à l’emploi formulés en remplaçant partiellement les granulats naturels par diverses fractions granulométriques de mâchefers incorporées à différents taux de substitution. Les résultats démontrent la conformité environnementale du scénario aux exigences règlementaires des Pays-Bas. Par contre, la résistance à la compression est réduite de moitié par rapport à la formulation standard. Un prétraitement des MIDND pourrait améliorer les performances mécaniques. La seconde partie décrit l’influence de prétraitements thermique et chimique sur la mobilité des ETM. Les résultats montrent que l’efficacité du traitement thermique dépend de la température et de l’élément ciblé. Le traitement chimique optimisé lors de cette étude apparait plus efficace. La troisième partie, dédiée à la modélisation géochimique du comportement des mâchefers en scénarios de lixiviation, a permis d’identifier les phases minéralogiques qui contrôlent la mobilité des ETM. Elle montre que les phases majoritaires imposent les paramètres de la solution tels que le pH et par suite, influe sur le relargage des ETM. Ces connaissances facilitent la définition des prétraitements éventuels à appliquer aux MIDND avant valorisationValorisation of Municipal Solid Waste Incineration Bottom Ash (MSWI-BA) in building materials in order to reduce their expansive storage in technical burying center and preserve the natural ressources constitutes a challenge. A hindrance of this valorisation is the pollutant potential of metals (especially mineral traces elements MTE) and anions likely to be released in use scenarios. This thesis evaluates the impact of incorporation of MSWI-BA into ready-mix concrete formulation. It helps to improve the understanding of MTE and anions behaviour in different leaching conditions and to find adequate solutions to limit their mobility. The first part presents the technical and environmental performances of ready-mix concrete formulated by partially replacing of the natural aggregates with different size fractions of BA incorporated at different substitution rates. The results demonstrate that the environmental performances of the scenario comply with the regulatory requirements of the Netherlands. On the other hand, the compressive strength is reduced by half compared to the standard formulation. Pretreatment of MSWI-BA could improve the mechanical performances. The second part describes the influence of thermal and chemical pretreatments on the mobility of MTE. The results show that the efficiency of the thermal treatment depends on the temperature and the target element. Optimised chemical treatment used in this study appears to be more effective. The third part, dedicated to the geochemical modeling of BA behaviour in leaching scenarios, allowed us to identify the mineralogical phases that control the mobility of MTE. It shows that the majority phases impose the parameters of the solution such as the pH and consequently, influences on the release of the MTE. This knowledge facilitates the definition of the possible pretreatments to be applied on the MSWI-BA before its valorisation
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Minane, Jacques Rémy. "Contribution à l’élaboration de sables de mâchefers améliorés en vue d’une valorisation dans la formulation de matériaux cimentaires." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10133/document.
Abstract:
Ce travail de recherche doctorale s’intéresse spécifiquement aux déchets granulaires minéraux issus de mâchefers d’incinération de déchets non dangereux (MIDND). Il vise à l’élaboration de sables de mâchefers mieux épurés que les MIDND classiquement produits en sortie d’usine ou d’installation dans une finalité de valorisation à plus forte valeur ajoutée dans une matrice cimentaire. Dans une première partie, une méthodologie de traitement pour l’élaboration de sables de mâchefers mieux épurés que ceux standards au sens enlèvement des métaux ferreux et non-ferreux est proposée. Cette méthodologie repose sur un broyage de la fraction 0-20 mm des MIDND par le procédé BHS. La fraction 0-4 mm majoritaire obtenue est traitée par des tambours magnétiques à pôles axiaux et par de séparateur à courants de Foucault NES4T de STEINERT. Dans une seconde partie, une caractérisation physique, chimique, minéralogique et environnementale des sables de mâchefers non traités et améliorés est effectuée. Dans une finalité de valorisation en matrice cimentaire, la troisième partie de la thèse s’est focalisée sur la fraction la plus problématique des MIDND, à savoir la fraction 0-2 mm. Les fractions granulaires 0-2 mm élaborées sont utilisées en substitution volumique partielle (50% et 75%) et totale (100%) d’un sable de référence normalisé dans la formulation de mortiers cimentaires. Une caractérisation physique, mécanique et environnementale des mortiers confectionnés est réalisée à différentes échéances de cure humide, jusqu’à 180 jours. Les résistances mécaniques des mortiers à base de mâchefers sont encourageantes et prometteuses. Enfin, une caractérisation des pâtes de ciment incorporant des sables de mâchefers est effectuée par la technique d’indentation instrumentée à travers la détermination du module élastique et la duretéThis doctoral study focuses on granular mineral wastes from municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash. This research is aiming to elaborate upgraded mineral sands fractions in comparison to standard MSWI bottom ash thanks to its beneficial use in cementitious materials. In the first step, a new methodology is proposed for dry separation of MSWI bottom ash in order to better recover ferrous and non-ferrous metals from the sands fractions and obtain an improved mineral sand fraction at the same time. This proposed methodology is composed of grinding of 0-20 mm input bottom ash fraction through BHS crushers. Subsequently, the main sand fraction (0-4 mm) is processed through magnetic drums and the innovative non-ferrous metal separator NES 4T of STEINERT process. In the second step, physical, chemical, mineralogical and environmental characterizations have been performed on untreated and treated sands fractions. The third step of this research focuses on beneficial use of the 0-2 mm granular fraction in cementitious materials, that is considered most problematic of MSWI bottom ash fractions. The standardized reference sand is replaced in volume for the partial substitution (50% and 75%) and total substitution (100%) by 0-2 mm upgraded mineral fractions in the mortar preparation. Physical, mechanical and environmental characterization have been performed on cement mortar up to 180 days of moist curing. Compressive strengths of mortar containing upgraded bottom ash are promising. Finally, a mechanical characterization on hardened cement paste has been performed as well on mortar containing upgraded bottom ash fractions through indentation technique in order to determine the modulus of elasticity and hardness
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Kaibouchi, Sonia. "Mâchefers d'incinération d'ordures ménagères : contribution à l'étude des mécanismes de stabilisation par carbonation et influence de la collecte sélective." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0057/these.pdf.
Abstract:
L’incinération, deuxième mode d’élimination des déchets ménagers en France, conduit a un principal sous-produit solide nomme mâchefer d’incinération d’ordures ménagères (MIOM). Ce matériau encore réactif au sortir de l’incinérateur subit généralement une étape de maturation au cours de laquelle des réactions de carbonatation permettent la stabilisation de son potentiel polluant. La montée en puissance de la collecte sélective tend a faire évoluer les caractéristiques physico-chimique, minéralogique et géotechnique des mâchefers résultant de l’incinération de ces déchets. La démarche de recherche a été construite selon une double approche : d'une part, compléter les connaissances sur les mécanismes et les paramètres influant lors de la phase de carbonatation des MIOM, et d'autre part, conserver tout au long du travail une comparaison des phénomènes selon la provenance des MIOM: incinération après collecte classique (MIOM A) et après collecte sélective optimisée des déchets (MIOM B). La première partie de l’étude est consacrée a une caractérisation comparative des MIOM A et B afin d’observer une éventuelle influence de la collecte sélective des déchets sur les propriétés des mâchefers. La deuxième partie de ce travail, consacrée a l’étude de la maturation et principalement a la compréhension du phénomène de carbonatation des MIOM (toujours sous un aspect comparatif), est scindée en trois sous parties : - étude de la carbonatation naturelle des MIOM (sous air) en pilote de grande taille (3 t), - étude de la carbonatation accélérée (sous co2 pur) des MIOM en petits pilotes de laboratoire, - étude du rôle de la matière organique résiduelle sur la carbonatation des MIOMIn France, incineration is the second way of municipal solid waste treatment. It leads to a principal solid by product named municipal solid waste incineration bottom ash (MSWI BA). BA is a reactive material. During the weathering period, carbonation reactions allow the stabilization of its pollutant potential. The increase in selective collection of MSW could evolve characteristics of the resulting MSWI BA. The research work was constructed according to a double approach: - complete knowledge on mechanisms and parameters influencing carbonation phase, - preserve throughout the work a comparison of the phenomena according to the origin of the MSWI BA after a classical collection (MSWI A) and after an improved selective collection (MSWI B). The first part of the study is devoted to a comparative characterization of the MSWI A and B to observe an eventual influence of the improved selective collection on MSWI BA properties. The second part of this work, devoted to the study of MSWI BA weathering and particularly to the understanding of the carbonation phenomenon (always under a comparative way), is split up in three under left: - natural carbonation of MSWI BA (under air) on pilot scale (3 tons), - accelerated carbonation (under pure co2) on laboratory scale (2 to 3 kg), - residual organic matter role on the MSWI BA carbonation. These experimentations allowed to quantify, for the first time, the carbon dioxide volume implied in the MSWI BA carbonation. The results make obvious influence and consequences of sorting, in particular, glass sorting, on the carbonation of the incineration residues and the stabilization of them potential pollutant regarding development
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Dabo, David. "Impact environnemental des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM) valorisés en technique routière : caractérisation, expérimentations multi-échelles et modélisation hydro-géochimique." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005052.
Abstract:
La présente étude traite du comportement de mâchefers d'incinération des ordures ménagères (MIOM) en scénario de valorisation (sous-couche routière), dans l'optique d'évaluer l'impact environnemental. La démarche mise en oeuvre associe des approches de caractérisation physico-chimique et minéralogique, d'expérimentation à différentes échelles (laboratoire et sites réels), et de modélisation hydro-géochimique. L'utilisation conjointe de différentes techniques d'investigation cristallochimique (microscopie optique, DRX, MEB, XRF, SIMS, EXAFS) ont permis d'apporter de nouvelles informations sur les teneurs en éléments traces des verres primaires et sur la spéciation de Pb dans une phase dite scoriacée. Le suivi des percolats issus d'une portion de route construite avec des mâchefers dix ans après la mise en service ainsi que l'observation des MIOM prélevés dans la sous-couche a fourni un retour d'expérience inédit tout en mettant en évidence le rôle prépondérant de l'hydrodynamique sur la stabilité du matériau et l'atténuation du caractère alcalin et chargé des eaux de percolation. Un modèle géochimique de MIOM a été élaboré à partir des données issus de l'étape de caractérisation, des résultats expérimentaux des essais de lixiviation et des informations recueillies lors du suivi de sites réels. Ce modèle a été appliqué pour simuler, via le code de calcul couplé géochimie-transport HYTEC, le comportement des éléments inorganiques et l'évolution minéralogique inhérent aux différents essais en laboratoire, à la portion de route suivie durant cette thèse et à un autre site réel faisant l'objet d'une étude suédoise.
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Dorigo, Alexandra. "Etude de la corrosion de l'aluminium dans les mâchefers utilisés en technique routière : rôle inhibiteur des ions nitrate et silicate." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066559.
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Dabo, David. "Impact environnemental des mâchefers d’incinération d’ordures ménagères (MIOM) valorisés en technique routière : caractérisation, expérimentations multi-échelles et modélisation hydro-géochimique." Paris, ENMP, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005052.
Abstract:
La présente étude traite du comportement de mâchefers d’incinération des ordures ménagères (MIOM) en scénario de valorisation (sous-couche routière), dans l’optique d’évaluer l’impact environnemental. La démarche mise en oeuvre associe des approches de caractérisation physico-chimique et minéralogique, d’expérimentation à différentes échelles (laboratoire et sites réels), et de modélisation hydro-géochimique. L’utilisation conjointe de différentes techniques d’investigation cristallochimique (microscopie optique, DRX, MEB, XRF, SIMS, EXAFS) ont permis d’apporter de nouvelles informations sur les teneurs en éléments traces des verres primaires et sur la spéciation de Pb dans une phase dite scoriacée. Le suivi des percolats issus d’une portion de route construite avec des mâchefers dix ans après la mise en service ainsi que l’observation des MIOM prélevés dans la sous-couche a fourni un retour d’expérience inédit tout en mettant en évidence le rôle prépondérant de l’hydrodynamique sur la stabilité du matériau et l’atténuation du caractère alcalin et chargé des eaux de percolation. Un modèle géochimique de MIOM a été élaboré à partir des données issus de l’étape de caractérisation, des résultats expérimentaux des essais de lixiviation et des informations recueillies lors du suivi de sites réels. Ce modèle a été appliqué pour simuler, via le code de calcul couplé géochimie-transport HYTEC, le comportement des éléments inorganiques et l’évolution minéralogique inhérent aux différents essais en laboratoire, à la portion de route suivie durant cette thèse et à un autre site réel faisant l’objet d’une étude suédoiseThe present study copes with the environmental impact assessment of municipal solid waste incineration bottom ashes (MSWI BA) re-used as aggregates in road construction. The methodology involves the following steps : characterization of bottom ashes (physical properties, chemistry and mineralogy), experiments at laboratory scale, field study and geochemical modelling. Quantitative data for trace elements in primary glasses obtained by Secondary Ions Mass Spectrometry (SIMS) microanalysis show that these glasses are likely a main sink for Zn. In the cemented calcite admixture, lead seems to be mainly sorbed on iron oxy-hydroxides according to SIMS imaging and Extanded X-ray Absorption Fines Structure analysis (EXAFS). Except for SO4 , low concentrations and alkalinity have been measured in leachates from a 10 year-old road built with MSWI BA (fast attenuation during the first years). No significant transformation of bottom ashes (such as an advanced carbonation state) has been observed after 10 years of utilization. Lateral preferential flowpaths (edge effects) are likely responsible for the difference between alcaline pore water and dilued leachates. Based on characterization and experimental data, an common model have been built to simulate leaching and mineralogical evolutions using the transport reactive code HYTEC. Simulations of batch and dynamic leaching tests, as well as of two roads (french and swedish) built with bottom ashes show relativ agreement with respect to the experimental data
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Delville, Nathalie. "Etude minéralogique et physico-chimique des mâchefers d'incinération des ordures ménagères (M. I. O. M. ) en vue d'une utilisation en technique routière." Clermont-Ferrand 2, 2002. http://www.theses.fr/2003CLF22410.
Abstract:
Une caractérisation minéralogique et physico-chimique du mâchefer de Rosiers d'Egletons a été réalisée afin de déterminer le mode de formation de ses principaux constituants et de comprendre sa nature et son évolution. Assimilé à un sol D22, il peut être utilisé en remblai ou en couche de forme. C'est un matériau présentant un enrichissement en métaux lourds significatif mais montrant un comportement face à la lixiviation satisfaisant. Sa composition chimique est proche de celle des autres mâchefers européens issus de fours à grilles. Il est constitué de 35% de phases reliques, de 40% de phases primaires et de 25% de phases secondaires. Une étude expérimentale des phases primaires a permis d'établir un modèle de cristallisation à l'équilibre auquel peut être comparé tout mâchefer afin de connaître ses conditions de fabrication au sein du four. Les assemblages de haute température présents dans le mâchefer de Rosiers d'Egletons sont issus d'une fusion partielle des déchets et semblent cristalliser dans des conditions majoritairement réductrices. Une chaussée expérimentale réalisée avec le mâchefer de Rosiers en sous-couche routière n'est pas toxique pour l'environnement, sur la période considérée, à l'exception du pH élevé. Les principales phases se formant au sein du mâchefer sont C-S-A-H (stratlingite) et des C-S-H formés par réaction pouzzolanique, des chloroalumates de calcium hydratés, des sulfochloroalumates de calcium hydratés et de l'ettringite. Ces premiers résultats doivent permettre d'alimenter les bases de données des codes de calcul géochimiques afin d'appréhender l'impact environnemental à long terme. Une synthèse des princiapaux paramètres influençant la qualité des mâchefers depuis leur fabrication jusqu'à leur utilisation en technique routière est proposée afin de vérifier que la valorisation des M. I. O. M respecte le concept de développement durable
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Rendek, Eva. "Influence des procédés de la filière traitement thermique sur les caractéristiques et les évolutions bio-physico-chimiques des Mâchefers d'Incinération d'Ordures Ménagères (MIOM)." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0041/these.pdf.
Abstract:
L'évolution réglementaire en matière de gestion des déchets incite à la valorisation des Mâchefers d'Incinérations d'Ordures Ménagères (MIOM), notamment à leur réutilisation en matière routière. Or les caractéristiques physiques et techniques de ces sous produits sont en pleine évolution. Ces modifications constitutives résultent de l'évolution de plusieurs facteurs techniques et socio-économiques de la filière (nature des déchets incinérés, conditions d'incinération, conditions de stockage, prétraitement,. . . ). Afin de comprendr les paramètres influant sur la composition et le comportement à long terme des mâchefers, 6 lots de MIOM ont été sélectionnés avec notre partenaire industriel NOVERGIE SUEZ et comparés. La synthèse de ce travail consiste en la corrélation des résultats de la phase expérimentale et des données relatives aux caractéristiques des filières. Un lien a été clairement établi entre la nature des déchets incinérés et la composition des mâchefers. La fraction massique de verre prélevée par une collecte sélective efficace a un impact direct sur les teneurs relatives en calcium et silicium dans les MIOM et sur la conduite des fours (modification du PCI). Le rapport Ca/Si a des conséquences sur le potentiel de carbonatation des MIOM et, de ce fait, sur leur stabilisation vis à vis du relargage de certains métaux lourds qui conditionne leur valorisation. En dehors de la lixiviation des métaux lourds, le second paramètre qui peut limiter la valorisation des MIOM est le taux de matière organique résiduelle lixiviable. Sur ce point, des corrélations (à l'échelle du laboratoire) entre matière organique biodégradable et lixiviable ont été mises en évidence. Il n'y a pas de lien évident entre l'efficacité de la collecte des fractions organiques (plastiques, papiers-cartons, fermentescibles) et le taux d'imbrûlés dans les MIOM. Ce dernier paraît essentiellement dépendant des technologies de combustion et de la conduite des fours. La méthode microcalorimétrique mise en cours de ce travail a permis de différencier les 6 MIOM étudiés en affinant certaines caractéristiques des molécules organiques imbrûlées. Il existe deux types de molécules dont les paramètres de combustion (température et enthalpie) sont sensiblement différents. Une de ces deux fractions est constituée, pour partie, de molécules solubles. La méthode développée paraît siffisamment fiable, en terme de répétitivité, pour que l'on puisse l'envisager comme appui aux gestionnaires d'incinérateur pour le suivi de la conduite des foursThe waste input and the process technology of the plant appear to have a great influence on bottom ash quality. To better understand how these parameters can affect the residues characteristics, bottom ash from 6 different plants were tested and compared in this study. Bottom ash physico-chemical characteristics were investigated by chemical analyses, and leaching tests. In order to understand their long-term behavior, accelerated ageing experiments and biodegradation tests were also performed. The whole analyses gave complementary information. It was shown that the 6 samples do have different properties. Waste input have a great influence on Cl and S content in bottom ash, as well as on the Ca/Si ratio. The importance of this ratio on carbonation process has been demonstrated. Combustion parameters have an influence on quantity and mobility of the residual organic matter. Biological and physicochemical experiments were coupled with a view to developing a new rapid assessment method of bottom ash quality. Comparative results of leaching tests and biodegradation experiments showed a positive correlation between dissolved carbon and microbial activity. However, quantities of biodegraded or leached carbon are not representative of the samples total organic carbon content. Thermal analysis have revealed the presence of two fractions of organic components, showing different thermal behaviors. One of them can be directly linked to the leachable and biodegradable organic matter fraction. Calorimetric test is then a novel analysis method that allows to provide rapid and global information concerning the characteristics of organic matter in bottom ash and its possible short and long-term evolution
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Fontseré, Obis Marta. "Vers une nouvelle solution d'épuration de biogaz par des mâchefers d'incinération de déchets non dangereux : Développement et mise en œuvre d'un procédé d'adsorption d'H2S." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI038/document.
Abstract:
Le biogaz est une source d’énergie renouvelable, dont le potentiel est insuffisamment valorisé à l’heure actuelle. Avant toute valorisation énergétique, des traitements épuratoires coûteux (e.g. adsorption par des charbons actifs imprégnés, CAI) sont nécessaires, limitant la rentabilité économique. Un intérêt vers le développement de procédés de traitement « bon marché » est mis en évidence au travers d’études, la plupart à l’échelle du laboratoire, basées sur l’utilisation de déchets/sous-produits. Nous avons ainsi réalisé une étude de faisabilité d’un procédé d’élimination d’H2S, composé très corrosif et toxique, par des Mâchefers d’Incinération de Déchets Non Dangereux (MIDND). Une unité pilote a été installée sur la plateforme de valorisation de biogaz d’une installation de stockage de déchets non dangereux. Des essais à petite échelle (500 g) ont permis le screening de 6 différents MIDND et l’identification des paramètres influents sur le traitement d’H2S. Le transfert d’échelle (10 kg), ainsi que des conditions opératoires optimisées, ont permis d’obtenir une capacité d’adsorption des MIDND supérieure à 200 gH2S/kgMS, proche de celle de certains adsorbants commerciaux. Ce travail expérimental a été complété par un questionnement scientifique sur les mécanismes de rétention d’H2S. Un panel de techniques analytiques a permis de caractériser la matrice (avant et après traitement), de réaliser les bilans de soufre et d’identifier sa spéciation. Le mécanisme proposé repose majoritairement sur l’oxydation catalytique d’H2S en soufre élémentaire dans un contexte physico-chimique adéquat (humidité, pH, porosité, présence d’O2 et de métaux). L’intérêt économique de la mise en œuvre industrielle du procédé de désulfuration avec des MIDND a été démontré, avec une réduction conséquente des coûts de traitement par rapport à l’utilisation de CAI. Ce travail montre également l’intérêt environnemental d’un tel procédé qui entre parfaitement dans le cadre de l’économie circulaireBiogas is a renewable energy source, which potential is still under-evaluated. Before any energy production from biogas, costly purification treatments (e.g. adsorption by impregnated activated carbons, IAC) are necessary, limiting the economic profitability. An increasing interest in the development of "low-cost" treatments based on the use of waste/by-products is shown by several studies, most of all by tests at laboratory scale. Thus, a feasibility study of the use of Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) Bottom ash (BA) for the removal of H2S, a very corrosive and toxic compound in biogas, has been carried out in this thesis. An experimental pilot was installed on an energy recovery plant from biogas produced in a landfill (non-hazardous waste). Small-scale trials (500 g) allowed the screening of 6 different BAs and the identification of key parameters of the desulfurization. The transfer to a bigger scale reactor (10 kg), as well as the optimized operating conditions, enabled to obtain an adsorption capacity higher than 200 gH2S/kgdy BA, similar to that of some commercial adsorbents. The on-site experimental study has been completed by a scientific investigation on the mechanisms involved on the H2S retention by BA. Several analytical techniques were used to characterize the material before and after the biogas treatment, to carry out the sulfur mass balances and to identify its chemical speciation. The proposed mechanism relies predominantly on the catalytic oxidation of H2S to elemental sulfur, in an adequate physicochemical context (moisture, pH, porosity, O2 and metal oxides). The economic benefit of an industrial implementation of the desulfurization treatment with MIDND has been demonstrated. The operational costs are reduced compared to a treatment with IAC. The environmental value of such a treatment is also shown and fits perfectly into a circular economy framework
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Sow, Libasse. "Approche couplée expérimentation - modélisation multi-échelle pour la détermination du comportement mécanique des graves routières traitées aux liants : Application à la valorisation des Mâchefers d'Incinération de Déchêts Non Dangereux." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0001/document.
Abstract:
Dans ce travail, il est question d'étudier la faisabilité d'une valorisation en techniques routières de granulats de Mâchefers d'Incinération des Dèchets Non Dangereux (MIDND). Cette étude se base en premier lieu sur une analyse expérimentale ayant permis d'obtenir leurs propriétés élastiques. Ces propriétés servent de données d'entrée à une modélisation multi-échelle hiérarchique développée pour étudier le comportement mécanique de graves base de MIDND traitées aux liants (ciment et bitume). La campagne expérimentale originale sur des particules de mâchefers a permis de les cartographier au Microscope Electronique à Balayage (MEB Pour ces particules, des modules d'élasticité moyens réduits variant de 15 à 68 GPa ont été trouvés par le biais de tests d'indentation en appliquant méthode de «Olivier and Pharr ». Les analyses chimiques ponctuelles qualitatives (EDS) effectuées ont permis d'obtenir la composition chimique des granulats de mâchefers. Partant d'une granulométrie de particules de MIDND 0/25 qui a fait l'objet d'une étude expérimentale [BEC 07], nous avons mis en place des modèles numériques 3D de grave routière traitée aux liants dans des Volumes Elémentaires Représentatifs (VER). Ces modèles sont basés sur une stratégie de modélisation dite « multi-échelles » hiérarchique. Deux types de liant sont étudiés : le ciment CEM 1 42,5 R et le bitume de [NGU 08). Pour les deux types de liant, les agrégats traités ont été décomposés en deux VER : sub-mesoscopique (0/6) et mesoscopique (6/25). Une application à valorisation des MIDND en techniques routières est faite dans les deux cas. Avec un traitement à 3% de ciment, une campagne de simulations numériques "Laboratoire virtuel" a été menée. A l'échelle sub-mesoscopique, des simulations multiaxiales menées sur le VER, ont conduit à l'obtention des paramètres permettant d'alimenter un modèle d'endommagement plastique utilisé à l'échelle mesoscopique pour différents degrés d'hydratation. A l'échelle mesoscopique, les caractéristiques mécaniques de la grave routière traitée au ciment, habituellement déterminées par le biais d'expérimentations, ont été retrouvées. La modélisation développée a ensuite été validée e comparant nos résultats numériques et quelques résultats expérimentaux de [BEC 07]. Avec un traitement à 5% de bitume, des tests de relaxation de contraintes ont été effectués aux deux échelles ct ont permis d'obtenir les propriétés thermo-rhéologiques de la grave de mâchefers traités au bitume : les modules de relaxation sont exprimés sous la forme de séries de Prony à une température de référence de 0 °C ; par ailleurs, les constantes de la loi Williams-Landel-Ferry (WLF) pour décrire le comportement thermo- rhéologiquement simple sont identifiées. Les séries de Prony sont obtenues par l'intermédiaire des modules élastiques normalisés. Les constantes de 1 WLF obtenues sont C 1 = 20 °C-1 ct C2 = 130 °C. La validation des paramètres identifiés a été faite en comparant les réponses du matériau hétérogène de grave-bitume et celles d'un matériau homogène à qui nous avons donné les propriétés identifiées tirées du matériau hétérogèneIn this work, the feasibility of a valorisation in road engineering of non-hazardous waste incineration bottom ash aggregates (NHWI) is investigated. This study is first based on an experimental determination of the elastic properties of the bottom ash particles. These properties serve as input data for hierarchical multi-scale modelling developed to study the mechanical behaviour of aggregates treated with binders (cement and bitumen). The original experimental campaign on the bottom ash particles allowed them to be mapped to the Scanning Electron Microscope (SEM). For the particles, a mean reduced modulus of elasticity in between 15 and 68 GPa was found by means of indentation tests and applying the "Olivier and Phan method. The chemical analysis of the aggregates was obtained using qualitative point chemical analyzes (OHS). Based on a 0/25 particle size distribution of NHWI, which was the subject of an experimental study [BEC 07] , we have implemented two 30 models < road materials treated with binders in Representative Elementary Volumes (REV). These models are based on a hierarchical multi-scale modelling strategy. Two types of binder are studied: cement CEM I 42.5 R and bitumen of [NGU 08]. For both types of binder, the treated aggregates we divided into two REV, at respectively the sub-mesoscale (0/6 mm) and the mesoscale (6/25 mm). An application to the valorisation of NHWI bottom ashes in road engineering is studied in both cases. With a 3% cement treatment, a numerical simulation campaign "Virtual Laboratory" was conducted. At the sub-mesoscale, the input parameters for the Concrete Damaged Plasticity Model used at the mesoscale are determined. At the mesoscale, the mechanical characteristics of the road materials usually determined through experiments have been found. The developed simulation strategy has been validated by comparing our numerical results and son experimental results of [BEC 07]. With a 5% bitumen treatment, stress relaxation tests carried out at the two scales enable one to obtain the thermo-rheological properties of the Bitumen Bound Gravel. These properties are the Prony series at a reference temperature of 0°C and the Williams-Landei- Ferry (WLF) law constants. Prony series are obtained by means of standardized elastic moduli. The obtained WLF law constants are Cl = 20 °C-1 and C2 = 130 °C. The numeric simulations have been validated by comparing the responses of heterogeneous and corresponding homogeneous materials
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Gonzales, Ramirez Maria Lorena. "Gestion et valorisation des Mâchefers d’Incinération de Déchets non Dangereux (MIDND) : Etude du comportement des polluants inorganiques traces au cours de la maturation et en fonction de la granulométrie." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0131.
Abstract:
L’enjeu actuel autour de la gestion des MIDND est de valoriser, dans la mesure du possible, les mâchefers sur les chantiers routiers à maîtrise d’ouvrage publique ou privée, tout en tenant compte de la réglementation en vigueur et en réalisant un suivi rigoureux dès l’élaboration jusqu’à leur mise en place. Un des freins de la valorisation des MIDND est relatif aux critères de qualité de plus en plus contraignants. Parmi les polluants potentiels qui peuvent entrainer des restrictions environnementales d’utilisation, les éléments trace métalliques (ETM), dont le comportement en fonction des paramètres que sont la maturation et la granulométrie reste peu connu, sont des plus préoccupants. Dans cette thèse, l’approche développée a permis de définir les conditions favorables au relargage des ETM suivants : Cu, Cr, Pb, Sb, Ni et Zn. La démarche scientifique s’articule autour de trois grands axes : Le premier axe concerne le développement d’une méthode de caractérisation pertinente des MIDND (notamment de la fraction organique et de la fraction minérale polluante) afin de pouvoir mieux juger de leurs qualités. La matrice initiale d’étude prélevée sur un site industriel ainsi que ses fractions granulométriques, ont été finement analysée, tant d’un point de vue physico-chimique qu’en ce qui concerne leur comportement environnemental. La modélisation géochimique basée sur ces données physicochimiques et de lixiviation permet d’identifier des phases majoritaires et de simuler le comportement du matériau dans la perspective de prévoir l’évolution du MIDND en conditions spécifiques de stockage ou de valorisation. Le deuxième axe décrit l’impact des conditions de maturation, et du fractionnement granulométrique sur l’évolution de la qualité des MIDND. Trois différentes conditions de maturation (naturelle sur plate-forme; accélérée sur petit tas; forcée) ont été étudiées. Les résultats montrent que les changements dans la composition chimique et minéralogique des MIDND étudiés et de leurs fractions granulométriques sont plus significatifs lorsque la maturation progresse. La maturation naturelle accélérée et la carbonatation forcée limite la lixiviation du Cu, du Pb et du Zn. Au contraire, la lixiviation du Cr, de Sb, des Cl- et des SO42- augmente lorsque le pH diminue. Le troisième axe est dédié à l’étude de l’utilisation des MIDND comme matière première secondaire dans un scénario de valorisation alternatif aux utilisations en sous-couches routières classiquement pratiquées. Le scénario consiste à incorporer les MIDND dans un coulis auto-compactant utilisable pour l’élargissement de chaussées ou le comblement de fossés. Une formulation a pu être définie. La conformité des performances mécaniques, géotechniques et environnementales aux spécifications d’usage normalisées, est encourageante pour les potentiels utilisateurs des MIDND en technique routièreCurrent challenge of Municipal Solid waste Incineration (MSWI) bottom ash management lays in its valorization, mainly to be used in road construction projects. The process must take into account environmental regulations and conduct rigorous monitoring from production to utilization. One constraint in the assessment of MSWI bottom ash is related to quality criteria which is becoming more restrictive. Among potential pollutants that can cause environmental use restrictions are metal trace elements (MTE), whose behavior based on weathering and grain size is not yet well known and represent one of greatest concern. In this thesis, the developed research approach defined the favorable conditions for Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn release. The aforementioned approach is based on three pillars: The first pillar focuses on the development of a pertinent characterization method for bottom ash (including the polluting organic and mineral fraction) aiming at a better assessment of its properties. The initial study matrix, taken from an industrial site, was carefully analyzed from both, physico-chemical and environmental performances. Geochemical modeling based on physico-chemical and leaching data, allowed to identify the main mineral phases and to simulate material behavior with the purpose of predicting the evolution of MSWI bottom ash in specific storage or valorization conditions. The second pillar describes the impact of weathering conditions and size partitioning on MSWI bottom ash quality evolution. Three different weathering conditions (natural on industrial scale heap; accelerated on small heap; and forced) were studied. The results showed that changes in the chemical and mineralogical composition of MSWI bottom ash as well as in its size fractions are more significant when the weathering proceed. The natural accelerated weathering and the forced carbonation limited the leaching of Cu, Pb and Zn, whereas, the leaching of Cr, Sb, Cl and the SO42- increased as pH decreased. The third pillar focuses on the study of MSWI bottom ash alternative utilization as secondary raw material for the typically practiced road sub-layers construction. It consisted of incorporating MSWI bottom ash in a self-compacting material used for pavement sub-layer or coated road shoulders structures. A formulated material was obtained by mixing MSWI bottom ash, water and cement as a hydraulic binder. The results of the mechanical, geotechnical and environmental assessment are promising for MISWI bottom ash potential use in road construction
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Antoun, Marc. "Vers une meilleure compatibilité ciment/mâchefer (MIDND) dans la formulation de matériaux cimentaires intégrant un ciment sulfo-alumineux." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2019. http://www.theses.fr/2019MTLD0002.
Abstract:
Dans un contexte accru d’économie circulaire et de valorisation des matières premières recyclées, les mâchefers d’incinération de déchets non dangereux (MIDND) constituent des déchets granulaires minéraux identifiés comme ressources renouvelables potentiellement valorisables dans la filière construction, notamment dans le domaine des matériaux cimentaires (type mortier/béton). Compte tenu de l'origine et de la nature des granulats de mâchefers, dans une finalité de concourir à une meilleure compatibilité mâchefer/ciment, il apparait essentiel en premier lieu de considérer des fractions minérales de mâchefers au mieux épurées par l’optimisation de l’enlèvement des métaux ferreux, non-ferreux et indésirables. En second temps, tenant compte des spécificités physico-chimiques résultantes des mâchefers, le choix de la base cimentaire constitue le second facteur prépondérant en sus de la nécessité de meilleure qualité de la fraction minérale de mâchefer. Le présent travail doctoral traite spécifiquement de l’apport de l’utilisation d’un ciment sulfo-alumineux dans le contexte de valorisation des mâchefers en matrice cimentaire. Des sables de mâchefers améliorés de fraction 0/2 mm ont été élaborés et utilisés pour l’étude. Dans une première partie, les résultats de formulation de mortiers cimentaires (ciment Portland, noté OPC / ciment sulfo-alumineux, noté CSA) à base de mâchefers en substitution volumique partielle du sable naturel (25, 50 et 75 %) et totale (100 %), mettent en évidence l’apport bénéfique du ciment CSA sur les résistances en compression par comparaison aux mortiers OPC. Une analyse expérimentale du réseau poreux des mortiers à 90 jours révèle que la frange de porosité supérieure à 50 nm est nettement plus faible pour les mortiers CSA. La thèse met en évidence un résultat majeur et pionnier : en interaction mâchefer, le niveau de basicité du milieu réactionnel joue un rôle prépondérant sur le potentiel de dégagement gazeux (hydrogène) après la mise en œuvre et avant la prise. Ce gaz impacte le niveau de porosité de la frange la plus grossière des mortiers durcis. La seconde partie concerne l’étude physique et microstructurale des mortiers soumis à l’attaque à l’eau pure ou à attaque sulfatique pour des substitutions volumiques de 50 et 100 %, avec les témoins pour référentiels. Les observations MEB sur les différentes matrices mettent en évidence une nette moindre sensibilité des mortiers mâchefer/CSA que des mortiers mâchefer/OPC, traduit par des porosités, fissurations et épaisseurs dégradées moindresIn a world where circular economy and the valorization of raw materials is taking a greater importance, municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash is identified as potentially renewable resource in the construction field and more specifically in cementitious materials like mortar and concrete. Given the origin of the bottom ash and in order to have a better cement/MSWI bottom ash compatibility, the fraction used was as refined as possible by removing ferrous, non-ferrous and unwanted materials. The choice of the cement used is a critical factor as well because it affects the quality of the end product since MSWI bottom ash has particular physicochemical properties. The work in this PhD studies the advantages of using a sulfo-aluminate cement to valorize an improved 0/2 mm fraction of bottom ash that has been developed to be used in cementitious matrices. The first part presents the results of the mortar sample mixes containing bottom ash in a substitution by volume of the standard sand. To better highlight the effect of using a sulfo-aluminate (CSA), CSA mortars containing bottom ash were compared to a Portland cement (OPC) mortars, with substitution rates of 25 %, 50 %, 75 % and 100 % were used. A study of the porosity was then conducted at 90 days ; it shows that the pores larger to 50 nm are remarkably less present for CSA mortars. This thesis brings forward a major and innovative result : the level of alkalinity of the mortar plays an important role in the release of hydrogen gas after mixing and before setting. The presence of these gases creates large porosity in the hardened mortar samples. The second part studies the physical and microstructural aspects of the mortars after being immersed in aggressive environments : pure water and sulfate solution. The substitution rates used in this experiment were 50 % and 100 % by volume as well as the reference mortars with no bottom ash. These samples were then studied in the SEM which showed that CSA/bottom ash mortars were clearly less affected than the OPC/bottom ash mortars. This was highlighted by the porosity, the cracking and the depth of degraded zone
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Triffault-Bouchet, Gaëlle. "Effets sur les écosystèmes aquatiques lentiques des émissions de polluants provenant de différents modes de valorisation/élimination de déchets - Application à des mâchefers d'IUOM et à des boues de dragage de canaux." Chambéry, 2004. http://www.theses.fr/2004CHAMS004.
Abstract:
La valorisation des déchets a été favorisée par la loi du 13 juillet 1992 et la définition de la notion de déchets ultimes. L'impact de deux scénarios d'études ont été évalués vis-à-vis des écosystèmes lentiques : valorisation de mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM) en technique routière et immersion de sédiments de dragage en gravière. Ces travaux devaient apar ailleurs permettre de compléter la méthodologie d'évaluation de l'écocompatibilité des déchets, mise au point par l'ADEME. Le potentiel toxique des matrices a été évalué à l'aide d'eeais en microcosmes. Cinq sédiments de dragage ont été étudiés : (i) en condition statiques, (ii) pour 3 rapports eau/sédiment et (iii) 3 conditions de renouvellement de la colonne d'eau. Les percolats de MIOM, obtenus à l'aide d'un lysimètre, ont été évalués à l'aide de 4 essais monospécifiques, d'essais en microcosmes de 2 litres en conditions statiques et d'un essai en microcosmes de 100 litres. Les 5 sédiments des dragage ont été classés au vu de leur potentiel toxique. Quatre des sédiments présentent un potentiel toxique élévé dont des risques d'eutrophisation du milieu récepteur. Les critères d'effets mesurés ont été classés, la survie de Hyalella azteca étant le plus sensible. Les risques liés à l'immersion des sédiments sous eau ne sont pas acceptables pour ces 5 sédiments. Des recommandations quant au volume de sédiement à immerger et aux conditions de ces dépôts ont été émises. L'impact ds percolats de MIOM est avéré pour l'ensemble des espèces tests. Le cuivre semble être à l'origine des effets mesurés. Il apparaît comme un contaminant majeur des percolats de MIOM. Les risques liés à ce scénario de valorisation des MIOM ne sont pas négligeables pour l'écosystème lentique récepteur. Des recommandations pour une mise en oeuvre dans les meilleures conditions possibles ont été émises. Cette étude a enfi souligné l'intéret d'utiliser les essais en microcosmes pour évaluer l'impact de matrices contaminées vis-à-vis d'écosystèmes lentiques. Certains aspects du protocole restent, à ce jour, à optimiser afin d'optenir, notamment, des niveaux de variabilité acceptables pour l'ensemble des paramètres suivisWaste reused has been promoted by the definition of final wastes (law of the 13/07/92). The impact of two scenarios against lentic ecosystems was studied : one deals with municipal solid waste incineration bottom ashes (MSWIBA) reused in road embankment, the other with under water deposition of dredged materials in a gravel pit. One of the purpose of yhis study was to complete the methodology for the assessment of waste ecocompatibility, focused by ADEME. The toxic potential of these materials have been distinguished and ordered according to their toxic potential. Four of the dredged materials were characterized by a high toxic potential and presented risks of lentic ecosystem eutrophisation. Risks of this storage scenario are not acceptable for these sediments. Recommendations have been made for the sediment amount to be submerged and for the constraints around thsese deposits. MSWIBA leachates impact was demonstrated whatever the methodology used. Copper seems to be responsible of the effects measured on species. It can be considered as a major pollutant of MSWIBA leachates. Risks of this reused scenario are not acceptable for lentic ecosystems. Recommendations have been made for MSWIBA reused as road embankment. With this study, the interest of microcosm assays have been emphasized. Yhis kind of approach was convenient for the evaluation of contaminated matrix impact against lentic ecosystems. Some aspects of this protocol have to be optimised in order to obtain acceptable variability levels for each parameter
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Savadogo, Nafissatou. "Élaboration et caractérisation d’un écociment à base de poudre de mâchefer de charbon." Thesis, Rennes, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAR0013/document.
Abstract:
Ce travail de recherche s'inscrit dans une dynamique de valorisation des sous-produits industriels locaux dans l'industrie cimentière. Il porte essentiellement sur la possibilité d'utiliser la poudre de mâchefer de charbon produit par la SONICHAR au Niger pour élaborer des ciments composés. Après une caractérisation physico-chimique et environnementale de la poudre de mâchefer, nous avons déterminé sa réactivité pouzzolanique et son indice d'activité mécanique. Les résultats montrent que la poudre de mâchefer présente une pouzzolanicité dont la cinétique relativement lente ne démarre pas avant 14 jours. D'autre part, ce mâchefer peut être considéré comme une addition minérale du type Il selon la norme EN 206-1 avec un indice d'activité de 0,76. C'est pourquoi nous l'avons utilisé pour élaborer trois ciments composés de type CEM 11/A avec une classe de résistance de 42,5 lorsque le taux de substitution est de 10% et une classe de résistance de 32,5 lorsque Je taux de substitution est de 15% et 20%. Des mortiers normaux ont été élaborés à partir de ces ciments et caractérisés sur les plans physiques et mécaniques. La durabilité des mortiers a également été étudiée notamment du point de vue de la cinétique de carbonatation et de lixiviation en présence de nitrate d'ammonium. Il ressort en définitive que la poudre de mâchefer peut bien être incorporée comme addition dans l’élaboration de ciments composés. Les caractéristiques mécaniques à long terme (90 jours) et la durabilité des mortiers confectionnés à partir de ces ciments sont conservées lorsque le taux de substitution n'excède pas 10%This research is part of a process of valorization of local industrial by-products in the cement industry. lt focuses on the possibility f using coal bottom ash powder produced by SONICHAR in Niger as cement partial addition. After a physicochemical and environmental characterization of the coal bottom ash powder, we determined its pozzolanic reactivity and it mechanical activity index. The results show that the coal bottom ash powder presents a pozzolanicity whose relatively slow kinetics do ne start before 14 days. On the other hand, this coal bottom ash can be considered as a mineral addition of type 11 according to the standard EN 206-1 with an activity index of 0.76. This is why we used it to develop three CEM 11/A composite cements with a strength class of 42.5 when the substitution rate is 10% and a strength class of 32.5 when the rate of substitution is 15% and 20%. Normal mortars have been formulated with these cements and are characterized physically and mechanically. The durability of the mortars has also been studied, in particular from the point of view of the kinetics of carbonation and leaching in the presence of ammonium nitrate. Finally, it appears that the coal bottom ash powder may indeed be incorporated as an addition in the preparation of composite cements. The long-term mechanical characteristics (90 days) and the durability of the mortars made from these cements are preserved when the substitution rate does not exceed 10%
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Becquart, Frédéric. "Première approche du comportement mécanique d'un milieu granulaire issu d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : valorisation en technique routière." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2007/50376-2007-13.pdf.
Abstract:
Le travail de thèse a consisté à identifier expérimentalement le comportement mécanique d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères, à la fois non traité et cimenté avec un liant routier à faible dosage. Ce mâchefer est valorisable au sens de la circulaire du 9 mai 1994, précisant les conditions d'emploi des mâchefers en technique routière. L'objectif est d'améliorer la connaissance du matériau « mâchefer» du point de vue mécanique, de telle sorte à améliorer la méthode de dimensionnement rationnelle des chaussées, prenant en compte un comportement plus réel du matériau granulaire « mâchefer» et permettant ainsi de s'affranchir de considérations empiriques. La première étape de cette étude a consisté à mettre en place des dispositifs et méthodologies expérimentaux adaptés au matériau « mâchefer ». Dans cette première approche, la rhéologie du matériau granulaire, non lié et faiblement cimenté, est approchée en régime quasi-statique et en régime cyclique, sur des chemins de contraintes oedométriques et triaxiales. Les résultats expérimentaux révèlent des propriétés mécaniques du matériau granulaire « mâchefer » analogues aux matériaux pulvérulents initialement denses, caractérisées principalement par une élasticité non linéaire, une dépendance vis-a-vis de la pression moyenne appliquée, une dilatance progressive aux grandes déformations, et une stabilisation progressive des déformations élastiques et permanentes en régime cyclique à haut nombre de cycles. Les notions d'état caractéristique et d'état critique semblent applicables au matériau « mâchefer ». La formulation d'une première approche du comportement en fatigue ainsi que la prise en compte de la pathologie de gonflement du matériau dans le dimensionnement sont présentées, et doivent également conduire à une meilleure prise en compte du comportement du mâchefer dans la méthodologie de dimensionnement.
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Pestre, Cyril. "Evaluation du rôle des activités microbiennes dans le devenir de déchets essentiellement minéraux en fonction du scénarion de valorisation ou de stockage." Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0047/these.pdf.
Abstract:
La thèse vise à élaborer une méthodologie permettant d’évaluer l’évolution microbienne possible de déchets solides, majoritairement minéraux et contenant une certaine fraction de matière organique, en fonction de scénarios donnés. Le travail propose d’abord une synthèse bibliographique des aspects fondamentaux de la biodétérioration de déchets essentiellement minéraux et la synthèse des procédures existantes d’évaluation bio-physico-chimique des déchets. Dans une deuxième phase, l’étude cherche à examiner la pertinence et l’adaptabilité des tests existants d’évaluation de la biodégradabilité et plus globalement de suivi du comportement des déchets dans différents scénarios de gestion (valorisation ou stockage). A partir de ces observations, des adaptations ou de nouvelles procédures ont été mises au point afin de proposer une méthodologie générale permettant d’évaluer la biodégradabilité de déchets majoritairement minéraux contenant une fraction plus ou moins importante de matière organique. Pour cela, cinq déchets minéraux différents de part leur nature, leur process de fabrication, leur état de maturation, …, ont été sélectionnés. De nombreuses analyses physico-chimiques (analyses élémentaires des majeurs et mineurs, analyses de la fraction carbonée, essais de lixiviation, essais ANC, …) et biologiques (analyses quantitatives de la microflore et de sa biodiversité, essais de comestibilité, de biodégradabilité intrinsèque et de biolixiviation) ont été effectuées afin de caractériser le plus largement possible ces déchets. Cette étude montre clairement que la réalisation de l’ensemble de ces essais n’est pas indispensable pour étudier le comportement d’un déchet dans un scénario donné mais aussi que deux déchets a priori assez similaires peuvent se comporter différemment. Le choix des essais à réaliser doit donc être fait en fonction des objectifs recherchés et adapté à chaque déchet en fonction du scénario de gestion. La synthèse de ce travail montre que dans la plupart des cas, les essais de longues durées sont à privilégier car l’activité microbienne nécessite des phases d’adaptation parfois très longues (par exemple, une production de méthane a été mise en évidence après 500 jours d’incubation). Bien que le temps est important dans le développement de l’activité microbienne, l’analyse statistique des données a montré qu’il ne jouait pas le rôle principal dans la variabilité des résultats obtenus mais que les différences entre les déchets et principalement les conditions d’incubation testées (incubations sur solide, en suspension, en aérobiose ou anaérobiose, avec ou sans ajout d’éléments nutritifs, …) étaient prépondérants. Dans les déchets minéraux, l’activité microbienne n’est généralement pas favorisée par les conditions très alcalines du milieu et le manque de ressources nutritives (notamment de matière organique). Néanmoins, selon les conditions d’incubation, l’analyse moléculaire de l’ADN des populations par DGGE montre que des populations sont très bien établies et se développent en fonction des modifications physico-chimiques des matrices. Ces modifications peuvent être liées directement ou indirectement à l’activité des micro-organismes et entraîner une augmentation de la solubilisation des éléments métalliques polluants (Pb, Cu, Cr, Zn). L’étude a en effet montré que l’évolution physico-chimique de ces déchets influence leur évolution microbiologique et inversementThe aim of the thesis is to develop a methodology for evaluating potential microbial activities on solid waste, mainly mineral but containing a significant fraction of organic matter, according to possible scenarios of use. In a first time, a literature synthesis is proposed. It speaks about the fundamental aspects about the biodeterioration of mineral waste and realizes a synthesis of existing procedures about bio-physico-chemical evaluation of waste. Then, the study aims to see the relevance and adaptability of existing biodeterioration evaluation tests and overall the monitoring of the behavior of waste in various scenarios of management (reuse or storage). Using these observations, adaptations or new procedures were developed in order to propose a general methodology allowing to evaluate the biodeterioration of waste mainly mineral. [. . . ]The waste of this work show that in most cases, tests with long durations of incubation are to be privileged because the microbial activity sometimes requires very long adaptation phases (for example, a production of methane was observed after 500 days of incubation). Although test duration is important in the development of microbial activity, data statistical analysis showed that it did not play the main part in the variability of the results obtained but that the difference between wastes and mainly the conditions of incubation tested (incubation conditions on solid, in suspension, aerobic or anaerobic conditions, with or without addition of nutritive elements…) were predominant. In mineral wastes, the microbial activity is generally not favored by the very alkaline conditions and the lack of nutritive resources (in particular organic matter). Nevertheless, according to incubation conditions, the DNA molecular analysis of the populations by DGGE shows that populations are very well established and develop according to the matrices physicochemical modifications. This alteration can be directly or indirectly related to the micro-organisms activities and involve an increase in solubility of the metallic pollutants (Pb, Cu, Cr, and Zn). Indeed, the study showed that the physicochemical evolution of the wastes influences their microbiological evolution and conversely. There are strong interactions between physiochemical and microbiological evolutions
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Le, Ngoc Hung. "Contribution à la modélisation du comportement mécanique d'un matériau hétérophasé rematérialisé issu d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : valorisation en Génie Civil." Thesis, Artois, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0213.
Abstract:
Les mâchefers sont les résidus solides issus de la combustion des ordures ménagères dans des fours d’usine d’incinération. L’utilisation des mâchefers dans le domaine du Génie Civil est une voie de valorisation très intéressante car les quantités d’ordures ménagères sont de plus en plus importantes alors que les matériaux utilisés dans les travaux publics se raréfient. Les mâchefers ont été utilisés depuis des dizaines d’années dans le domaine du Génie Civil. Cependant, les caractéristiques mécaniques du matériau « mâchefer » ne sont pas très bien connues. Ce travail de thèse contribue à l’amélioration des connaissances des caractéristiques mécaniques des mâchefers.Après une caractérisation géotechniques (paramètres de nature, paramètres mécaniques, paramètres d’état), chimiques et environnementales, le potentiel d’utilisation de ces mâchefers est évalué selon la Circulaire du 9 mai 1994 et selon le Guide technique SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».Dans la partie expérimentale, des essais oedométriques et triaxiaux sont effectués. En ce qui concerne des essais oedométriques, l’effet de l’énergie de compactage et de l’immersion des éprouvettes ainsi que l’effet de la vitesse de chargement de l’essai sont évalués. L’effet de la vitesse de chargement est également étudié par des séries d’essais triaxiaux. Grâce aux essais triaxiaux, les paramètres mécaniques comme le module d’Young, le coefficient de Poisson, l’angle caractéristique, l’angle de dilatance, la cohésion et l’angle de frottement ont été ainsi déterminés. Ces paramètres mécaniques propres au mâchefer étudié pourront être intégrés dans un schéma de dimensionnement spécifique aux structures de chaussées à base de mâchefers. Ces principaux paramètres permettent d’évaluer l’influence de la pression de confinement effective. Les évolutions du module de déformation selon la déformation axiale et de la variation du déviateur de pression selon la pression moyenne sont également étudiées. Un ensemble de points caractérisant l’état limite a été déterminé à partir des essais triaxiaux. Il caractérise la forme de la surface de charge de ce type de mâchefer.Enfin, les essais triaxiaux ont été simulés. Cette partie du travail contribue à la modélisation du comportement mécanique des mâchefers. Le modèle de Mohr-Coulomb et de Nova sont choisis pour caractériser l’évolution de matériau « mâchefer » sous l’effet d’actions mécaniques extérieures. Ce sont des exemples types de modèles de comportement des sols complètement identifiables uniquement sur des essais triaxiaux classiques. La simulation des essais triaxiaux est réalisée à l’aide du progiciel CESAR-LCPC. Les résultats de modélisations obtenues sont très prometteursBottom ash is the solid residua coming from domestic waste combustion in the furnace of incineration factory. The utilization of bottom ash in the field of Civil Engineering is necessary because the municipal wastes are increasing causes many environmental problems while the materials of Civil Engineering dwindle. The bottom ash was used for a decade in the field of civil engineering; however the mechanical characteristics of material “bottom ash” are not very well known. This work of thesis contributes to improving knowledge of the mechanical characteristics of bottom ash. After the determination of the geotechnical characteristics (parameters of nature, mechanical parameters, parameters of state), chemical and environmental characteristics, the potential of use of these bottom ash is evaluated according to the « Circulaire de 9 Mai, 1994 » and according to the technical guide SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».In the experimental part, the oedometric and triaxial tests are carried out. For oedometric tests, the effect of compaction energy and immersion of specimens as well as the effect of the loading rate of the test were evaluated. The effect of loading rate is also evaluated by some sets of triaxial tests. From the triaxial tests, the mechanical parameters such as the Young’s modulus, the Poisson‘s ratio, the characteristic angle, the dilatancy angle, the cohesion and the friction angle were determined. These mechanical properties are specific to the material and can be integrated in a diagram of dimensioning specific to the structures of roadways based on bottom ash. The studied principal parameters allow us to evaluate the influence of the effective confining pressure. The evolution of the deformation modulus versus to the axial deformation and finally, the variation of the deviator stress versus to the mean effective pressure were also analyzed. A set of points of the yielding state was determined from triaxial tests and it specifies significantly the shape of yielding surface of our bottom ash.Finally, the triaxial tests were simulated numerically. This part is a contribution to the modelling of the mechanical behaviour of bottom ash. The model of Mohr-Coulomb and Nova were chosen to characterize the evolution of the material “bottom ash” under the influence of external mechanical actions. These are typical examples of model soil completely identifiable only through traditional triaxial tests. The simulation of triaxial tests is carried out using the CESAR-LCPC software. The results are found to be promising
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Barthet, Lucile. "Contribution à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes de la valorisation de résidus de procédés thermiques en BTP." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0090/these.pdf.
Abstract:
Depuis plusieurs années, les mâchefers d'incinérations d'ordures ménagères (MIOM) et les cendres volantes de centrales thermiques sont valorisés en BTP. Bien que très étudiés sur le plan physico-chimique, la toxicité de ces matériaux a fait l'objet de peu d'études. Cette étude vise donc à contribuer à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes de la valorisation de ces résidus de procédés thermiques (RPT) en techniques routières. Les toxicités potentielles de mâchefers issus de collecte traditionnelle et de mâchefers issus de collecte sélective seront comparées. Devant l'importance au point de vue physico-chimique de la maturation des MIOM, nous verrons l'effet de la carbonatation artificielle sur leur toxicité potentielle. Pour mener à bien ce travail nous avons choisi de travailler avec des organismes entiers appartenant au compartiment des producteurs (algues : Chlorella vulgaris) et au compartiment des décomposeurs (levures : Saccharomyces cerevisiae). L'utilisation de tests mettant en scène le métabolisme global des organismes (croissance algale) et de tests plus spécifiques (activités enzymatiques) a permis de comparer la toxicité potentielle de ces MIOM. Ils ont aussi donné une réponse quant au comportement de RPT utilisés dans différents scénarios de pilotes de route. Le développement d'un biocapteur à cellules entières immobilisées à fibre optique permettra de suivre en continu et in-situ le relargage éventuel des polluants présents dans les MIOM et les cendres volantes inclus dans des pilotes de routesFor several years, Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) bottom ash and coal fly ash have been reused in civil engineering. Although their physicochemical characteristics are very studied, the toxicity of these materials is the issue of few works. This study aims at contributing to the evaluation of the impact on the ecosystems of the valorisation of these residues of thermal processes (RTP) in road engineering. We have compared the potential toxicity of MSWI bottom ash resulting from traditional collection and MSWI bottom ash resulting from selective collection. Since physicochemical parameters of MSWI bottom ash weathering is quite important, we will see the effect of artificial carbonation on the potential toxicity. We have chosen to work with whole-cell microorganisms from the compartment of the producers (algae: Chlorella vulgaris) and from the compartment of the decomposers (yeasts: Saccharomyces cerevisiae). The use of tests using global metabolism (algae growth) and more specific tests (enzymatic activities) have allowed to compare the potential toxicity of MSWI bottom ash resulting from traditional collection and MSWI bottom ash resulting from selective collection. These bioassays have shown that artificial carbonation may decrease the potential toxicity of these MSWI bottom ash. The behavior of coal fly ash used in various scenarios of pilots of road has also been revealed. The developemnt of an optical biosensor with immobilized whole cells will enable on line and in-situ monitoring of pollutants salting out MSWI bottom ash and coal fly-ash from pilots of roads
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Canivet, Valérie. "Détermination de l'influence d'une contamination sur les biocénoses d'invertébrés benthiques et interstitiels présents dans la zone saturée d'un milieu aquatique poreux : étude en laboratoire et en rivières artificielles." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10171.
Abstract:
À l'heure actuelle les effets que vont avoir le stockage et/ou la revalorisation des déchets sur les milieux récepteurs, ne sont pas pris en considération par la législation. Ce travail, réalisé dans le cadre du programme "ECOCOMPTABILITE", initié par l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie), concerne le milieu aquatique superficiel étudié en tant que milieu récepteur des effluents issus de ces déchets (Scories de plomb et mâchefer d'incinération d'ordures ménagères). Les effets d'effluents, assimilés à de l'eau ayant percolé à travers ces déchets, sur des invertébrés benthiques du milieu naturel ont été étudiés. L'étude s'est faite à plusieurs échelles, puisque des tests en laboratoire ont permis de définir des seuils de toxicité à l'échelle de l'individu. Des concentrations létales (CL 50) ont été calculées pour six espèces d'invertébrés (Gastéropodes, larves d'insectes et crustacés épigés et hypogés), et la sensibilité relative de ces espèces a pu être établie. Ces sensibilités relatives n'étaient pas les mêmes selon la nature des effluents testés et la durée des tests (96 heures ou 240 heures). Des expériences dans des rivières artificielles, placées à l'extérieur ont fourni des résultats sur les effets de ces percolats à l'échelle des populations d'invertébrés. Ceux-ci ont en effet été prélevés dans le milieu naturel, et transférés dans le dispositif expérimental (quatre canaux expérimentaux de 5 x 0. 35 x 0. 25 mètres). Les effets de différentes concentrations de percolats ont été mis en évidence par les changements au niveau de la diversité et de l'abondance de ces organismes, mais aussi du nombre d'émergences dans le cas des larves d'insectes, ainsi que sur la croissance et la répartition par classes de tailles des individus de plusieurs espèces. L'apport des rivières artificielles comparé aux résultats obtenus en laboratoire est discuté.
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Poly, Franck. "Réponses des communautés bactériennes telluriques à des perturbations chimiques complexes : activités potentielles et empreintes génétiques." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO19001.
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Lopez, Ferber Nicolas. "Validation expérimentale d'un système de stockage thermocline air/céramique à échelle pilote - développement d'un matériau céramique issu de sous-produits industriels." Thesis, Perpignan, 2018. http://www.theses.fr/2018PERP0041/document.
Abstract:
La valorisation de chaleur fatale industrielle en flux gazeux à haute température peut bénéficier de technologies de stockage thermique thermocline, fonctionnant sur la base d’un matériau de stockage céramique et d’un caloporteur gazeux (air). La diversité des gisements de chaleur fatale et des débouchés potentiels met en évidence la nécessité d’un procédé de stockage versatile et robuste. Ce travail de thèse consiste à accompagner le développement de l’entreprise Eco-Tech Ceram, dont les deux activités sont le développement d’une unité de stockage thermique, et le développement de matériaux céramiques issus de sous-produits industriels destinés à une utilisation dans de telles unités. Concernant l’axe stockage, il s’agit de réaliser une validation expérimentale du concept EcoStock via des essais sur des pilotes représentatifs, notamment concernant la sensibilité des performances au débit de décharge, et à la nature de la ressource thermique disponible en charge (débits et températures d’entrées variables).Concernant l’axe matériau, il s’agit de développer une céramique frittée issue de mâchefer d’incinérateur, et destinée à une utilisation en tant que matériau de garnissage dans un système thermocline à lit en vrac, via une approche expérimentale, dans une démarche d’écologie industrielle et avec l’objectif de diminuer autant que possible les coûts de production et les impacts environnementaux, en calquant les méthodes d’élaboration sur celles des céramiques de batiment (briques et tuiles) dont les capacités industrielles sont pré-existantes. rThe recovery and valorization of high-temperature gaseous waste heat streams can benefit from the development of thermocline thermal energy storage, based on the use of a ceramic material as a solid filler and gases (including air) as heat transfer fluid. The wide diversity of waste heat streams implies developping a versatile and robust system, able to operate in such various conditions.This thesis aims at supporting the development of the company Eco-Tech Ceram, which focuses on developing a compact thermocline air/ceramic thermal storage unit (named EcoStock), and developing ceramics produced from industrial inorganic byproducts, designed to be used as thermal energy storage material. Regarding the « thermal storage » topic, this thesis is focused on the experimental validation of the EcoStock concept, through experimental campaigns on a representative pilot-scale system, especially regarding the influence of operating conditions over performances, and the sensitiviy of the system’s efficiency when discharged at different power level, or charged with low-quality heat streams (varying mass flow rate and inlet temperature during charging phase). Regarding the « ceramic » topic, this thesis is focused on developing a sintered ceramic based on municipal waste incinerator bottom ashes compatible with high temperature thermocline system, with an experimental approach, taking in consideration industrial potential of such ceramics by making industrial mass production of such material realistic, using already widely available industrial processes from the bricks and tiles industries.Keywords: thermal storage, thermocline, experimental validation, waste heat, high temperature, sintered ceramics, incinerator bottom ash valorization
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Gonzales, Ramirez Maria-Lorena. "Gestion et valorisation des Mâchefers d’Incinération de Déchets non Dangereux (MIDND) : Etude du comportement des polluants inorganiques traces au cours de la maturation et en fonction de la granulométrie." Thesis, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0131.
Abstract:
L’enjeu actuel autour de la gestion des MIDND est de valoriser, dans la mesure du possible, les mâchefers sur les chantiers routiers à maîtrise d’ouvrage publique ou privée, tout en tenant compte de la réglementation en vigueur et en réalisant un suivi rigoureux dès l’élaboration jusqu’à leur mise en place. Un des freins de la valorisation des MIDND est relatif aux critères de qualité de plus en plus contraignants. Parmi les polluants potentiels qui peuvent entrainer des restrictions environnementales d’utilisation, les éléments trace métalliques (ETM), dont le comportement en fonction des paramètres que sont la maturation et la granulométrie reste peu connu, sont des plus préoccupants. Dans cette thèse, l’approche développée a permis de définir les conditions favorables au relargage des ETM suivants : Cu, Cr, Pb, Sb, Ni et Zn. La démarche scientifique s’articule autour de trois grands axes : Le premier axe concerne le développement d’une méthode de caractérisation pertinente des MIDND (notamment de la fraction organique et de la fraction minérale polluante) afin de pouvoir mieux juger de leurs qualités. La matrice initiale d’étude prélevée sur un site industriel ainsi que ses fractions granulométriques, ont été finement analysée, tant d’un point de vue physico-chimique qu’en ce qui concerne leur comportement environnemental. La modélisation géochimique basée sur ces données physicochimiques et de lixiviation permet d’identifier des phases majoritaires et de simuler le comportement du matériau dans la perspective de prévoir l’évolution du MIDND en conditions spécifiques de stockage ou de valorisation. Le deuxième axe décrit l’impact des conditions de maturation, et du fractionnement granulométrique sur l’évolution de la qualité des MIDND. Trois différentes conditions de maturation (naturelle sur plate-forme; accélérée sur petit tas; forcée) ont été étudiées. Les résultats montrent que les changements dans la composition chimique et minéralogique des MIDND étudiés et de leurs fractions granulométriques sont plus significatifs lorsque la maturation progresse. La maturation naturelle accélérée et la carbonatation forcée limite la lixiviation du Cu, du Pb et du Zn. Au contraire, la lixiviation du Cr, de Sb, des Cl- et des SO42- augmente lorsque le pH diminue. Le troisième axe est dédié à l’étude de l’utilisation des MIDND comme matière première secondaire dans un scénario de valorisation alternatif aux utilisations en sous-couches routières classiquement pratiquées. Le scénario consiste à incorporer les MIDND dans un coulis auto-compactant utilisable pour l’élargissement de chaussées ou le comblement de fossés. Une formulation a pu être définie. La conformité des performances mécaniques, géotechniques et environnementales aux spécifications d’usage normalisées, est encourageante pour les potentiels utilisateurs des MIDND en technique routièreCurrent challenge of Municipal Solid waste Incineration (MSWI) bottom ash management lays in its valorization, mainly to be used in road construction projects. The process must take into account environmental regulations and conduct rigorous monitoring from production to utilization. One constraint in the assessment of MSWI bottom ash is related to quality criteria which is becoming more restrictive. Among potential pollutants that can cause environmental use restrictions are metal trace elements (MTE), whose behavior based on weathering and grain size is not yet well known and represent one of greatest concern. In this thesis, the developed research approach defined the favorable conditions for Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn release. The aforementioned approach is based on three pillars: The first pillar focuses on the development of a pertinent characterization method for bottom ash (including the polluting organic and mineral fraction) aiming at a better assessment of its properties. The initial study matrix, taken from an industrial site, was carefully analyzed from both, physico-chemical and environmental performances. Geochemical modeling based on physico-chemical and leaching data, allowed to identify the main mineral phases and to simulate material behavior with the purpose of predicting the evolution of MSWI bottom ash in specific storage or valorization conditions. The second pillar describes the impact of weathering conditions and size partitioning on MSWI bottom ash quality evolution. Three different weathering conditions (natural on industrial scale heap; accelerated on small heap; and forced) were studied. The results showed that changes in the chemical and mineralogical composition of MSWI bottom ash as well as in its size fractions are more significant when the weathering proceed. The natural accelerated weathering and the forced carbonation limited the leaching of Cu, Pb and Zn, whereas, the leaching of Cr, Sb, Cl and the SO42- increased as pH decreased. The third pillar focuses on the study of MSWI bottom ash alternative utilization as secondary raw material for the typically practiced road sub-layers construction. It consisted of incorporating MSWI bottom ash in a self-compacting material used for pavement sub-layer or coated road shoulders structures. A formulated material was obtained by mixing MSWI bottom ash, water and cement as a hydraulic binder. The results of the mechanical, geotechnical and environmental assessment are promising for MISWI bottom ash potential use in road construction
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LE, Ngoc Hung. "Contribution à la modélisation du comportement mécanique d'un matériau hétérophasé rematérialisé issu d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : valorisation en Génie Civil." Thesis, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0213/document.
Abstract:
Les mâchefers sont les résidus solides issus de la combustion des ordures ménagères dans des fours d’usine d’incinération. L’utilisation des mâchefers dans le domaine du Génie Civil est une voie de valorisation très intéressante car les quantités d’ordures ménagères sont de plus en plus importantes alors que les matériaux utilisés dans les travaux publics se raréfient. Les mâchefers ont été utilisés depuis des dizaines d’années dans le domaine du Génie Civil. Cependant, les caractéristiques mécaniques du matériau « mâchefer » ne sont pas très bien connues. Ce travail de thèse contribue à l’amélioration des connaissances des caractéristiques mécaniques des mâchefers.Après une caractérisation géotechniques (paramètres de nature, paramètres mécaniques, paramètres d’état), chimiques et environnementales, le potentiel d’utilisation de ces mâchefers est évalué selon la Circulaire du 9 mai 1994 et selon le Guide technique SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».Dans la partie expérimentale, des essais oedométriques et triaxiaux sont effectués. En ce qui concerne des essais oedométriques, l’effet de l’énergie de compactage et de l’immersion des éprouvettes ainsi que l’effet de la vitesse de chargement de l’essai sont évalués. L’effet de la vitesse de chargement est également étudié par des séries d’essais triaxiaux. Grâce aux essais triaxiaux, les paramètres mécaniques comme le module d’Young, le coefficient de Poisson, l’angle caractéristique, l’angle de dilatance, la cohésion et l’angle de frottement ont été ainsi déterminés. Ces paramètres mécaniques propres au mâchefer étudié pourront être intégrés dans un schéma de dimensionnement spécifique aux structures de chaussées à base de mâchefers. Ces principaux paramètres permettent d’évaluer l’influence de la pression de confinement effective. Les évolutions du module de déformation selon la déformation axiale et de la variation du déviateur de pression selon la pression moyenne sont également étudiées. Un ensemble de points caractérisant l’état limite a été déterminé à partir des essais triaxiaux. Il caractérise la forme de la surface de charge de ce type de mâchefer.Enfin, les essais triaxiaux ont été simulés. Cette partie du travail contribue à la modélisation du comportement mécanique des mâchefers. Le modèle de Mohr-Coulomb et de Nova sont choisis pour caractériser l’évolution de matériau « mâchefer » sous l’effet d’actions mécaniques extérieures. Ce sont des exemples types de modèles de comportement des sols complètement identifiables uniquement sur des essais triaxiaux classiques. La simulation des essais triaxiaux est réalisée à l’aide du progiciel CESAR-LCPC. Les résultats de modélisations obtenues sont très prometteursBottom ash is the solid residua coming from domestic waste combustion in the furnace of incineration factory. The utilization of bottom ash in the field of Civil Engineering is necessary because the municipal wastes are increasing causes many environmental problems while the materials of Civil Engineering dwindle. The bottom ash was used for a decade in the field of civil engineering; however the mechanical characteristics of material “bottom ash” are not very well known. This work of thesis contributes to improving knowledge of the mechanical characteristics of bottom ash. After the determination of the geotechnical characteristics (parameters of nature, mechanical parameters, parameters of state), chemical and environmental characteristics, the potential of use of these bottom ash is evaluated according to the « Circulaire de 9 Mai, 1994 » and according to the technical guide SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».In the experimental part, the oedometric and triaxial tests are carried out. For oedometric tests, the effect of compaction energy and immersion of specimens as well as the effect of the loading rate of the test were evaluated. The effect of loading rate is also evaluated by some sets of triaxial tests. From the triaxial tests, the mechanical parameters such as the Young’s modulus, the Poisson‘s ratio, the characteristic angle, the dilatancy angle, the cohesion and the friction angle were determined. These mechanical properties are specific to the material and can be integrated in a diagram of dimensioning specific to the structures of roadways based on bottom ash. The studied principal parameters allow us to evaluate the influence of the effective confining pressure. The evolution of the deformation modulus versus to the axial deformation and finally, the variation of the deviator stress versus to the mean effective pressure were also analyzed. A set of points of the yielding state was determined from triaxial tests and it specifies significantly the shape of yielding surface of our bottom ash.Finally, the triaxial tests were simulated numerically. This part is a contribution to the modelling of the mechanical behaviour of bottom ash. The model of Mohr-Coulomb and Nova were chosen to characterize the evolution of the material “bottom ash” under the influence of external mechanical actions. These are typical examples of model soil completely identifiable only through traditional triaxial tests. The simulation of triaxial tests is carried out using the CESAR-LCPC software. The results are found to be promising