Formation «Planification, construction, exploitation et fermeture des décharges contrôlées au Maroc»

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1 Formation «Planification, construction, exploitation et fermeture des décharges contrôlées au Maroc» un projet du Programme de Gestion et de Protection de l Environnement en Maroc (PGPE) en coopération avec Mai 24/ MiS Page 1 Formation Décharges contrôlées Module 2 Module 2 : Spécifications techniques applicables aux décharges Code de Bonnes Pratiques (CBP) 2 1 er JOUR Présentation 1 : Résumé du module 1 09:00 10:00 Présentation 2 : Systèmes d étanchéité à la base 10:30 12:30 : Formation des lixiviats & Quantités 14:00 14:45 Présentation 4 : Exercice : Calcul de la quantité de lixiviats 14:45 15:45 Présentation 5 : Collecte des lixiviats / Principes de conception 15:45 16:30 Présentation 6 : Curage des tuyaux de drainage des lixiviats 16:30 17:00 Discussion : Questions / Réponses 17:00 17:30 Page 2

2 Emissions de lixiviats Décharge de Rabat «Oum Azza» Septembre 23 Source: Google Earth, Mai 24/ MiS Formation Décharges contrôlées Module 2 Page 3 Emissions de lixiviats Décharge de Tunis «Jebel Chékir» Juin 23 Source: Google Earth, Mai 24/ MiS Formation Décharges contrôlées Module 2 Page 4

3 : Formation des lixiviats & Quantités (CBP 2.4) 1. Introduction 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Page 5 1. Introduction Le Maroc n est pas le seul pays qui rencontre des problèmes avec les émissions de lixiviats et leur traitement! ICP a fait ses premières expériences dans ce domaine dans les années avec une décharge contrôlée dans la bande de Gaza Nos prestations : Conception, surveillance des travaux, assistance pour l exploitation Problème : Fortes émissions de lixiviat très concentré peu après le début de l enfouissement des déchets dans la décharge, même en l absence de pluies. (env. 10% de la quantité des déchets entrants, DCO env à mg O2 / l) En Tunisie, pays qui compte à ce jour plus de 10 décharges contrôlée, ICP a fait les même constats. Il est de notre devoir à tous de tirer des leçons des expériences réalisées dans les pays dont les déchets ont une composition semblables! Page 6

4 1. Introduction Origine des lixiviats Lixiviats libérés par les déchets eux-mêmes lors du processus de consolidation des déchets, c-à-d lorsque la pression des déchets les uns sur les autres s exerce Précipitations des eaux de pluie sur la décharge qui s infiltrent dans le corps de la décharge Eaux provenant de l extérieur de la décharge (e.g. eaux superficielles et eaux souterraines qui s introduisent dans le corps de la décharge, eaux de lavage, eaux de process) Page 7 : Formation des lixiviats & Quantités (CBP 2.4) 1. Introduction 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Mai 24/ MiS Page 8 Formation Décharges contrôlées Module 2

5 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets Composition moyenne des déchets ménagers au Maroc Fortes DCO et DBO 5 Composition moyenne des déchets (analyses de déchets de Meknès, Rabat et Casablanca) Sources: Meknès : ICP, 2009 / Rabat et Casablanca : Tarik El Edghiri, Untersuchung geeigneter Strategien zur biologischen Behandlung städtischer Hausabfälle in Schwellenländer, Dez. 20) Forte teneur en eau Page 9 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets Expériences d ICP dans différents pays : La quantité de lixiviat issu de la consolidation des déchets dépend de la teneur en matière organique des déchets : Avec 35 à 40 % de matière organique dans les déchets En général pas d émission de lixiviat provenant des déchets Avec 60 à 70 % de matière organique dans les déchets Quantité de lixiviats provenant de la consolidation des déchets : ~ 10 % de la quantité de déchets (soit, pour tonnes/an de déchets => env m³/an de lixiviats, sans tenir compte des lixiviats issus des précipitations) Attention: il s agit ici d une estimation, car les quantités de lixiviat émises ne sont que rarement mesurées régulièrement dans les pays dont les déchets ont une forte teneur en matière organique. Page 10

6 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets Eau libérée par les déchets ou «Lixiviat de consolidation» Cette part des lixiviats, qui résulte de la forte teneur en eau des déchets mis en décharge, ne peut être réduite que par un prétraitement des déchets eux-mêmes. Ex: le Prétraitement Mécano-Biologique (PMB) des déchets Réduction de la quantité de lixiviats Réduction de la concentration des lixiviats Page Lixiviats provenant de la consolidation des déchets Principe du PMB 1ère phase: Traitement Mécanique (Valorisation des recyclables) Tri / Séparation des déchets recyclables, encombrants et dangereux Diminution du volume de déchets à mettre en décharge 2ème phase: Traitement Biologique (Stabilisation des déchets organiques) Option n 1: Traitement en aérobie (avec O 2 ) compostage Option n 2: Traitement en anaérobie (sans O 2 ) biogaz (digesteur) Diminution de la teneur en eau et de la fraction organique Voir Présentation «Prétraitement des déchets» (Module 3) Page 12

7 : Formation des lixiviats & Quantités (CBP 2.4) 1. Introduction 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Mai 24/ MiS Page 13 Formation Décharges contrôlées Module 2 Précipitations à Tanger, Rabat, et Marrakech Températures moy. Précipitations Min [ C] Max [ C] [mm/an] [Jours/an] Tanger 13,6 21, Rabat 12,5 21, Marrakech 12,8 26, Sources: Précipitations annuelles entre 500 et 800 mm/an (et plus) => comme en Allemagne! Page 14

8 Répartition des jours de pluie sur l année Tanger Rabat Marrakech Ces graphiques montrent qu il peut pleuvoir dans certaines régions du Maroc autant qu en Europe centrale. Cependant, ici au Maroc, les précipitations ne sont pas réparties régulièrement sur l année, mais elles sont concentrées en particulier pendant les mois d hiver (octobre à avril). Source: Page 15 Conséquences En raison de la forte teneur en eau des déchets (déchets organiques) et de la faible quantité de déchets avec une forte capacité d absorption (papier, textile, etc.), le corps de la décharge est saturé en eau et ne peut pas absorber d eau supplémentaire (capacité de stockage nulle). L eau des précipitations ne peut pas être stockée dans le corps de la décharge, c est pourquoi une grande partie de l eau de pluie se retrouve dans les lixiviats. En raison de la forte teneur en matière organique des déchets, les lixiviats sont très chargés en matière organiques. (Allemagne DCO = env mg/l, Pays du Maghreb DCO = env à mg/l avec des pics supérieurs à mg/l!) Les lixiviats sont difficiles à traiter. Les précipitations ne sont pas réparties régulièrement au cours de l année Les quantités de lixiviats et les concentrations en polluants (matière organique) fluctuent beaucoup au cours de l année. Page 16

9 Les émissions de lixiviat peuvent être limitées grâce à : Division des casiers en alvéoles hydrauliquement indépendantes + collecte séparée des eaux de pluie provenant d alvéoles encore vides / raccord au réseau des eaux de pluie Construction de casiers avec des alvéoles de petites tailles Mise en place de couvertures étanches de surface temporaire / définitive dès que possible Mise en place d une couverture journalière Ces mesures opératoires ne permettent pas de réduire la part de lixiviats provenant de la consolidation des déchets. Page 17 Collecte séparée des eaux de pluie non pollués et des lixiviats 1 er Casier => 3 Alvéoles hydrauliquement indépendantes Source: ICP, Projet «Grand Tunis», Tunisie, 2009 Page 18

10 Collecte séparée des eaux de pluie non pollués et des lixiviats Source: ICP, Projet «Grand Tunis», Tunisie, 2009 Page 19 Regards de contrôle (décharge Al Multaqaa, Oman) Vannes guillotines Tuyau de collecte perforé (drain) Fossé eaux de surface Conduite de collecte des gaz Siphon Page 20

11 Regards de contrôle (décharge Al Multaqaa, Oman) Tuyau de collecte perforé (drain) Fossé eaux de surface Conduite de collecte des gaz Siphon Page 21 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Précipitations Evaporation Utilisation Eaux de surface Gaz Collecte des lixiviats Couverture étanche Traitement des lixiviats Page 22

12 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface 3. Ex: Lixiviats Décharge provenant de Sinsheim des précipitations - Allemagne Extension Casier 5 Extension Casier 4 Casier 2 Couverture finale en instance Casier 3 ~ 2 ha Couverture temporaire Casier 1 ~ 3 ha Couverture finale + Inst. Photovoltaique Page 23 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne Couverture finale du casier 1 : Etanchéité minérale (2 couches d argile) Page 24

13 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne Couverture finale du casier 1 : Etanchéité minérale (2 couches d argile) + Etanchéité artificielle (Géomembrane) Page 25 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne Couverture finale du casier 1 : Etanchéité minérale (2 couches d argile) + Etanchéité artificielle (Géomembrane) + Géotextile de protection Page 26

14 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Couverture finale Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne du casier 1 : Etanchéité minérale (2 couches d argile) + Etanchéité artificielle (Géomembrane) + Géotextile de Protection + Couche de drainage Mai 24/ MiS Formation Décharges contrôlées Module 2 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Couverture finale Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne du casier 1 : Etanchéité minérale (2 couches d argile) + Etanchéité artificielle (Géomembrane) + Géotextile de Protection + Couche de drainage + Couche de revégétalisation Page 27 Mai 24/ MiS Formation Décharges contrôlées Module 2 Page 28

15 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne Couverture finale du casier 1 : Revégétalisation Protection contre l érosion Installation Photovoltaique Electricité Page 29 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface 3. Ex: Lixiviats Décharge provenant de Sinsheim des précipitations - Allemagne Extension Casier 5 Extension Casier 4 Casier 2 Couverture finale en instance Casier 3 ~ 2 ha Couverture temporaire Casier 1 ~ 3 ha Couverture finale + Inst. Photovoltaique Page 30

16 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Ex: Décharge de Sinsheim Allemagne Couverture Temporaire du Casier 3 : Pose d une Géomembrane Page 31 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Couverture Temporaire Autre possibilité: Toile de paillage synthétique (PP) Tissée Sources: Page 32

17 Limitation des infiltrations par une étanchéité de surface Ex: Décharge de Burghof Allemagne Couverture Temporaire Autre possibilité: Toile de paillage synthétique (PP) Tissée Couverture Temporaire ~ 15 ha Décharge ~ 40 ha Dans son état final Page 33 : Formation des lixiviats & Quantités (CBP 2.4) 1. Introduction 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Page 34

18 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs De quoi s agit-il? Remontée d eaux souterraines Intrusion d eaux superficielles Eaux de lavage des véhicules, eau de process, etc. Page Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs Comment y remédier? Choix d un site adéquat (nappe souterraine profonde ou absente) Présence d une barrière géologique étanche Mise en place d une étanchéité de base au fond de la décharge audessus de la barrière géologique Ouvrages de collecte et de dérivation des eaux superficielles pour les empêcher de s introduire dans la décharge proprement dite (caniveaux, digue périphérique autour de la décharge, etc.) Page 36

19 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs Gestion de l eau de pluie Bassin de décantation Bassin de rétention Rejet dans le Milieu naturel Volume de stockage Sédimentation des grosses particules Page 37 : Formation des lixiviats & Quantités (CBP 2.4) 1. Introduction 2. Lixiviats provenant de la consolidation des déchets 4. Lixiviats provenant d apports en eau extérieurs 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Mai 24/ MiS Page 38 Formation Décharges contrôlées Module 2

20 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Formule simplifiée : Q Ltot = Q cons + Q L + Q div Avec: Q cons : Quantité de lixiviats libérée lors de la consolidation des déchets Q L : Quantité de lixiviats issues des précipitations tombées sur la décharge Q div : Eaux extérieures diverses en provenance des autres zones de la décharge Page Exemples de calcul des quantités de lixiviats Exemple de calcul n 1 : TEMOIN Objet : Casier 1 de la décharge Etat : début d exploitation Casier 1 : 7,7 ha Total = m³/an Q cons Q L Q div Pourcentage de la quantité de déchets - Valeur empirique ex: t/an x 10 % = t/an => m³/an Précipitations [mm/an] x Surface décharge x % Infiltration ex: 520 mm/an x m² x 50% => 20.0 m³/an Quantité d eaux usées non évacuées vers une STEP ex: 500 m³/an Page 40

21 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Exemple de calcul n 2 : Casier 1 => 3 alvéoles indépendantes Séparation lixiviat / eaux propres Objet : Alvéole 1 de la décharge Etat : début d exploitation Alvéole 1 : 2,4 ha => lixiviat Alvéole 2 : 2,7 ha => Eau propre Alvéole 3 : 2,6 ha => Eau propre Total = m³/an Q cons m³/an (idem exemple 1) Q L Précipitations [mm/an] x Surface décharge x % Infiltration Alvéole 1 => 520 mm/an x m² x 50% => m³/an Alvéoles 2 et 3 => 520 mm/an x m² x 90% => 24.8 m³/an Q div 500 m³/an (idem exemple 1) Page Exemples de calcul des quantités de lixiviats Exemple de calcul n 3 Objet : Casier 1 de la décharge Etat : Alvéole 1 : fermée / couverture finale Alvéole 2 : couverture temporaire Alvéole 3 : en exploitation Q cons m³/an (idem exemple 1) Q L Alvéole 1 : 2,4 ha => lixiviat Alvéole 2 : 2,7 ha => lixiviat Alvéole 3 : 2,6 ha => lixiviat Précipitations [mm/an] x Surface décharge x % Infiltration Alvéole 1 => 520 mm/an x m² x 5% => 624 m³/an Alvéole 2 => 520 mm/an x m² x 30% => m³/an Alvéole 3 => 520 mm/an x m² x 50% => m³/an Q div 500 m³/an (idem exemple 1) Total = m³/an Page 42

22 5. Exemples de calcul des quantités de lixiviats Exemple de calcul n 4 Prétraitement des déchets Objet : Casier 1 de la décharge Etat : début d exploitation Casier 1 : 7,7 ha Total = m³/an Q cons Q L Déchets prétraités = secs => Teneur en eau nulle => 0 m³/an Précipitations [mm/an] x Surface décharge x % Infiltration ex: 520 mm/an x m² x 25 % => 10.0 m³/an Q div 500 m³/an (idem exemple 1) Page Exemples de calcul des quantités de lixiviats Synthèse Ex. Hypothèses Quantité de lixiviats N 1 Témoin Objet : casier 1 Etat : début d exploitation N 2 Objet : alvéole 1 de la décharge Etat : début d exploitation N 3 Objet : Casier 1 de la décharge Alvéole 1 : couverture finale Alvéole 2 : couverture temporaire Alvéole 3 : en exploitation N 4 Objet : casier 1 Etat : début d exploitation + Prétraitement des déchets m³/an m³/an m³/an m³/an - 20 % Séparation des eaux de pluie - 12 % Couverture des alvéoles 1 et 2-85 % Prétraitement des déchets La combinaison de ces mesures permet une réduction optimale de la quantité de lixiviats Page 44

23 Merci pour votre attention Gerd BURKHARDT Directeur général Pélagie BALL Gestion de projets Auf der Breit Karlsruhe Allemagne Page 45