La production et l'utilisation de substances et de produits dérivés de la chimie et de la pétrochimie sont au cœur des procédés industriels contemporains. Au cours des dernières décennies, l'élimination des résidus toxiques générés par ces activités industrielles a soulevé des défis majeurs pour les pouvoirs publics mandatés de protéger l'environnement et la santé publique. Au Québec, vingt ans après les travaux de la Commission d'enquête sur les déchets dangereux (1989-1990) et quatre décennies après les premières tentatives de gestion environnementale de ces résidus, les modalités suivant lesquelles les déchets dangereux sont pris en charge demeurent encore largement méconnues. Comment ces activités ont-elles pris forme et se sont-elles consolidées? Quels ont été les types d'intervention des instances publiques pour minimiser les impacts environnementaux et sanitaires de ces résidus dangereux? S'intégrant dans une pensée «cycle de vie» reflétant la mouvance internationale vers une gestion écologiquement rationnelle des déchets dangereux, cette vaste analyse documentaire a porté sur l'ensemble des types d'interventions ayant jalonné les différentes phases de la gestion des déchets dangereux (production, transport, transfert, entreposage, traitement, dépôt définitif) éliminés par la première installation québécoise de traitement des résidus industriels, l'incinérateur de résidus organiques liquides et semi-liquides de Mercier. Cette installation soulève, depuis son inauguration en 1972, d'importants doutes et questionnements sur les impacts potentiels et avérés de ses activités sur la santé et l'environnement. En 2008, l'incinérateur de Mercier était entre autres le plus important émetteur de mercure au Québec (Vandelac et al., 2010). Située au confluent des sciences de l'environnement, de la sociologie et de la science politique, cette recherche inspirée des approches écosystémiques à la santé brosse un portrait global des caractéristiques, impacts, politiques, modalités d'application du cadre règlementaire et pratiques relatives à chaque phase du cycle de gestion des déchets dangereux incinérés à Mercier. Nous avons dégagé les principales lignes de force, lacunes et contradictions ayant marqué l'action publique sur ces questions entre 1972 et 2008. Cet effort de synthèse sociohistorique s'est par ailleurs inspiré d'éléments de la sociologie du risque d'Ulrich Beck (2001) pour mieux comprendre comment ces déchets industriels ont été mis en politiques par les pouvoirs publics, et comment ils sont devenus les produits centraux d'une véritable «industrie du risque» dont le cycle de gestion privée des déchets dangereux incinérés à Mercier est un exemple-clé. Ce mémoire de maîtrise ouvre finalement des pistes d'analyse pour une éventuelle transition de l'action publique vers des stratégies démocratiques de minimisation de la production des déchets dangereux, inspirées notamment de la production propre et des approches de cycle de vie. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : déchets dangereux, matières dangereuses résiduelles, Ville Mercier, Montérégie, incinération, société du risque, cycle de vie, industrie de l'environnement.

Cette étude visait à étudier la capacité d’un biodéchet calcitique seul ou en mélange avec de matériaux chimiques alcalins ainsi que l’efficacité du procédé d’électro-activation dans la neutralisation de l’acidité et le maintien de conditions alcalines dans un résidu minier sulfuré (RMS). Dans une première série d'expériences, l’évolution du pH du RMS traité avec divers amendements a été suivie en fonction de doses croissantes de coquilles d'œufs de poule (COP) ajoutées seules (2, 4, 6, 8 et 10%) ou en mélange avec 1 et 2% de ciment Portland, 1 et 2% d’oxyde de magnésium (MgO), 1 et 2% de chaux calcique et 1 et 2% de chaux dolomitique. La plus forte dose de COP (10 %) a augmenté la valeur de pH de 2,61 (sans ajout d’amendement) à 7,24. Cependant, les échantillons de RMS mélangés avec COP + ciment (1 – 2%) ou COP + MgO (1 – 2%) avaient un pH très élevé (≥ 8). Les résultats suggèrent que les composés de magnésium ou les produits calcaires riches en oxydes, en hydroxydes et en carbonates, présents dans les RMS chaulés, fournissent une protection à longue terme contre l’acidification anthropique des RMS chaulés. Dans une deuxième série d'expériences, plusieurs essais ont été effectués pour évaluer l’efficacité du procédé d’électro-activation utilisant deux compartiments, l’anode et la cathode, et certains paramètres géométriques, électriques, qualitatifs et quantitatifs, dans la neutralisation de l’acidité des suspensions de RMS introduites dans le compartiment cathodique. Tous les traitements ont influencé de façon significative les valeurs de pHcatholyte. Les résultats ont démontré que l’électro-activation permettait de neutraliser efficacement l’acidité du RMS seul ou en mélange avec COP et également d’obtenir des valeurs de pH fortement alcalines (pHcatholyte 8,0 – 10,0). En outre, l’électro-activation utilisant trois compartiments a permis d’éliminer 80% du fer ferreux d’une solution de FeSO4·7H2O. / This study aimed to investigate the capacity of a calcite biowaste alone or mixed with alkaline chemical materials and the efficiency of the electro-activation process in neutralizing acidity and maintaining alkaline conditions in a sulfide mine tailing (SMT). In a first set of experiments, chicken eggshell residue (CES) alone (2, 4, 6, 8 and 10%) or mixed with cement concrete (1 – 2%), MgO (1 – 2%), calcitic limestone (1 – 2%) or dolomitic limestone (1 – 2%) was used to neutralize sulfide mine tailing (SMT) acidity and to precipitate trace metallic elements. The highest rate of CES (10%) increased the initial tailing pH value from 2.61 (without amendment) to 7.24, indicating that CES had sufficient lime value to increase the pH of acid SMT. However, the SMT samples mixed with either CES + cement (1 – 2%) or CES + MgO (1 – 2%) had a high pH (≥ 8). The results suggested that magnesium compounds and calcareous products rich in hydroxides, oxides and carbonates present in limed SMT would provide long-term protection against acid deposition or re-acidification of limed SMT. In a second set of experiments, several trials were carried out to assess the effectiveness of electro-activation process composed by two compartments, anode and cathode, under different electric, geometrical, quantitative and qualitative parameters, in neutralizing acidity and maintaining alkaline conditions in a SMT alone or mixed with CES introduced into the cathode compartment. All treatments significantly influenced the pHcatholyte. The results demonstrated that electro-activation process is capable of neutralizing the acidity of RMS alone or mixed with COP and also to achieve alkaline pH conditions (pHcatholyte 8.0 – 10.0). In addition, the electro- activation process using three compartments can remove up to 80% of ferrous iron from an aqueous FeSO4·7H2O solution.

Prenant l’affaire Probo Koala en Côte d’Ivoire comme l’élément déclencheur d’une observation, ce mémoire étudie les fondements des mouvements transfrontières illégaux des déchets dangereux des pays développés vers les pays en développement. En effet, nonobstant la pluralité des dispositions juridiques internationales, le transfert des déchets illicites demeure une actualité dans les pays du tiers monde dont particulièrement ceux de l’Afrique noire et à la fois un tabou dans ceux du Nord et du Sud. Les deux domaines proposés, droit international et national, montrent comment les faiblesses et la non-application des dispositions juridiques conduisent à des actes socialement irresponsables. De ce fait, des réformes tant au niveau juridique que judiciaire ainsi que l’implication des parties prenantes sont suggérées comme solutions pour combattre ce fléau. / Taking Probo Koala case in Côte d’Ivoire as element shutter release of an observation, this memo studies the foundations of the illegal cross-border movements of the hazardous waste of countries developed towards developing countries. Indeed, nonwithstanding the multiplicity of the international legal dispositions, the transfer of the illicit waste remains an actuality in the countries of Third World among which particularly those of the Black Africa and at the same time a taboo in those of the North and of the South. Both offered domains, international and national law, show how weaknesses and non-application of the legal dispositions drive to socially irresponsible acts. So, of re-form both at legal level and judicial as well as involvement of stakeholders are suggested as solutions to fight this blight.

Les rejets des Usines à Zinc de Kolwezi contiennent majoritairement du zinc sous forme réfractaire (ferrite) au traitement hydrométallurgique conventionnel. Ils contiennent d’autres métaux « lourds » qui les rendent dangereux vis-à-vis de l’environnement dans lequel ils sont actuellement entreposés. Ces métaux, dont la plupart peuvent être valorisés, font de ces rejets un véritable gisement secondaire. Il est donc impératif de mettre au point un procédé adéquat de valorisation ;d’où le thème de la présente thèse :« Etude de valorisation des rejets des Usines à Zinc de Kolwezi, RDC ». <p>A l’aide des techniques modernes de caractérisation (physico–chimique, minéralogique et morphologique), nous sommes arrivés à cibler, à adapter et à justifier l’utilisation d’une technique de valorisation des matières minérales existantes. Les minéraux utiles contenus dans les rejets UZK ont été sulfatés par digestion et sélectivement mis en solution après un grillage. La sulfatation s’est avérée l’étape déterminante du procédé et un intérêt particulier a été focalisé sur cette étape en réalisant une étude cinétique approfondie.<p>Les données et informations récoltées tout le long de cette recherche nous ont permis de réaliser une simulation du procédé par le logiciel ASPEN PLUS. Ce qui a permis de faire une ébauche d’un schéma de traitement industriel. Ce dernier s’est avéré souple vis-à-vis de l’utilisation d’autres matières comme les calcines des concentrés sulfurés cuivre-zinc.<p><p>Residues from the Kolwezi Zinc Plant (Usines à Zinc de Kolwezi UZK) essentially contain zinc in a refractory (ferrite) form, which is difficult to recover by conventional hydrometallurgical methods. « Heavy» metals are also present that make them hazardous towards the environment in which they are currently stored. Most of these metals are valuable; thus, the UZK residues are a real secondary deposit. It is therefore imperative to develop an appropriate method of treatment, hence the theme of the present thesis: « Recovery study of values metals from Kolwezi Zinc Plant residues, DRC ».<p>Using modern techniques of characterization (physical and chemical, mineralogical and morphological), we focused, adapted and justified the use of a technique for efficient recovery of the existing valuable minerals. The minerals contained in UZK residues have been sulphated by digestion and thereafter selectively dissolved after roasting. Sulphatation proved to be the decisive step of the process and a particular attention has been given to this step by performing a detailed kinetic study. <p>The data and information collected throughout this research allowed a simulation of the developed method by using the « Aspen Plus » software. This allowed us to propose a draft scheme of industrial processing. The latter proved flexible towards the use of other materials such as calcines of copper-zinc sulphide concentrates.<p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Résumé Les rejets des Usines à Zinc de Kolwezi contiennent majoritairement du zinc sous forme réfractaire (ferrite) au traitement hydrométallurgique conventionnel. Ils contiennent d’autres métaux « lourds » qui les rendent dangereux vis-à-vis de l’environnement dans lequel ils sont actuellement entreposés. Ces métaux, dont la plupart peuvent être valorisés, font de ces rejets un véritable gisement secondaire. Il est donc impératif de mettre au point un procédé adéquat de valorisation ; d’où le thème de la présente thèse : « Etude de valorisation des rejets des Usines à Zinc de Kolwezi, RDC ». A l’aide des techniques modernes de caractérisation (physico–chimique, minéralogique et morphologique), nous sommes arrivés à cibler, à adapter et à justifier l’utilisation d’une technique de valorisation des matières minérales existantes. Les minéraux utiles contenus dans les rejets UZK ont été sulfatés par digestion et sélectivement mis en solution après un grillage. La sulfatation s’est avérée l’étape déterminante du procédé et un intérêt particulier a été focalisé sur cette étape en réalisant une étude cinétique approfondie. Les données et informations récoltées tout le long de cette recherche nous ont permis de réaliser une simulation du procédé par le logiciel ASPEN PLUS. Ce qui a permis de faire une ébauche d’un schéma de traitement industriel. Ce dernier s’est avéré souple vis-à-vis de l’utilisation d’autres matières comme les calcines des concentrés sulfurés cuivre-zinc. Residues from the Kolwezi Zinc Plant (Usines à Zinc de Kolwezi UZK) essentially contain zinc in a refractory (ferrite) form, which is difficult to recover by conventional hydrometallurgical methods. « Heavy» metals are also present that make them hazardous towards the environment in which they are currently stored. Most of these metals are valuable; thus, the UZK residues are a real secondary deposit. It is therefore imperative to develop an appropriate method of treatment, hence the theme of the present thesis: « Recovery study of values metals from Kolwezi Zinc Plant residues, DRC ». Using modern techniques of characterization (physical and chemical, mineralogical and morphological), we focused, adapted and justified the use of a technique for efficient recovery of the existing valuable minerals. The minerals contained in UZK residues have been sulphated by digestion and thereafter selectively dissolved after roasting. Sulphatation proved to be the decisive step of the process and a particular attention has been given to this step by performing a detailed kinetic study. The data and information collected throughout this research allowed a simulation of the developed method by using the « Aspen Plus » software. This allowed us to propose a draft scheme of industrial processing. The latter proved flexible towards the use of other materials such as calcines of copper-zinc sulphide concentrates.

La scène internationale se caractérise par des relations de diverses natures entre les États. Pourtant, en observant plus attentivement, on se rend compte que cette coopération prend des tournures non linéaires sous le prisme des considérations financières. En effet, le financement est devenu le dénominateur qui façonne les relations interétatiques. Le droit international de l’environnement en général, et le secteur des produits chimiques et des déchets dangereux en particulier, n’échappe pas à ce paradigme. L’essentiel des échanges internationaux a pour trame de fond, l’exploitation des ressources naturelles et le commerce. Or depuis la deuxième et la troisième révolution industrielle, l’homme a appris à extraire et transformer les minerais et à synthétiser de nouvelles molécules pour la fabrication de produits de toute sorte. La surexploitation des ressources naturelles a parallèlement généré des retombées environnementales indésirables en termes de pollution transfrontière et d’atteintes graves sur la santé humaine. Cet état de choses a progressivement conduit à l’adoption d’instruments juridiques internationaux pour en limiter ou éradiquer les effets. C’est dans ce contexte que sont nées les Conventions de Bâle, de Rotterdam, de Stockholm, et récemment, la Convention de Minamata sur le mercure. Ces quatre instruments juridiques forment le système légal dans le secteur des produits chimiques et déchets dangereux. Toutefois, l’efficacité de cet arsenal passe inévitablement par la mise en œuvre de ces conventions. Or force est de constater que les choses ne sont pas aussi faciles dans la pratique. Le principal point d’achoppement réside très souvent dans les questions de financement des surcoûts que leur application entraîne dans les pays en voie de développement. Qui doit payer? La réponse à cette question passe par l’explication et l’interprétation du Principe des responsabilités communes mais différenciées et l’analyse de l’efficacité des mécanismes de financement mis en place dans le cadre de chaque convention. Face à ces préoccupations liées au financement, la question qu’on peut se poser est celle de savoir si le régime juridique n’est pas la source du problème. De plus, quel est l'impact des tentatives de restructuration entamées depuis quelques années? Quelles améliorations peuvent être proposées? C’est à cet ensemble de préoccupations que cette thèse apporte des réponses. / The international scene is marked by different types of interstate relationships. However, upon close consideration, this collaboration takes on a non-linear appearance from a financial point of view. In fact, funding has become the common denominator that shapes interstate relationships. International environmental law, as well as the chemical industry - particularly the hazardous waste sector - do not escape this paradigm. The exploitation of natural resources and trade constitute the foundation of this vital area of international exchanges. Since the second and third industrial revolutions, man has learned to extract and transform minerals and synthesize new molecules in order to manufacture of all sorts of products. The overexploitation of natural resources has by the same token led to undesirable environmental impacts in the form of transboundary contamination and severe damage to human health. This state of affairs has gradually led to the adoption of international legal instruments with a view to limiting or eradicating the aforementioned effects. It was within this context that the Basel, Rotterdam, Stockholm and, most recently, the Minamata Convention on Mercury were adopted. These four legal instruments form the legal structure in the chemicals and hazardous waste sector. However, the effectiveness of this arsenal involves the implementation of these conventions. But this is not as easy in practice. The main stumbling block is often the question of financing the additional costs that their implementation entails in developing countries. Who should pay? The answer to this question lies in the explanation and interpretation of the principle of common but differentiated responsibilities and the analysis of the effectiveness of the financing mechanisms set up under each convention. In the face of these funding concerns, the question that can be asked is whether the legal regime is not the source of the problem. Moreover, what is the impact of the restructuring attempts initiated in recent years? What improvements can be proposed? It is to this set of concerns that this thesis provides answers.