L'optimisation de la composition des vitrifiats de REFIOM en les rendant alcali-résistants en vue de leur conférer une bonne durabilité chimique en milieu alcalin pour être ensuite utilisés dans les matrices cimentaires a été étudiée. La méthodologie suivie consiste à étudier le comportement à la lixiviation en mode statique de verres modèles alcali-résistants de type CEMFIL et de vitrifiats de REFIOM auxquels on a rajouté SiO2, Na2O et ZrO2 pour leur conférer un caractère alcali-résistant. Les tests de lixiviation menées à 90°C et à différents temps (de 6 heures à 28 jours) ainsi que les autres techniques d'analyse chimique (ICP-AES, MEB-EDS, SIMS, ERDA, RBS, PIXE) sur ces verres ont montré que ce sont les vitifiats de REFIOM dont la composition a été optimisée qui présentent la meilleure durabilité chimique quelque soit le pH

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Os catalisadores ou conversores automotivos (Three-Way Catalysts, TWC) são uma tecnologia bem estabelecida para o abatimento de gases poluentes emitidos pelos veículos, mas esses sistemas desativam sob condições severas às quais estão submetidas. As causas de desativação reconhecidas para o TWC são: a exposição às altas temperaturas durante a operação do motor, que causam danos ao washcoat e sinterização dos sítios ativos, bem como o depósito de fases inativas como fosfatos, sulfatos e compostos carbonáceos, além de outros venenos provenientes dos aditivos da gasolina e óleos lubrificantes. Muitos esforços têm sido destinados à regeneração da atividade catalítica, aumentando a durabilidade do TWC, por razões econômicas e ambientais. A remoção de fases inativas, venenos e a redispersão das espécies ativas sinterizadas são algumas das estratégias investigadas na literatura. Neste trabalho, amostras de conversores envelhecidos num táxi, na condição real de tráfego em Salvador-Bahia-Brasil, foram caracterizadas por MEV, FRX, DRX, TG, XPS, TPR e análises texturais, bem como por testes de avaliação catalítica na redução de NO com CO, empregada como reação modelo. Dois procedimentos de regeneração foram investigados: i) lixiviação assistida por ultra-som (LUS), utilizando solventes e soluções diluídas de ácidos; e ii) tratamento com fluido supercrítico de CO2 (FSC), usando metanol como agente modificador. Como a eficiência da extração com CO2 supercrítico depende de vários parâmetros, tais como temperatura, pressão e solventes modificadores, o estudo foi realizado usando um planejamento fatorial 2k (k = 3). Ambos os procedimentos mostraram-se promissores levando a recuperação da atividade catalítica. O ácido clorídrico diluído mostrou-se o meio mais adequado para a lixiviação assistida por ultra-som, removendo venenos e fases inativas, bem como causando redistribuição das fases ativas de metais nobres. O tratamento com FSC também é eficiente, mas as condições operacionais precisam ser bem controladas de modo a evitar danos estruturais ao washcoat. As modificações texturais observadas, redispersão das fases ativas, remoção de fases inativas e venenos, na condição de 100ºC, 1500 psi e 10% de metanol, favoreceram a recuperação da atividade catalítica. / This thesis is a contribution in perspective to technology improvement of catalytic treatment automotive gases, recognized as environmental pollutants. Automotive catalysts (Three-Way Catalysts, TWC) are well established technology for abatement of gaseous pollutants emitted from vehicles, however they deactivate under the tough conditions to which they are subjected. The TWC deactivation factors are recognized as the exposition at high temperatures during the motor operation, due to the temperature sintering effects on alumina washcoat and active sites, as inactive phase deposition like phosphates, sulfates, graphite and other carbonaceous, and other poisons resultant of the gasoline and lubricant oil addictives. A lot of effort has been applied in order to regenerate activity, thus improving TWC durability, both for economical and environmental reasons. The removal of inactive phases and poisons and re-dispersion of sintered active species are some regeneration strategies that have been investigated in the literature. In this work, samples of aged converters, in actual transit condition vehicle taxi fleet of Salvador-Bahia-Brazil, were characterized by SEM, XRF, XRD, TG, XPS, TPR and textural analysis, as well as, catalytic evaluation tests by the NO with CO reduction, as the reaction model. Two regenerated proceedings were investigated: i) ultrasound attended lixiviation (USL), with solvents and dilute acid solutions, and ii) CO2 supercritical fluid (SCF), with methanol as modifier agent. Once the efficiency of supercritical fluid extraction depends on various parameters, such as temperature, pressure and presence of modifier solvents, the study has been performed using a factorial design 2k (k = 3). Both proceedings showed promising to carry the catalytic activity regeneration. The dilute hydrochloric acid was the best adequate means to the ultrasound attended lixiviation, removing poisons and inactive phases and leading to the re-dispersion of active phases of noble metals. The SCF treatment is also efficient; however, the operational conditions need to be well controlled to avoid the washcoat structural damages. The observed textural modifiers, active phase re- dispersion, inactive phases and poisons removal, in the condition of 100ºC, 1500 psi and 10% methanol, aid the catalytic activity recovery.

Ce travail de thèse est consacré à la caractérisation des propriétés mécaniques de l’interphase pâte de ciment-granulat au cours de l’hydratation et au cours de la dégradation chimique par lixiviation. La microstructure de l'interphase entre la pâte de ciment et les granulats est caractérisée par une porosité supérieure à celle de la pâte de ciment. Cette zone constitue un point de fragilité dans le béton et ses propriétés affectent fortement le comportement mécanique du béton à l’échelle macroscopique et à l’échelle de la structure. Dans ce travail, la résistance de l’interphase pâte de ciment-granulat est analysée expérimentalement à l'échelle locale. Des essais expérimentaux sont réalisés sur des composites constitués de granulats liés par une pâte de ciment portland préparée avec un rapport Eau/Ciment de 0,5. Des dispositifs expérimentaux dédiés ont été conçus et réalisés de manière à être adaptés à la taille et à la forme des échantillons. La forme des échantillons utilisés et les outils expérimentaux développés permettent de solliciter directement l’interphase. A différents stades de l'hydratation, des échantillons de pâte de ciment seule et des composites sont soumis à des essais de compression, de traction et de cisaillement direct. L’étude des propriétés mécaniques de l’interphase pâte de ciment-granulat révèle une faiblesse de cette zone en termes de propriétés mécaniques..Le protocole expérimental mis au point a permis d’étudier les effets du mécanisme de lixiviation du calcium au niveau de l’interphase sur les propriétés mécaniques du béton à l’échelle locale. Compte tenu du temps caractéristique long du phénomène de lixiviation, la mise en situation expérimentale au laboratoire est accélérée en remplaçant l’eau par une solution de nitrate d'ammonium. Afin de quantifier le développement et la cinétique de dégradation au niveau de la liaison cimentée, les fronts de lixiviation du béton sont caractérisés à différents degrés de dégradation en utilisant la phénolphtaléine comme traceur. Des essais mécaniques locaux (compression, traction et cisaillement) sont réalisés sur les composites et sur la pâte de ciment à différents temps de dégradation. L’étude de l’effet de la lixiviation à l’échelle locale montre le rôle important de l’interphase pâte de ciment-granulat lors du processus de dégradation chimique sur les propriétés mécaniques du composite. / In this work, we presents an experimental study to characterize the mechanical properties at the local scale of the cement paste-aggregate interface during hydration and during chemical degradation by leaching.It is generally accepted that the microstructure of the interface between the aggregates and the cement paste is characterized by a higher porosity than that of cement paste. This makes this zone a weak point in the concrete. The particular properties of this zone strongly influence the mechanical behavior of concrete. In this work, the mechanical properties of the cement paste-aggregate composite, are experimentally studied. The experimental tests are performed on composites at classical aggregate scale (one centimeter of section). These composite are composed by and Portland cement paste and aggregate. The cement paste is prepared with a water/cement ratio of 0.5. The shape of the prepared composites makes them convenient for direct tensile and shear tests. At different stages of hydration, we performed direct tensile and shear tests on the composites by means of specific devices. The same tests were carried out on the cement paste in order to compare with composites results. The shape of the prepared composites makes them convenient to characterize the cement paste-aggregate interface. At different stages of hydration, the composites are subjected to compression tests, direct tensile tests or shear tests. The study of the mechanical properties of the cement-aggregates interface revealed that the cement paste-aggregate interface is the weakest zone in the composite.An experimental protocol was developed to study the effects of calcium leaching mechanism at the cement paste-aggregate interface on the mechanical properties of the concrete. As the process of leaching with the deionised water occurs very slowly, the experimental study in the laboratory is accelerated by replacing the water by ammonium nitrate solution. To quantify the development and kinetics of degradation at the cemented bond, the concrete leaching fronts are characterized at different levels of degradation by using phenolphthalein. Local mechanical tests (compression, tensile and shear) are performed on composite and cement paste at different stages of degradation. The experimental results show that there is a leaching effect on the alteration of the mechanical properties at the cement paste-aggregate interface.

Des quantités importantes de cendres (4,12 million kg en France en 2008) sont issues de l’incinération des boues de station d’épuration. La valorisation de ces cendres comme matière première secondaire pour l’élaboration de matériau dans le domaine du bâtiment et des travaux publics (BTP) a été étudiée dans cette thèse. La caractérisation physique et chimique des cendres et l’étude de leur réactivité ont révélé un comportement intermédiaire entre le ciment et le sable, proche du comportement de matériaux pouzzolaniques. Les tests de lixiviation réalisés sur les cendres ont montré qu’à l’exception du Se et du Mo, les éléments présents dans les cendres sont solubilisés à des concentrations inférieures aux seuils définis règlementairement pour les déchets inertes ou non-dangereux. Les liens entre la solubilisation des éléments et la minéralogie des matériaux ont été étudiés à travers la modélisation géochimique réalisée sous PhreeqC. L’influence du taux de substitution du ciment par les cendres sur les propriétés mécaniques des matériaux a également été étudiée. L’indice d’activité à 28 jours de la cendre est conforme à la spécification de la norme EN 450-1. La résistance du mortier diminue quand le taux de substitution augmente à cause de la faible teneur en CaO dans les cendres et de l’apport supplémentaire d’eau nécessaire. Pour le béton avec un taux de substitution de 10 %, la résistance est comparable à celle du béton témoin. L’essai de durabilité des matériaux cimentaires incorporant les cendres révèle une forte diminution de résistance mécanique sous l’effet de la sollicitation au gel/dégel. Une évaluation environnementale de ces matériaux a été réalisée par l’essai de lixiviation à l’échelle du laboratoire et à l’échelle pilote. Les quantités relarguées cumulées des éléments polluants et des anions sont inférieures aux seuils sans impact environnemental, acceptables en construction aux Pays-Bas et en France. / High quantity (4.12 million kg in France in 2008) of ashes produces from the incineration of sewage sludge. The reutilization of these ashes as secondary raw materials in the building and public works was studied. A physical, chemical, mineral, and behavioral characterization showed that the sewage sludge ash have an intermediate behavior between the cement and sand, near the pozzolan. Most elements had lower release rates than limited value of inert waste or non-hazardous waste, with the exception of the leachable fraction of Se and Mo. A relationship between solubilization of elements and mineralogy of materials were studied by modeling for phase identification of the ashes. A technique part was studied to evaluate the influence of the residue (sewage sludge ash) on the mechanical properties of materials. The activity index of the ash met the specification of EN450-1 in 28 days. The strength of the mortar decreased when the substitution increased due to the high amount of water added and the low CaO content in the ash. For concrete with a substitution of 10%, the compression strength was comparable to the blank sample, and was satisfactory to the threshold of construction projects. However, the durability test showed a strong decrease of mechanical strength for the concrete containing the ashes after a freeze/thaw. An assessment of environmental impacts associates with the observation of the leaching behavior of these materials. The leaching test at laboratory scale and pilot scale were investigated. The cumulative leaching quantities of each pollutant and anions were below the threshold, without significant environmental impact, acceptable for the construction in Netherlands en in France.

Red rice (Oryza spp.) is one of the main limiting factors of rice yield (O. sativa L.) in the world and particularly in the Rio Grande do Sul (RS) state Brazil. The Clearfield® technology is a viable and efficient tool for controlling such harmful plant by using imidazolinone herbicides in tolerant cultivars. However, herbicides may persist on the soil after the crop season in amount that could affect the future use of the area with other crops as well as with non tolerant rice cultivars. The persistence of this kind of herbicides is highly dependent on the soil s environmental conditions. It increases in low pH soils with high organic matter (MO) content, and under anaerobic conditions. The main way of herbicide dissipation is the biodegradations; they can be photolysis or be lixiviated bellow the roots absorption region. Two field experiments were carried out on lowland soil in Santa Maria-RS during 2006/2007. The first experiment (Chapter II) had the objective of determining the effect of nine soil tillages (four on no till or minimum till seeping and five, on conventional tillage) on the phytotoxicity of non tolerant rice. The residual effect of the herbicide Only® affected plants stand, tillering, panicle number and plant heights of cultivar IRGA 417, but did not affect the grain yield. Soil plowing decreased herbicide activity on the soil surface (0-3 cm) without affecting the variables assayed. The second experiment (Chapter III) had the objective of determining the effect of two soil tillages (no till- PD- and conventional tillage-PC) on imazethapyr degradation and leaching. Higher degradation of imazethapyr was registered on PC than on PD. Imazethapyr leaching until 20 cm regardless the tillage system. In PC, a uniform distribution of imazethapyr was observed in the first 15 cm of soil while in PD there was a lower concentration of imazethapyr at 0-5 cm, which accumulated at 5-15 cm deep. / O arroz-vermelho (Oryza spp.) é um dos principais fatores limitantes da produtividade de grãos do arroz irrigado (O. sativa L.) no mundo e em particular do estado do Rio Grande do Sul (RS) Brasil. A tecnologia Clearfield® é uma ferramenta viável e eficiente para o controle desta planta daninha, mediante o uso de herbicidas da família das imidazolinonas junto com cultivares tolerantes a estes herbicidas. No entanto, os herbicidas podem permanecer no solo após o cultivo, em quantidade que pode comprometer a utilização futura da área com outras culturas, ou mesmo com cultivares de arroz não tolerante (NT). A permanência destes herbicidas no solo é muito dependente das condições ambientais e de solo, aumentando sua persistência em solos com pH baixos, com altos conteúdos de matéria orgânica (MO), argila e em condições de anaerobioses. A principal via de dissipação destes herbicidas é a microbiana, podendo também, sofrer fotólises ou serem lixiviados para fora da área de absorção das raízes. Foram conduzidos dois experimentos sob solo de várzea, em Santa Maria-RS no ano agrícola 2006/07. O primeiro experimento (Capítulo II) teve como objetivo determinar o efeito de nove manejos de solo (quatro sob plantio direto ou semidireto e cinco sob plantio convencional), na fitotoxicidade do arroz não tolerante. O efeito residual do herbicida Only® afetou o estande de plantas, perfilhamento, número de panículas e a estatura da cultivar não tolerante IRGA 417, porém não afetou a produtividade de grãos. O revolvimento do solo diminuiu a atividade do herbicida na camada superficial de solo (0-3 cm), embora não tenha afetado as variáveis analisadas. O segundo experimento (Capítulo III) teve como objetivo determinar o efeito de dois manejos de solo, plantio direto (PD) e plantio convencional (PC), na degradação e lixiviação do imazethapyr. Ocorreu maior degradação de imazethapyr no PC do que no PD. Imazethapyr lixiviou até 20 cm, independente do sistema de cultivo. No PC existe uma distribuição uniforme do imazethapyr nos primeiros 15 cm de solo e no PD existe menor concentração de imazethapyr de 0-5 cm, e acúmulo do herbicida de 5-15 cm de profundidade.

La connaissance du comportement sous irradiation γ et en présence d'eau des Résines Echangeuses d'Ions est nécessaire pour prévoir leur impact sur l'environnement pendant la phase d'entreposage et dans un éventuel stockage en profondeur géologique. Les REI étudiées sont la résine MB400 en lit mélangé ainsi que ses composants anionique et cationique « purs ». La stratégie expérimentale suivie a été basée sur l'utilisation d'outils chimiométriques qui ont permis d'étudier l'effet du milieu d'irradiation, du débit de dose, de la dose et de la température de lixiviation. Les produits de radiolyse gazeux et hydrosolubles ont été analysés par Spectrométrie de Masse gaz et Chromatographie Ionique. Les REI génèrent principalement du H2g, du CO2g et des amines dont les quantités dépendent de la nature de la résine et des conditions d'irradiation. L'analyse des résines solides irradiées a été effectuée par spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourrier et par Résonance Magnétique Nucléaire. Ces techniques révèlent des modifications structurales différentes suivant les conditions d'irradiation. Le comportement sous eau des REI a été étudié sur une période de 143 jours en caractérisant la matière organique relarguée après lixiviation post-irradiation. Les études cinétiques montrent qu'au premier contact avec l'eau, toutes les espèces hydrosolubles sont relarguées. La quantité de Carbone Organique Total dépend, selon la nature de la résine, soit de la dose, soit du milieu d'irradiation. Le débit de dose n'a pas d'effet sur la dégradation et la lixiviation de la résine MB400 qui, néanmoins se comporte d'une façon différente de ses composants pris séparément. / The knowledge of the behavior under irradiation and in presence of water of Ion Exchange Resins (IER) is very necessary to predict their impact on the environment during the storage phase and in a possible deep geological disposal. The IER studied are the MB400 mixed bed resin and its « pure » anionic and cationic components. The experimental strategy used in this work was based on the use of chemometric tools permitting to estimate the effect of the irradiation atmosphere, the dose rate, the absorbed dose and the leaching temperature. The gaseous and water-soluble radiolysis products were analyzed by gas Mass Spectrometry (MS) and Ion Chromatography (IC). The IER generated principally H2g, CO2g and amines for which quantities depended of the resin nature and the irradiation conditions. The analysis of solid irradiated resins was investigated by Fourier Transformed Infrared (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (13C NMR) techniques. The last ones revealed structural modifications of the IER solid matrix in function of the experimental conditions. Their behavior in presence of water was studied during 143 days by characterization of the organic matter released after their post-irradiation leaching. The kinetics showed that all the water-soluble components were releasing at the first contact with water. The Total Organic Carbon (TOC) quantity released depends, according to the resin nature, either on the dose, either on the irradiation atmosphere. The dose rate has no effect on the degradation and the leaching of the MB400 resin, which behaved differently than its pure components.

Afin d’évaluer les performances du combustible irradié en situation de stockage géologique, des recherches sont menées sur le comportement à long terme des combustibles irradiés (UOx et MOx) en conditions environnementales se rapprochant de celles du site de stockage français. L’objectif de cette thèse est de déterminer si la géochimie de la couche géologique d'argilites du Callovo-Oxfordien (COx) et la corrosion des conteneurs en acier (produisant du fer et de l'hydrogène) ont un impact sur la dissolution oxydante de la matrice (U,Pu)O2 sous radiolyse alpha de l’eau.Des expériences de lixiviation ont été réalisées avec des pastilles de UO2 dopées en émetteurs alpha (Pu) et du combustible MOx MIMAS (non irradié ou irradié en réacteur) afin de mettre en évidence l’influence de l’eau du COx et de la présence de fer métallique sur la dissolution oxydante de ces différents matériaux induite par la radiolyse de l’eau. Les résultats indiquent un effet inhibiteur de l’eau du COx sur la dissolution oxydante de la matrice UO2. D’autre part en présence de fer, deux régimes différents sont observés. Sous irradiation alpha dominante telle que celle attendue en stockage géologique, la dissolution oxydante de la matrice UO2 et du combustible MOx est très fortement inhibée du fait de la consommation des espèces radiolytiques oxydantes par le fer en solution avec précipitation d’hydroxydes de Fe(III) à la surface des pastilles. En revanche, sous forte irradiation beta/gamma comme dans le cas du combustible irradié, les traceurs de l’altération indiquent que celle-ci se poursuit en présence de fer tandis que la concentration en uranium en solution est contrôlée par la solubilité de UO2(am,hyd). Ceci est expliqué par le déplacement du front redox de la surface du combustible vers la solution homogène ne protégeant plus le combustible. Les modèles géochimique (code CHESS) et de transport réactif (code HYTEC) développés représentent correctement les principaux résultats et mécanismes mis en jeu. / To assess the performance of direct disposal of spent fuel in a nuclear waste repository, researches are performed on the long-term behavior of spent fuel (UOx and MOx) under environmental conditions close to those of the French disposal site. The objective of this study is to determine whether the geochemistry of the Callovian-Oxfordian (COx) clay geological formation and the steel overpack corrosion (producing iron and hydrogen) have an impact on the oxidative dissolution of the (U,Pu)O2 matrix under alpha radiolysis of water.Leaching experiments have been performed with UO2 pellets doped with alpha emitters (Pu) and MIMAS MOx fuel (un-irradiated or spent fuel) to study the effect of the COx groundwater and of the presence of metallic iron upon the oxidative dissolution of these materials induced by the radiolysis of water. Results indicate an inhibiting effect of the COx water on the oxidative dissolution. In the presence of iron, two different behaviors are observed. Under alpha irradiation as the one expected in the geological disposal, the alteration of UO2 matrix and MOx fuel is very strongly inhibited because of the consumption of radiolytic oxidative species by iron in solution leading to the precipitation of Fe(III)-hydroxides on the pellets surface. On the contrary, under a strong beta/gamma irradiation field, alteration tracers indicate that the oxidative dissolution goes on and that uranium concentration in solution is controlled by the solubility of UO2(am,hyd). This is explained by the shifting of the redox front from the fuel surface to the bulk solution not protecting the fuel anymore. The developed geochemical (CHESS) and reactive transport (HYTEC) models correctly represent the main results and occurring mechanisms.

Certaines plantes, dites hyperaccumulatrices, ont la capacité de se développer sur des sols riches en métaux et d’accumuler ces métaux à des concentrations élevées. L’incinération de la biomasse produit des cendres qui contiennent de 10 à 25% en masse de Ni. Ce travail s’inscrit dans la continuité d’une recherche menée par l’équipe depuis plusieurs années, qui a donné lieu notamment à un brevet sur la production du sel double sulfate de nickel et d’ammonium hexahydraté (ANSH) à partir de la biomasse d’Alyssum murale. Le manuscrit comprend d’abord une synthèse bibliographique sur la phytomine, allant des hyperaccumulateurs aux procédés de valorisation, essentiellement centrée sur le nickel. Ensuite, ont été comparées quinze plantes hyperaccumulatrices (des genres Alyssum, Leptoplax et Bornmuellera) provenant d’Albanie ou de Grèce, en vue de leur application pour la phytomine. Les teneurs en nickel ont été mesurées dans les différents organes des plantes et dans les cendres obtenues par combustion. Les trois genres ont de l’intérêt pour l’application, les plantes contiennent 1 à 3% en masse de nickel et les cendres 15 à 20 %. Le procédé hydrométallurgique de production d’ANSH a été étudié étape par étape en vue d’optimiser chaque étape pour produire un sel très pur tout en économisant matière et énergie et minimisant la production d’effluents et de déchets. Ce travail a conduit à l’amélioration du procédé de départ. Enfin, de nouvelles pistes ont été proposées pour conduire à de nouveaux procédés et produits du nickel. Les résultats obtenus et la dynamique actuelle autour de la phytomine montrent l’intérêt de cette approche et annoncent son développement imminent / Some plants, known as hyperaccumulators, are able to develop on metal containing soils and to accumulate these metals at high concentrations in shoots. Biomass incineration leads to ash containing 10 to 25 wt % nickels, greater than in some mineral ores. This work follows a research that has been carried out by the team for several years, which has resulted in a patent on the hydrometallurgical production of the double salt ammonium and nickel hexahydrate (ANSH) from the biomass of Alyssum murale. It aims at improving the synthesis method of this salt in order to upscale it at the pilot scale and explore new methods leading to new products. The manuscript begins with a bibliographic review on phytomining from hyperaccumulators to metal recycling processes, essentially focused on nickel. Then ca 15 hyperaccumulator plants (genus Alyssum, Leptoplax and Bornmuellera) collected in Greece or Albania have been compared, in the objective of phytomining. Nickel concentrations were measured in the plant organs and in the ashes after combustion. The three types of plants are of great interest for the technology, they contain 1 to 3 wt % of nickel and the ashes 15 to 20%. The hydrometallurgical process of ANSH production was investigated step by step to optimize each step to produce a salt of high purity, to decrease materials and energy consumption and to minimize effluent and waste production. The process was thus improved. Eventually, new ideas have been tested for new processes and nickel products. The obtained results and the current dynamics prove the interest of phytomining and announce its imminent development

Un dispositif en sol nu comprenant trois parcelles (90 m²) et six cases lysimétriques (4 m²) instrumentées a permis d’étudier l’influence d’apports répétés d’une boue de station d’épuration (BOUE) et de la même boue compostée avec des déchets verts (DVB) sur (i) les modifications des propriétés physico-chimiques et hydriques du sol ; (ii) le transport des ions bromures ; (iii) la dynamique de minéralisation du carbone et de l’azote organiques dans le sol. Finalement, le calage des paramètres hydrodynamiques et de décomposition de la matière organique dans le sol, propres à chaque horizon des profils de sols instrumentés, a permis une description satisfaisante de la dynamique hydrique et du transport des ions bromures et nitrates observés expérimentalement. Ces résultats aideront à l’adaptation de scénarios agronomiques sur le long terme pour répondre plus efficacement aux problématiques liées aux nouvelles exigences de recyclage des déchets et de protection de l’environnement. / An instrumented experimental bare soil site including three plots (90 m²) and six lysimeters (4 m²) has enabled to study the influence of repeated sewage sludge (SS) applications, as well as the same sewage sludge composted with green waste (SGW), on (i) the soil physicochemical and hydric properties ; (ii) the transport of bromide ions ; (iii) the organic carbon and nitrogen mineralization dynamics in soil. Finally, fitting the governing hydraulic parameters and the organic matter decomposition parameters in each soil horizon allowed a satisfying description of the experimentally observed water and bromide and nitrate ions transport in soil. These results will help conceive long-term agronomical scenarios aimed at providing more efficient answers to the new requirements of environmental protection and waste recycling policies.

Au Canada, en 2006, plus de 27 millions de tonnes de déchets solides non-dangereux (DS) ont dû être éliminées. Au Québec, la principale méthode utilisée pour ce faire est l'enfouissement. Par exemple, en 2000, plus de 75% des 7 millions de tonnes de DS étant éliminées l'ont été par enfouissement. Cette méthode a pour inconvénient majeur la génération de lixiviat résultant de la percolation des eaux de précipitations au travers des masses de déchets. Ce lixiviat est généralement capté et doit être traité avant d'être rejeté vers un milieu récepteur. Les systèmes de traitement présentement utilisés peuvent s'avérer coûteux en plus de devoir être opérés par du personnel spécialisé. De plus, avec l'arrivée en 2009 au Québec d'une nouvelle réglementation sur les lieux d'enfouissement de DS, plusieurs de ces systèmes risquent de ne plus répondre aux normes quant aux concentrations en polluants dans les eaux traitées, particulièrement en ce qui a trait au zinc et à l'azote ammoniacal. Dans cette optique, des essais ont été effectués au Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ), en collaboration avec l'Université Laval, afin d'évaluer la performance de la biofiltration sur support organique pour le traitement du lixiviat de lieux d'enfouissement de DS. Deux biofiltres ayant chacun un diamètre de 200 mm et une hauteur de garnissage de 1500 mm ont été alimentés avec un lixiviat prélevé sur un site d'enfouissement existant. Un suivi bimensuel des paramètres normes par le règlement sur l'enfouissement et l'incinération des matières résiduelles (REIMR) a été effectué sur le lixiviat en entrée et en sortie de ces biofiltres, et ce pour une période d'opération de plus de 300 jours. D'autre part, cinq colonnes ayant chacune un diamètre de 76 mm et une hauteur de garnissage de 300 mm ont été construites et différents médias ont été mis à l'essai pour évaluer leur capacité à capter les métaux résiduels à la sortie d'un des biofiltres. Les résultats obtenus laissent entrevoir que la technologie de biofiltration sur support organique combinée à une couche de média spécifique pour le captage des métaux permet de traiter le lixiviat d'un lieu d'enfouissement de DS de manière à ce que leur rejets respectent l'ensemble des normes stipulées par le REIMR.