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L E T H È M E D U M O I S

TRAITEMENT DES EFFLUENTS INDUSTRIELS :TECHNIQUES ET PROCÉDÉS

N° 310 - L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - 37www.revue-ein.com

L es lixiviats de centre de stockage,appelés “jus de décharges” résultentde la percolation, au travers du mas-

sif de déchets, de l’eau contenue dans lesdéchets et de celle apportée par les précipi-tations.

La genèse des lixiviats:un milieu très complexeCes eaux favorisent la biodégradation desmatières organiques fermentescibles et pro-duisent alors des lixiviats qui se chargent desubstances organiques et/ou minérales pro-venant des déchets ou des sous-produits dedégradation des déchets. La compréhensionde la genèse des lixiviats implique non seule-ment la connaissance de la nature des

déchets enfouis et le mode d’exploitation duCSDU (hauteur des déchets, surface exploi-tée, compactage…), mais aussi l’étude desinteractions entre l’eau et les déchets. Lesmécanismes de la genèse des lixiviats sonttrès complexes : ils sont de natures biolo-gique et physico-chimique.Les processus biologiques aérobies et anaé-robies jouent un rôle prépondérant dans lagenèse des lixiviats. En effet, les déchetsenfouis servent de substrat aux micro-orga-nismes hétérotrophes (bactéries, levures,champignons) responsables de la dégrada-tion de la fraction organique fermentescible.Les effets de cette activité microbiologiquepeuvent être multiples, directs ou indirectset déclencher des phénomènes physico-chi-

ABSTRACTStorage centre leachate:waste generated by waste.Leachates are harmful effluents which are gene-

rated from waste landfills. Organic and mine-

ral elements make up leachate composition.

Firstly, this article describes physico-chemical

and biological mechanisms of molecules forma-

tion. Secondly, leachate classification is presen-

ted according to composition, which can be

highly variable. A comparison with composting

effluents is established. Leachate volumes are

also highly variable; it is useful to forecast lea-

chate production by calculation of the hydric

balance. In addition, landfill effluents must

meet specific environmental standards set for

waste water. Therefore, an adaptable and effi-

cient treatment process must be used to elimi-

nate the wide range of pollutants present in lea-

chate.

Lixiviat de centre destockage : déchet générépar des déchets

Les lixiviats sont des effluents toxiques issus des centres de stockage desdéchets. Ils sont composés de multiples éléments organiques et minéraux.La première étape de cet article est donc de décrire les phénomènes de for-mation, d’origines physico-chimiques et biologiques, mis en jeu. Par lasuite, une classification des lixiviats est présentée en fonction de leur com-position, celle-ci pouvant s’avérer très variable. Un comparatif avec leseffluents de compostage peut alors être établi. La variabilité des lixiviats sesitue également au niveau des volumes produits quotidiennement, d’où l’in-térêt d’anticiper leur production par le calcul d’un bilan hydrique. Le rejet deces effluents étant soumis à des normes, il est nécessaire d’envisager untraitement par des procédés flexibles de haute performance capables d’éli-miner l’ensemble des polluants.

S. Renou, S. Poulain,Département de Technologie Nucléaire,

Commissariat à l’Énergie AtomiqueJ. Gagnaire, de Cadarache

B. Marrot et P. Moulin,Université Paul Cézanne Aix Marseille,Département en Procédés Propres et

Environnement (M2P2 - UMR - CNRS - G11)

miques secondaires (tableau 1). Il en résultealors une modification des conditions dumilieu (pH, température, potentiel d’oxydo-réduction) [1]. Ces mécanismes biologiquessont eux-mêmes influencés par les condi-tions physico-chimiques du milieu qu’ils ten-dent à modifier. La dégradation anaérobiede la matière organique est le mécanismeprédominant dans les CSDU de classe 2.Grâce à l’action biochimique des enzymesextra-cellulaires sécrétées par les micro-organismes du milieu, le contenu organiquedes déchets (protéines, hydrates de carbone,graisses, hydrocarbures, phénols, etc.) estdégradé en métabolites intermédiaires(polypeptides, acides aminés, amines, acidesgras, aldéhydes, polysaccharides, quinines,

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diacides, etc.) qui seront en partie ou entotalité:- minéralisés, par les micro-organismes aéro-bies, en métabolites finaux (H2O, CO2,HCO3, CO3

2-, NO3-, PO4

3-, SO42-),

- dégradés, par les micro-organismes anaéro-bies, en d’autres métabolites intermédiairesconstitués principalement par des AcidesGras Volatils (AGV) monocarboxyliques àcourte chaîne linéaire saturée (acides acé-tique, propionique, butyrique, etc.) et enmétabolites finaux gazeux (responsables del’émanation du biogaz dans les CSDU: CO2,CH4, H2S) ou en solution (CO2, NH4

+, S2- etsulfures métalliques). Tous ces mécanismessont connus, en particulier dans le cas descentres de stockage de classe 2 [2]. Lafigure 1 est une représentation synthétiquede la dégradation biologique anaérobie de lamatière organique. Tant que la densité desdéchets permet le passage de l'oxygène(faible compactage et absence de couver-ture, immédiatement après le dépôt desdéchets par exemple), une fermentationaérobie se produit. Identique aux premièresétapes de compostage, elle conduit à la pro-duction de CO2, d'eau et de chaleur. La tem-pérature s'élève jusqu'à 60 °C au sein de lamasse de déchets. Après le recouvrement etle compactage des ordures, l’oxygène pré-sent dans le massif de déchets s’épuise etapparaissent alors les mécanismes anaéro-bies, responsables de la formation de biogazet de métabolites organiques ou minérauxsolubles dans l’eau. On distingue alors cinqphases d’évolution anaérobie : l’hydrolysemarque le passage des conditions aérobiesaux conditions anaérobies: chute du poten-

tiel d'oxydoréduction, apparition d'acidescarboxyliques et augmentation rapide de lacharge organique. L'attaque de la matièreorganique par les enzymes bactériennesconduit à un mélange de sucres simples

(osides) et d'acides aminés libres qui pour-ront servir de nutriments dans la phase sui-vante (figure 2). La formation par acidogé-nèse des AGV à partir des produits de l’hy-drolyse devient prépondérante dans la struc-ture organique des lixiviats. Il se produit unediminution du pH, une complexation des

espèces métalliques, et une consommationde l'azote et du phosphore pour la crois-sance de la biomasse avec production deCO2 et de H2. Puis, les AGV et les alcoolssont transformés en CH3COOH, CO2 et H2par acétogénèse. Les métabolites intermé-diaires sont transformés en CH4 et CO2 parméthanogénèse. Le pH remonte sous lecontrôle de la capacité tampon des carbo-nates. Le potentiel redox est à sa valeurminimale, les espèces métalliques précipi-tent. La charge organique diminue fortementen liaison avec l'augmentation de la produc-tion de biogaz. La maturation traduit la fin

des phénomènes de biodégradation, avecstabilisation de la matière organique etchute de la production de biogaz. Il y a méta-bolisation très lente des produits peu biodé-gradables avec formation des moléculescomplexes de type acides humiques.Colin [1] distingue les principaux méca-nismes physico-chimiques : dissolution(importance du degré de broyage qui modi-fie la surface spécifique des déchets), solubi-lisation selon les principaux paramètresphysico-chimiques du milieu (pH, potentielredox, capacité tampon, présence d’agentscomplexants, présence d’espèces co-précipi-tables), complexation, oxydo-réduction etadsorption dont la superposition fort com-

Tableau 1 : Effets des mécanismes biologiquessur les conditions du milieu [1]

Types d’effets Nature des effets

Effets directs Génération de métabolites solubles minéraux et organiquesGénération de métabolites gazeux

Réduction de la biomasse en excèsEffets indirects Effets sur les conditions du milieu: pH, oxydoréduction, Température

Influence de ces conditions sur la solubilisation des matières solides etla précipitation d’espèces dissoutes

Réactions chimiques et physico-chimiques des métabolites avec le déchet ouses produits de lixiviation

Figure 1: Schéma synthétique de la biodégradation de la matière organique.

Figure 2: Représentation schématique des différentes hydrolyses de la matière organique.




plexe rend difficile la modélisation de leurdéroulement. Le devenir de la matière miné-rale dans un CSDU est présenté sur lafigure 3. Lors de la lixiviation, les selssolubles sont entraînés et peuvent exister enforte concentration dans les lixiviats suivantla nature des déchets enfouis. Certains ionsproviennent de la dissolution, par le lixiviat,du matériel de couverture des déchets. Parexemple, sur le site de Borden (Canada), ladissolution des carbonates du sable de cou-verture, sous haute pression partielle deCO2, apparaît comme la source majeure decalcium et de magnésium dans le lixiviat [3].D’après Assmuth [4], le plomb et le zinc sontles fractions métalliques les plus lessivablestandis que le chrome, le cuivre, l’arsenic etle nickel sont plus difficilement extractiblesdes déchets (par ordre décroissant de diffi-culté). Ces différences s’expliquent par lessolubilités des sulfures, hydroxydes et

autres (co)précipités, par la compositionminéralogique du milieu et les différents

modes de complexation. D’une manièregénérale, la complexation des espècesmétalliques se déroule lors de l’acidogénèseet celles-ci précipitent au cours de la métha-nogénèse. L’influence du CO2 sur le devenirde la matière minérale montre que ces méca-nismes physico-chimiques sont intimementliés à ceux de la dégradation biologique de lamatière organique.

Composition, évolutiondes lixiviats et quantificationdes volumes produitsLes compositions chimique et biochimiquedes lixiviats sont non seulement trèsdiverses mais aussi variables dans le tempset dans l’espace. Plus de 200 familles decomposés organiques ont pu être identifiéesau cours des nombreuses études menées surla caractérisation des lixiviats de centre destockage. Parmi eux, des composés carbo-nés cycliques ou aromatiques, des composésbenzéniques mais aussi des alcools, éthers,cétones, acides, phénols, phtalates, furaneset enfin des composés azotés, soufrés etphosphorés. Parmi toutes ces molécules cer-taines, comme le chloro- et dichloroben-zène, le toluène, le styrène, le naphtalène etles xylènes, sont reconnues comme des pol-luants prioritaires et représentent unemenace sérieuse pour l’environnement.La composition globale des lixiviats est leplus fréquemment déterminée grâce à desanalyses physico-chimiques, dérivées dutraitement des eaux. Cette qualité physico-chimique dépend de nombreux facteurs telsque le mode d’exploitation du CSDU (la ges-

Figure 3: Devenir de la matière minérale dans un centre de stockage des déchets [3].

Tableau 2 : Variation de la composition moyennedes lixiviats en fonction de l'âge du CSDU [10]

Origine DCO DBO5 DBO5/DCO pH N-NH4+

(mg.L-1) (mg.L-1) (mg.L-1)

JeunesCanada 13.800 9.660 0,7 5,8 42Canada 1.870 930 0,5 6,58 10Chine, Hong-Kong 15.700 4.200 0,27 7,7 2.260Chine, Hong-Kong 17.000 7.300 0,43 7,0-8,3 3.000

13.000 5.000 0,38 6,8-9,1 11.00050.000 22000 0,44 7,8-9,0 13.000

Chine, Mainland 1.900-3.180 3.700-8.890 0,36-0,51 7,4-8,5 630-1.800Corée du sud 24.400 10800 0,44 7,3 1.682Grèce 70.900 26800 0,38 6,2 3.100Italie 19.900 4.000 0,20 8 3.917Italie 10.540 2.300 0,22 8,2 5.210Turquie 16.200-20.000 10.800-11.000 0,55-0,67 7,3-7,8 1.120-2.500

35.000-50.000 21.000-25.000 0,5-0,6 5,6-7,0 2.020Turquie 35.000-50.000 21.000-25.000 0,5-0,6 5,6-7,0 2.020Turquie 10.750-18.420 6.380-9.660 0,52-0,59 7,7-8,2 1.946-2.002

IntermédiairesAllemagne 3.180 1.060 0,33 - 884Allemagne 4.000 800 0,2 - 800Canada 3.210-9.190 - - 6,9-9,0 -Chine 5.800 430 0,07 7,6 -Chine, Hong-Kong 7.439 1.436 0,19 8,22 -Grèce 5.350 1.050 0,2 7,9 940Italie 5.050 1.270 0,25 8,38 1.330Italie 3.840 1.200 0,31 8 -Pologne 1.180 331 0,28 8 743Taïwan 6.500 500 0,08 8,1 5.500Turquie 9.000 - - 8,15 1.270

StabilisésBrésil 3.460 150 0,04 8,2 800Corée du Sud 1.409 62 0,04 8,57 1.522Estonie 2.170 800 0,37 11,5 -Finlande 556 62 0,11 - 159Finlande 340-920 84 0,09-0,25 7,1-7,6 330-560France 500 7,1 0,01 7,5 430France 100 3 0,03 7,7 0,2France 1.930 - - 7 295Malaisie 1.533-2.580 48-105 0,03-0,04 7,5-9,4 -Turquie 10.000 - - 8,6 1.590

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tion du site, sa topographie, sa situation géo-graphique et le degré de compaction desdéchets), les variations climatiques saison-nières (précipitation, humidité, évapotrans-piration…), mais surtout de la nature desdéchets entreposés, et du stade d’évolutiondu casier de déchets (âge).Étant donnée la synergie de l’ensemble desfacteurs mentionnés ci-dessus, il est difficilede prédire la composition moyenne d’un lixi-viat d’un site donné. Le tableau 2 propose, àce sujet, les domaines de variation des prin-cipaux paramètres physico-chimiques, rele-vés dans la littérature. Les auteurs relèventclassiquement quatre types de polluants:- la matière organique dissoute ou en sus-pension, issue de la biomasse, expriméegénéralement en Demande Chimique enOxygène (DCO) (les AGV, les substanceshumiques et fulviques…),- les micropolluants organiques (hydrocar-bures, composés organohalogénés…),- les composés minéraux majeurs sousforme ionique (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4

+, Fe2+,HCO3

-, Cl-, SO42-…) ainsi que d’autres compo-

sés tels que les borates, les sulfites…,- les cations de métaux lourds à l’état detraces, sous forme majoritairement com-plexée par des ligands minéraux (HCO3

-, Cl-,SO4

2-) ou organiques (macromolécules detype humique et fulvique).Quelques remarques sont d’ailleurs à retenirconcernant la caractérisation de ceseffluents:- la DCO varie de 70.900 à 900 mg.L-1, suivant

8,5,- le rapport DBO5

1/DCO, qui traduit la biodé-gradation “potentielle” des lixiviats, diminuetrès rapidement avec l’âge du centre de stoc-kage des déchets. Des valeurs proches de0,7 sont atteintes sur les sites jeunes alorsque les lixiviats vieux affichent des rapportsinférieurs à 0,05. Cette diminution de la bio-dégradabilité de l’effluent est due au relar-gage dans le milieu de grosses macromolé-cules organiques, du type substanceshumiques.Enfin, toutes ces études montrent d’unepart, que la majorité de l’azote est présentesous forme ammoniacale et d’autre part, queles métaux lourds semblent très affectés parl'évolution temporelle du lixiviat. Suivant lestade d’évolution biologique des déchets,trois types de lixiviats ont été distingués [2,5-8] :- les lixiviats jeunes,- les lixiviats intermédiaires,- les lixiviats âgés ou stabilisés.Les lixiviats jeunes se caractérisent par unecharge organique élevée relativement biodé-gradable (seuil de biodégradabilitéDBO5/DCO > 0,3) constituée principalementd’AGV. Ces lixiviats peuvent être chargés enmétaux (jusqu’à 2 g.L-1) du fait de leur pHrelativement bas (< 6,5). Ils correspondentaux premières phases non méthanogènes del’évolution d’un CSDU.

Les lixiviats intermédiaires : au fur et àmesure que le CSDU vieillit et que lesdéchets se stabilisent, la charge organiquediminue et les AGV se raréfient (20 à 30 % dela charge du lixiviat) au profit de composésde hauts poids moléculaires. L’émergencede ces composés tend à diminuer la biodé-gradabilité du lixiviat. De ce fait, le pH estvoisin de la neutralité et la charge en métauxdevient négligeable. Ces lixiviats correspon-dent globalement à la phase méthanogènestable.Les lixiviats âgés ou stabilisés sont caracté-risés par une faible charge organique, com-posée essentiellement des substanceshumiques (acides fulviques et humiques) dehauts poids moléculaires. Sont égalementprésents des composés de faibles poidsmoléculaires tout aussi réfractaires à la bio-dégradation (DBO5/DCO < 0,1). Ces lixiviatsstabilisés correspondent à la phase de matu-ration du CSDU.Toutes ces caractéristiques sont résuméesdans le tableau 3. Ainsi, avec le temps, lesteneurs en métaux des lixiviats diminuentrapidement avec les AGV. Parallèlement, lepoids moléculaire des constituants orga-niques augmente. La présence de ces acideshumiques et fulviques de hauts poids molé-culaires est importante à souligner du fait deleur affinité avec les polluants. Ces espècesfortement complexantes sont en effet res-ponsables du transport et du comportementdes principaux polluants dans l’environne-ment, en particulier les métaux et les pol-luants hydrophobes. Ces composés sontégalement reconnus comme responsablesde la coloration brune/noirâtre des lixiviats.Les lixiviats d’un CSDU stabilisé sont doncglobalement moins chargés que ceux d’unjeune centre, mais plus difficile à biodégra-der.La pollution organique biodégradable des1 DBO

5: Demande Biologique en Oxygène à 5 jours.

Tableau 3 : Évolution temporelle des lixiviats [11]

Jeune Intermédiaire Stabilisé

Âge (année) < 5 5-10 > 10pH 6,5 6,5-7,5 > 7,5DCO (mg.L-1) > 10.000 4.000-10.000 < 4.000DBO5/DCO > 0,3 compris entre 0,1 et 0,3 < 0,1Composés organiques 80 % AGV 5-30 % AGV + Acides humiques

acides humiques et fulviqueset fulviques

Métaux lourds < 2.000 mg.L-1 - < 50 mg.L-1

Tableau 4 : Variation de la composition moyennedes effluents de compostage

Origine DCO (mg.L-1) DBO5 (mg.L-1) DBO5/DCO pH N-NH4+ (mg.L-1) Référence

Compost de boues 132.000 71.000 0,54 7,11 -Compost de déchets municipaux(fraction organique) 177.000 87.000 0,49 6,16 - [A]

Boues et déchets verts (hiver) 8.440 4.860 0,58 - 370 [B]Boues et déchets verts (hiver) 7.220 4.730 0,66 6,9 -Boues et déchets verts (été) 18300 9.660 0,53 7,2 1.750Boues et déchets verts (automne) 13400 7.950 0,59 7,5 1.570

[A] Trujillo D., Font X. and Sánchez A., Use of Fenton reaction for the treatment of leachate from composting of different wastes, Journal of Hazardous Materials, 2006, B138, 201–204.

[B] Site de compostage industriel du sud de la France.

le lieu et le degréde maturation dulixiviat,- l’activité biolo-gique régnant àl’intérieur de l’al-véole de stockageimpose desvaleurs de pHcomprises, à peud ’ e x c e p t i o n sprès, entre 5,8 et

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lixiviats est présente, en général, durant lesdix premières années d’exploitation ducentre de stockage. La période de 30 ansprescrite par la réglementation permet d’as-surer largement la collecte et le traitementdes lixiviats les plus chargés. Hormis l’évolu-tion dans le temps, la composition des lixi-viats dépend de la nature des déchetsenfouis, la présence ou l’absence de matièreorganique fermentescible étant prépondé-rante. Enfin, les conditions climatiquesconjuguées au mode d’exploitation du sitejouent sur les quantités de lixiviat produiteset donc a fortiori sur leur qualité.Afin de positionner les lixiviats dans la clas-sification des effluents industriels, il est inté-ressant de les comparer à des effluents qui,au premier abord, peuvent s’en approcher :par exemple, les effluents de compostage.Au cours de la phase de compostage actif,des déchets (déchets verts, boues issues desstations d’épuration) sont biodégradés pardes microorganismes pour donner notam-ment de l’eau appelée “jus de compost” ouplus généralement lixiviat. Comme dans lescasiers de centre de stockage, ce liquide vapercoler à travers les déchets et s’enrichir encomposés organiques et minéraux pouvantêtre toxiques. La composition de cet effluentest donnée dans le tableau 4. Il apparaît clai-rement que ces effluents sont très variablesd’un site à l’autre mais également de façonsaisonnière pour un même site. Le rapportDBO5/DCO est supérieur à 0,5, ce quidémontre la forte biodégradabilité de ceslixiviats. L’ensemble des paramètres analy-tiques des effluents de compostage met enavant leur similarité avec les lixiviats decentres de stockage dits “jeunes”, c'est-à-dire à haute biodégradabilité.Les méthodes de calcul du volume des lixi-viats s’articulent autour de deux démarches:la simulation en laboratoire sur des casiersou lysimètres, ou la détermination du bilanhydrique du CSDU. Les études en lysimètrespermettent d’une part de maîtriser les diffé-rents paramètres du bilan hydrique etd’autre part de déterminer l’influence dumode d’exploitation de la décharge (déchetsen vrac, déchets compactés, déchets déchi-quetés, recirculation du lixiviat, couver-ture…). Une étude de Ham et Bookter [9]montre, par exemple, que les déchets déchi-quetés entraînent une diminution du volumedes lixiviats au détriment d’une pollutionconcentrée. Ehrig [6] note également que le

degré de compactage et donc la densité desdéchets limite l’infiltration des pluies rédui-sant ainsi de 50 % la quantité de lixiviats pro-duits. La méthode du bilan hydrique repré-sente une évaluation plus réaliste du volumedes lixiviats. Elle constitue une “balancecomptable” des entrées et sorties d’eau surle site, pendant une durée déterminée. Sonélaboration reste toutefois assez délicate carelle suppose la connaissance de la pluviomé-trie, mais surtout sa répartition en flux d’in-filtration, de percolation, de ruissellement etd’évaporation. La figure 4 présente les diffé-rents paramètres intervenant dans le cyclede l’eau sur le centre de stockage [13]. Cecycle peut être étudié à l’aide de l’équationde base du bilanhydrique. Celle-ciprend en compte lesdifférentes entrées etsorties d’eau sur lecentre. L’équation debase du bilanhydrique peuts’écrire:E = P + ED - 1 - ETR+ Rext - Rint ΔED• E : quantité d’ef-fluents pouvant êtreproduite, en m3,• P : quantité d’eaupluviale tombant surle site, en m3,• ED : eau de consti-tution des déchets, enm3,• ETR: évapotranspi-ration réelle, en m3,• I : Infiltration, en m3,• Rext : quantité d’eauruisselant de l’exté-rieur du site vers lesfossés de collecte deseaux de ruisselle-

ment, en m3,• Rint : quantité d’eau ruisselant de l’intérieurdu site vers l’extérieur, en m3,• ΔED : variation de la teneur en eau desdéchets, en m3.Pluviométrie P : il s’agit du terme principalen ce qui concerne les apports d’eau sur lesite. Les pluviométries moyenne et annuelleservent d’une part au dimensionnement desouvrages (casiers, bassins) mais aussi per-mettent d’observer leur influence sur l’ex-ploitation du site.Eau des déchets ED : les déchets enfouispeuvent être plus ou moins humides. Dansle cas des ordures ménagères mélangéesaux déchets artisanaux et commerciaux, la

Figure 4 : Cycle de l’eau sur un CSDU [13].




teneur en eau (mesurée par passage àl’étuve à 150 °C pendant 2 h) est estimée à40 % en masse. Cette valeur varie peu d’unsite à l’autre.Infiltration I : une infiltration peut se pro-duire dans le fond du site.Ruissellement Rint : le ruissellement de l’inté-rieur vers l’extérieur du site est supposé enprincipe négligeable en raison de la diguepériphérique délimitant les casiers d’exploi-tation. Un drain placé contre cette digue,côté déchets, doit permettre de diriger leseaux de percolation vers le point bas. Leséventuels ruissellements à prendre encompte sont ceux qui se produiraient pardébordement.Ruissellement Rext : d'éventuels apportsd'eau par ruissellement de l'extérieur versl'intérieur du site peuvent survenir si les fos-sés censés les capter sont inefficaces.Variation de la teneur en eau des déchets

ΔED : la teneur en eau des déchets peutvarier en raison de la pluviométrie reçue surl'alvéole d'exploitation. Les déchets sont eneffet susceptibles, en fonction de leurnature, d'absorber une certaine quantitéd'eau.Évapotranspiration réelle ETR: les dernièresapproches pour les calculs de bilan hydriquede centres en cours d'exploitation estimentque l'évapotranspiration issue du massif dedéchets est limitée et peut souvent êtreconsidérée comme nulle, surtout si la zoned’exploitation est couverte.L’étude réalisée par les Agences de l'eau surl'évaluation des flux de polluants liquidesgénérés par les CSDU d'ordures ménagèresindique que, sur huit sites étanchés artificiel-lement en fond de casier, la quantité men-suelle de lixiviats collectée est de 177 m3.ha-1

avec un écart type de 122 m3.ha-1. Cettevaleur moyenne correspondrait à une infil-

tration efficace de 212 mm.an-1, qui peut êtrereliée à P/4 (P : précipitations) ou P/3(valeurs moyennes sur la totalité du site),formules communément utilisées par lesexploitants pour estimer rapidement l’ordrede grandeur des quantités de lixiviats à col-lecter. Plusieurs modèles ont été développéspour étudier ce bilan hydrique, ainsi que deslogiciels tels que HELP (Hydrologic Evalua-tion of Landfill Performance) de l’EPA (USEnvironmental Protection Agency), etMOBYDEC (Modèle Global de BilanHydrique de Décharge) du BRGM (Bureaude Recherche Géologique et Minière) pourne citer que les deux principaux.

Traitement des lixiviats:les normes de rejets françaisesL’arrêté ministériel du 9 septembre 1997réglemente l’exploitation des CSDU et fixeles conditions de rejet des lixiviats vers le

Tableau 5 : Critères minimaux applicables aux rejets d’effluents liquides dans le milieu naturel [12]

Matières en suspension (MES) < 100 mg. L-1 si flux journalier max < 15 kg.j-1

< 35 mg.L-1 au-delàCarbone Organique Total (COT) < 70 mg.L-1

Demande Chimique en Oxygène (DCO) < 300 mg.L-1 si flux journalier max < 10 kg.j-1

< 125 mg.L-1 au-delàDemande Biochimique en Oxygène (DBO5) < 100 mg.L-1 si flux journalier max < 30 kg.j-1

< 30 mg.L-1 au-delàAzote global Concentration moyenne mensuelle < 30 mg.L-1

si flux journalier max > 50 kg.j-1

Phosphore global Concentration moyenne mensuelle < 10 mg.L-1

si flux journalier max > 15 kg.j-1

Phénols < 0,1 mg.L-1 si le rejet dépasse 1 g.j-1

Métaux totaux dont : < 15 mg.L-1

Cr6+, < 0,1 mg.L-1 si le rejet dépasse 1 g.j-1

Cd, < 0,2 mg.L-1,Pb, < 0,5 mg.L-1 si le rejet dépasse 5 g.j-1

Hg. < 0,05 mg.L-1

As < 0,1 mg.L-1

Fluor et composés (en F) < 15 mg.L-1 si le rejet dépasse 150 g.j-1

CN libres< 0,1 mg.L-1 si le rejet dépasse 1 g.j-1Hydrocarbures totaux < 10 mg.L-1 si le rejet dépasse 100 g.j-1

Composés organiques halogénés (en AOX ou EOX) < 1 mg.L-1 si le rejet dépasse 30 g.j-1

Substances toxiques bio-accumulables ou nocives pour l'environnement dont Très toxiques: 0,05 mg.L-1 si le rejet dépasse 0,5 g.j-1

les listes figurent dans le guide technique relatif aux décharges et centres de Toxiques ou néfastes à long terme: 1,5 mg.L-1

stockage de déchets ménagers et assimilés si le rejet dépasse 1 g.j-1

Nocives: 8 mg.L-1 si le rejet dépasse 10 g.j-1

Susceptibles d'avoir des effets néfastes: limite fixée par l'arrêté préfectoral d'autorisation si le rejet dépasse 10 g.j-1

2 AOX : Composés Organohalogénés adsorbables sur charbon actif. 3 EOX : Composés Organohalogénés extractibles.




milieu naturel. Ces effluents liquides ne peu-vent être rejetés dans le milieu naturel ques’ils respectent les valeurs fixées à l’article36 de cet arrêté. Les normes minimalesapplicables au rejet de ces effluents enmilieu naturel sont présentées dans letableau 5. Lorsque les conditions locales dumilieu récepteur l’exigent, des normes plussévères sont fixées par arrêté préfectoral.Sont interdits de manière systématique ladilution des lixiviats et l’épandage des lixi-viats, sauf cas particuliers motivés et préci-sés dans l’arrêté préfectoral d’autorisation.Si l'on compare les valeurs du tableau 3 àcelles du tableau 5, on constate que lesfilières de traitements des lixiviats doiventêtre très efficaces et ce pour trois raisonsprincipales: (i) la quantité de produit à élimi-ner : on constate que si la compositionmoyenne du lixiviat s'exprime en centainede milligrammes par litre voire en dizaine degrammes par litre, le taux de rejet doit êtresupérieur à 99 % pour les polluants princi-paux, (ii) le nombre de constituants: le lixi-viat possède une composition complexe etles normes en vigueur s’appliquent sur lamajorité des composés, ce qui interdit autraitement d'être sélectif pour tel ou tel pol-luant, (iii) la variabilité importante du lixi-viat : elle provient essentiellement de la

nature des déchets enfouis, du bilanhydrique (fonction des conditions locales depluviométrie), du mode d’exploitation et del’âge du centre de stockage, ce qui imposedes contraintes supplémentaires au niveaudu choix du procédé de traitement, etnotamment une importante flexibilité.

ConclusionCet article a pour but de mettre en avant et dequantifier la problématique lixiviat : ampleuret complexité. La production de déchets parhabitant et par jour est en constante aug-mentation et l'enfouissement dans les CSDUest encore pour longtemps l’exutoire de lamajorité de nos ordures ménagères. Le trai-

tement des lixiviats générés par ces CSDUprésente aujourd’hui des enjeux éco-nomiques et financiers importants. Tout ceciconduit à plusieurs questions: existe-t-il un pro-cédé suffisamment efficace pour répondreaux normes en vigueur? Est-il généralisableà l'ensemble des lixiviats ou du moins à undébit journalier fixé, pour l'ensemble desCSDU ? Procédés destructifs ou récupé-ratifs, l'avenir des concentrats ou des sous-produits issus de ces procédés sera à pren-dre en compte. Il semble sans trop s'avancerqu'un seul procédé ne pourra répondre àl'ensemble de ces critères du fait de la com-plexité et de la variabilité des lixiviats.Nous remercions la Région PACA pour sa collaboration. ■

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