Contribution à l'élaboration d'un système d'aide à la formulation de liants hydrauliques pour la stabilisation/solidification de déchets

= Development of a knowledge based system on formulation of adequate binder for waste stabilization / solidification

• Auteur / Autrice : Geneviève Foray
• Direction : Jean Pera
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Méthodes de conception en bâtiment et techniques urbaines
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : URGC - Unité de Recherche en Génie Civil (Lyon, INSA) - école doctorale non créée

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déchets

Solidification

Systèmes d'aide à la décision

Résumé

Le choix d'un liant hydraulique est une étape déterminante dans le processus de Solidification / Stabilisation d'un déchet avant sa valorisation ou sa mise en décharge. Cette décision se ramène à un problème d'optimisation multicritères. Nous avons choisi de l'aborder de manière systémique et de concevoir un système d'aide à la formulation. Celui-ci se présente sous la forme d'une base de connaissances flexible et évolutive, accessible à partir d'un simple tableur. Son originalité réside dans le fait qu'il intègre à la fois des données bibliographiques (30 ans d'expérience) et des données scientifiques issues d'un cadre expérimental homogène, résultant de notre recherche. Chaque référence bibliographique est entrée de manière complète (auteur, références, déchet, liant, essais, conclusions, type d'étude), l'utilisateur restreint sa consultation aux champs qui le concernent. Le cadre expérimental développé permet de comprendre les mécanismes de fixation mis en jeu lors des associations déchet / liant hydraulique et d'évaluer les performances de chaque liant vis à vis de déchets types. Notre procédure s'appuie sur deux vecteurs : l'étude de suspensions et l'étude de pâtes pures de consistance normale. Ce programme est appliqué sur des métaux lourds sous forme synthétiques associés huit liants hydrauliques. Les résultats permettent d'établir une carte des interactions liants / déchets et de qualifier la Solidification / Stabilisation. Confrontée à un problème technique, la base de données délivre une liste de formulations possibles, les interactions à connaître ainsi qu'un ensemble de références à consulter. Ce travail de recherche établit les prémices d'un système d'aide à la formulation de liants de Solidification / Stabilisation. Il doit être enrichi par de nouvelles données (autres polluants, liants, déchets réels) et l'expérience de nouveaux utilisateurs.

The literature review completed shows that there is a Jack of complete and consistent data on waste I binder interactions. The gathering of those information under a data base format gives an easy access to research history. Data base provides a full answer fitting the technical problem, a set of possible formulations, some drawbacks to be aware of, and a list of references to consult. However, the variety of the context is a barrier towards the next step of this work: development of a knowledge based system on SIS binder formulation. Heuristics have to be derived from a homogenous and consistent set of data, an extensive lab program was therefore developed. This applied part has two targets: understanding the mechanisms involved in S/S of heavy metals for each type of binder and rating their capacity to fix heavy metals. Our experimental procedure relies on two suspension and pure paste. Results confirm whether the pollutant modifies the hydration or not, give access to the extent of 'binder stabilization' without taking into account the solidification part, and enlighten the mechanisms involved. A binder / waste interaction card is drawn associated to an index of stabilization / solidification efficiency. Synthetic forms of heavy metals as well as height commercial binder are selected to illustrate the purpose and validate the methodology. This works provides the basis for the development of a knowledge based expert system. It still has to be implemented with more waste and more binders as each case is specific.