Aptitude à la valorisation des cendres d'incinération des boues de l'assainissement collectif

par Cécile Roland

Thèse de doctorat en Géologie de l'ingénieur

Sous la direction de Roger Struillou.

Soutenue en 2002

à l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées .

  • Titre traduit

    Valorisation of ashes of sewage sludge


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  • Résumé

    La valorisation des cendres d'incinération des boues de l'assainissement collectif (CIBAC)permettrait de diminuer la quantité de ces déchets déposée en centre de stockage. L'étude des propriétés physiques, de la composition chimique, de la nature minéralogique et du comportement environnemental a été menée sur 4 CIBAC et sur une cendre volante de centrale thermique qui est un matériau de référence en terme de comportement pouzzolanique. Cette étude a montré que les CIBAC ont des propriétés physiques et un comportement environnemental comparables à ceux des cendres volantes de centrale thermique niais ont une composition chimique et une nature minéralogique bien distinctes de celles des cendres volantes de centrale thermique. Les CIBAC sont caractérisées par une faible teneur en constituants acides réactifs (%Si + %A1 < 50 %) et par une forte teneur en phosphates (P2 O5 = 20 %). Le phosphate des CIBAC est présent sous la forme d'un minéral unique, la whitlockite, qui est un phosphate de calcium, de magnésium, de manganèse et de fer. Les résultats de l'essai Chapelle et des essais de résistance à la compression sur des mortiers dont une partie du ciment a été substituée par des CIBAC montrent que les CIBAC sont peu réactives en présence de chaux (consommation de chaux 4 fois plus faible que celle des cendres volantes de centrale thermique) et ont un comportement mécanique semblable à celui d'un matériau inerte. La valorisation des CIBAC comme matériau pouzzolanique ne semble donc pas intéressante. En revanche, l'ajout des CIBAC à un sol acide forestier (pH = 3,6 et %P < 100mg/kg) permet un accroissement de la teneur en phosphore assimilable du sol et permet un regain de son activité biologique par correction du pH, amélioration de la nitrification et apport d'oligo-éléments. La valorisation des CIBAC comme fertilisant phosphaté et amendement calcique mériterait donc d'être prise en considération.

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