Détermination des caractéristiques hydro-mécaniques d'un déchet biodégradable : laboratoire et site d'ISD
par Kiran Nousheen Arif
Thèse de doctorat en Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'environnement
Sous la direction de Jean-Pierre Gourc.
Soutenue en 2010
à Grenoble , dans le cadre de École doctorale Sciences de la terre, de l’environnement et des planètes (Grenoble199.-....) .
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Résumé
Cette thèse porte sur l'étude du comportement hydromécanique des déchets biodégradables à deux échelles : au laboratoire et dans les sites de stockage. Après une introduction sur les Installations de Stockage et le traitement final des déchets (Chapt. 1), les paramètres physiques, mécaniques et hydrauliques sont définis par analogie avec les milieux granulaires (Chapt. 2). Les recherches présentées se rapportent d'une part aux propriétés de transfert et d'autre part aux propriétés mécaniques d'un déchet biodégradable. Des essais originaux de compression-perméabilité au gaz ont été réalisés sur des déchets jeunes et des déchets biodégradés au laboratoire dans le but de mesurer l'évolution de la conductivité au gaz en fonction du tassement et du degré de saturation en lixiviat (Chapt. 3). Ces essais permettent de valider le modèle de double porosité proposé par Stoltz (Thèse 2009) (Chapt. 4). Dans un deuxième temps, on s'intéresse aux propriétés mécaniques : une nouvelle version du logiciel ISPM est proposée, il s'agit d'un outil de modélisation destiné à la prévision du tassement des déchets - Olivier (Thèse 2003). Ce nouveau modèle, appliqué à l'étude du tassement de deux alvéoles en service, a permis par méthode inverse de déterminer le coefficient de compressibilité secondaire de ces déchets (Chapt. 5). Enfin, la résistance au cisaillement de déchets biodégradables issus de forages est caractérisée en fonction de différents paramètres d'état (Chapt. 6) et ces valeurs sont utilisées pour un calcul de stabilité sur site.
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Résumé
The present research workdeals with the study of hydro-mechanical characteristics of biodegradable waste at laboratory scale and landfill site. After a brief introduction of landfills and final treatment of waste (Ch. 1), physical, mechanical and hydraulic parameters have been defined by analogy with porous media (Ch. 2). The research work presented, on one hand casts light on the flow properties, and, one the other, characterizes mechanical properties of biodegradable waste. Novel laboratory experiments on fresh as well as on biodegraded waste, vis-a-vis compression-permeability of gas, were conducted (Ch. 3). These experiments were aimed at measuring the evolution of gas conductivity as a function of settlement and degree of saturation in leachate, allowing eventually to validate the double porosity model proposed by Stoltz (Thesis 2009) (Ch. 4). Extending on the mechanical properties, a new version of software ISPM - Olivier (Thesis 2003), a modelling tool meant for settlement prediction of waste, has been proposed. The new model, implemented on the study of settlement of two cells in question, served to determine the coefficient of secondary compression by retrofunction of different state parameters (Ch. 6). The latter values hence achieved have been employed for site stability calculations.
