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Étude de l'enlèvement des métaux lourds contenus dans les cendres volantes d'incinérateurs d'ordures ménagères.

Tincelin, Claire (1993). Étude de l'enlèvement des métaux lourds contenus dans les cendres volantes d'incinérateurs d'ordures ménagères. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 164 p.

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Résumé

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L'incinération des ordures ménagères permet de diminuer les quantités solides à mettre en décharge surveillée, de 85 à 90%. Cependant, si les cendres de grille sont relativement amorphes et peu riches en métaux lourds, les cendres volantes ont, par leur concentration de métaux et la disponibilité de ceux-ci, les caractéristiques de déchets dangereux. L'incinérateur de la ville de Québec produit, de plus, un résidu basique issu de la neutralisation des gaz acides, qui est mélangé pour sa disposition aux cendres volantes. Ce sont ces cendres-mélange qui sont étudiées afin de les débarrasser de leurs métaux lourds. Une étude de lixiviation à l'aide des bactéries Thiobacillus ferrooxydans n'ayant pas donné de résultat probant, l'étude de la lixiviation par voie chimique des métaux contenus dans le mélange a été menée en erlenmeyer avec l'élaboration de cinq essais différents avec quatre phases de réaction: - une série de lavages à l'eau (pH naturellement proche de 12); - une acidification (H2S02 ou HCl concentré, à pH 3.5 ou 3) avec, pour trois essais sur cinq oxydation du matériau à l'aide de H2O2 (30%) jusqu'à 400 ou 500 mV; - l'ajout de sel NaCl par solution molaire ou de FeC13; et - des rinçages à l'eau. L'efficacité des différents essais était contrôlée par les quantités de métaux solubilisés et soutirés, et à l'aide du test de lixiviation du ministère de l'environnement du Québec appliqué aux résidus obtenus à la fin des procédés. Les rinçages basiques ont permis d'enlever 25% du Pb total contenu dans la cendre-mélange, soit 80% du métal solubilisé au cours du procédé. Pour les autres métaux (Cd, Cr, Zn), c'est l'ajout d'acide qui permettait le meilleur enlèvement. L'ajout de sel n'était pas plus efficace qu'une amélioration de la décantation. L'oxydation était nécessaire pour améliorer l'enlèvement de certains métaux (Cd, Pb) et pour stabiliser les résidus des essais. Le test de lixiviation caractérisait la cendre-mélange comme déchet dangereux. Cependant, les concentrations obtenues dans les conditions du test en phase acide n'étaient pas représentatives de la disponibilité du Pb très soluble en phase basique. Appliqué aux résidus des différents essais, le test indiquait de meilleurs résultats pour les essais avec oxydation. A priori, le procédé de solubilisation le plus efficace correspond à l'essai le plus simple et le moins cher, soit avec oxydation par H2O2 à 400 mV, acidification par H2S04 à pH 3.5 et ajout de FeC13 (0.5 mg/12 g de cendre) pour favoriser la décantation. Cependant, tous les résidus testés demeurent avec des caractéristiques de déchet dangereux, et des améliorations au traitement des cendres doivent être apportées.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Couillard, Denis
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: métaux lourds; cendres volantes; incinérateur; ordures ménagères; déchet dangereux; enlèvement; environnement; oxydation; résidu; traitement; plomb; cadmium
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 févr. 2014 18:36
Dernière modification: 17 mars 2016 13:25
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1988

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