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Modélisation numérique du rayon d'influence des puits de captage des biogaz dans les sites d'enfouissement sanitaires.

Vigneault, Harold (1999). Modélisation numérique du rayon d'influence des puits de captage des biogaz dans les sites d'enfouissement sanitaires. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 150 p.

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Résumé

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De 80 à 90 % des déchets produits en Amérique du Nord sont acheminés à des sites d'enfouissement sanitaire. Ces sites génèrent de grandes quantités de lixiviat et des biogaz qui, s'ils ne sont pas contrôlés, peuvent affecter la santé humaine et l'environnement. Les biogaz, qui peuvent contenir jusqu'à 50% de méthane, deviennent explosifs à une certaine concentration dans l'air et ils participent à l'effet de serre. Aujourd'hui, la majorité des sites d'enfouissement ont un programme de récupération des biogaz, soit dans le but de les brûler ou de les valoriser. Cette récupération se fait à l'aide de puits installés à même les déchets. Le contrôle de la récupération comporte plusieurs inconnus, notamment le rayon d'influence des puits de captage qui est estimé dans la plupart des cas de façon empirique. Cette étude a pour objectif de modéliser des systèmes de récupération pour déterminer le rayon d'influence d'un puits de captage. Le logiciel utilisé pour la modélisation est TOUGH2-LGM conçu spécialement pour représenter la production et l'écoulement des gaz dans les sites d'enfouissement. Le taux de production des biogaz et les propriétés des déchets du CESM (Complexe Environnemental de Saint-Michel) à Montréal ont été utilisés pour fournir des paramètres réalistes de modélisation. Différentes géométries sont modélisées pour le puits et le site et les résultats sont résumés sous forme d'abaques. Ces abaques peuvent servir à concevoir des réseaux de captage qui seront plus sûrs ou pour améliorer les réseaux déjà existants. Les résultats obtenus montrent, entre autres, que certaines géométries de puits sont plus efficaces que d'autres, que le rayon d'influence est proportionnel à la succion appliquée au puits et qu'il n'y a pas de relation linéaire entre les différentes épaisseurs de sites modélisées et le rayon d'influence.

Abstract

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From 80 to 90 % of the wastes produced in North America end up in sanitary landfills which are thus of primary importance for waste management. However, these sites generate large amounts of leachate and landfill gas that can be harmful to human health or the environment if they are not properly controlled. Landfill gas contains up to 50 % of methane. This gas contributes to global warming and can be explosive above a concentration threshold in air. Today, most sites maintain a landfill gas recovery systems. Gas recovery is achieved using wells installed within the wastes that act either as passive vents or are connected to gas compressors applying suctions to well heads. The control of landfill gas recovery systems involves many unknowns, notably the radius of influence of the recovery wells, which is determined empirically. The objective of our study is to numerically model landfill gas recovery systems in order to determine the radius of influence of recovery wells. For the modeling, we used the numerical simulator TOUGH2-LGM which was developed to represent landfill gas production and migration in landfills. In order to have realistic modeling parameters, we used the landfill gas production rate and waste properties of the well characterized sanitary landfill of the City of Montreal (the Complexe Environnemental de Saint-Michel, CESM). Various well configuration and site geometry are modeled and results are summarized as graphs. These graphs can be used to design efficient new recovery systems or improve existing ones. The results obtained show that, among other things, sorne well configurations are more efficient, the radius of influence is proportional to the well head suction pressure, and there is no linear relationship between site thickness and the radius of influence of recovery wells.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Lefebvre, René
Mots-clés libres: modélisation numérique; puits de captage; biogaz; déchets; enfouissement sanitaire; abaques; TOUGH2-LGM; CESM
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 17 févr. 2014 21:55
Dernière modification: 16 mars 2016 15:24
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2016

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