Lixiviat

La production des lixiviats varie selon :

• la nature du déchet (plus ou moins soluble, hétérogène et toxique, poudreux ou vitrifié…) ; il s'agit souvent d'ordures ménagères, de déchets industriels, de déchets de construction, de cendres ou mâchefers ou de poussières issues de filtration.
• la vitesse de percolation de cette eau, et selon le chemin parcouru par elle dans les déchets ;
• La quantité de précipitation (ou la fréquence de phénomène d'inondation ou remontée de nappe) sur le lieu d'implantation du site d'enfouissement ou à son amont ;
• La surface au sol, en effet pour le même tonnage un site étendu produira plus qu'un site avec une hauteur de déchet plus importante.
• La forme du site (qui facilite ou non le ruissellement et la stagnation des eaux).
• Les conditions d'enfouissement du déchet.
• Le mode d'exploitation du site[5].

Les déchets organiques devant être humides pour pouvoir se dégrader, la mise en place d'une couverture étanche (type géo-membrane) doit être accompagnée d'une humidification artificielle du massif de déchet par recirculation des lixiviats par exemple.

La composition chimique des lixiviats dépend fortement de la nature du déchet enfoui (déchets biodégradables ou non biodégradables, organiques ou inorganiques, toxiques ou écotoxiques ou pas[3] et aussi et en particulier la gestion des apports en eau. De plus les réactions intervenante dépendent majoritairement des phénomènes intervenant dans la dégradation des déchets tels que processus chimique, adsorption…[6]

Les lixiviats sont généralement caractérisés par les paramètres comme le pH, la conductivité, l'azote global (forme ammoniaque majoritaire), la DBO, la DCO et leurs contenus en métaux et métalloïdes toxiques ou indésirables. La DBOet la DCO sont les paramètres qui indiquent la concentration en matière organique.

Suivant l'évolution chimique et biologique des déchets, on retrouve trois types de lixiviats :

1. Les lixiviats jeunes (<5ans) qui se caractérisent par :
   • une charge organique très élevée (DCO>2000 mg d’O₂/L)
   • un ratio de biodégradabilité DBO/DCO >0,3
   • un pH de l'ordre de >6[7]
2. Les lixiviats intermédiaires : au fil du temps, la composition des percolats évoluent en passant de jeune à intermédiaire se caractérisant par
   • un pH a voisinant 7
   • une biodégradabilité assez faible (DBO5 /DCO voisin de 0,2)[8]
3. Les lixiviats stabilisés (> 10 ans) présentent :
   • une biodégradabilité très faible (DBO5/DCO< 0,1)
   • une DCO qui dépasse 3000 mg L-1[9]

La mise en place d'un centre d'enfouissement demande une étude précise du sol afin de caractériser au mieux la nature de celui ci.Le but de l’étude du sol est la protection des nappes phréatiques,pour cela des modèles d’étude géologique aident à mieux caractériser le sol avant la mise en place des décharges. Les terrains utilisés pour les stockages sont argileux (imperméable). Si la perméabilité du sol est trop importante un traitement préalable de la surface du casier est réalisé pour diminuer sa perméabilité.Dans certains cas un géomateriaux est nécessaire pour une bonne séparation

Le but du captage est de limiter la hauteur d'eau dans les massifs de déchets, pour éviter un éventuel transfert de la pollution vers les sols et les nappes phréatiques. Deux techniques sont utilisées :

• Drainage gravitaire
• Pompage

Après le captage, les lixiviats sont stockés. Le conditionnement peut notamment être assuré par une solution de stockage de liquide (citerne souple…), mais plus généralement dans des bassins membranés.

Dans certains pays, les lixiviats issus de décharges sont collectés et envoyés vers des stations d'épuration avant d'être évacués dans la nature[3]. Certains pays (comme la France) encouragent un traitement dans la décharge (79 % des lixiviats en 2016) sur place avant de les rejeter dans l'environnement[3]. Dans tous les cas, tant que le lixiviat est toxique, son traitement doit pouvoir se poursuivre durant des siècles éventuellement[3]. Les exigences réglementaires vont probablement rendre de plus en plus difficile le co-traitement du lixiviat très pollué avec les eaux usées municipales. Les coûts de gestion vont augmenter pour les pays tels que la Hongrie, la Lettonie et le Portugal où plus de 70 % des déchets partent encore en décharge.

La plupart des installations ne disposent pas de traitement sur place et envoient par les réseaux d'égouts ou par camion leurs lixiviats sur des stations d'épuration urbaine, qui ne sont généralement pas équipées pour traiter ce type de pollution. Mais le flux peu important par rapport au débit de la station d'épuration permet un rejet acceptable au milieu naturel par dilution[11] avec les effluents urbains.

La complexité des lixiviats rend leur traitement très technique. Pour arriver à les traiter avec des qualités de rejet satisfaisantes, des techniques poussées ont été mises en place. L’idéal pour ce genre d'effluent serait un traitement par voie biologique de type intensif mais cela dépend du type des lixiviats (jeune,intermédiaire,stabilisé), donc de leurs biodégradabilité car l'activité bactérienne est limité dans ce genre de forte pollution. Ces traitements biologiques, couplés à des traitements de finition, comme la filtration sur charbon actif, ont fait leurs preuves et sont économiques ; cependant des traitements physiques tels les systèmes de filtration (type osmose inverse ou nanofiltration) ou par des systèmes thermiques d'évaporation pouvant utiliser le biogaz comme source d'énergie, mais attention, ces procédés produisent des concentrats extrêmement coûteux à gérer et le retour directement sur le site de ceux-ci, comme cela se faisait et se fait encore parfois, est extrêmement dommageable à long terme, puisque ces polluants vont rapidement reformer des lixiviats.

• Aran C (2001). Modélisation des écoulements de fluides et des transferts de chaleur au sein des déchets ménagers. Application à la Réinjection de Lixiviat dans un Centre de Stockage (Thèse de doctorat en Science de la Terre et de l’Environnement ; Mécanique des Fluides; Institut National Polytechnique de Toulouse), PDF, 262 p.
• Bellenfant G (2001). Modélisation de la production de lixiviat en centre de stockage de déchets ménagers (Thèse de doctorat , Institut National Polytechnique de Lorraine-INPL).
• Matejka, G., Rinke, M., Mejbri, R., & Bril, H. (1994). Pollution engendrée par un lixiviat de décharge d'ordures ménagères: Bilan hydrique et caractérisation. Environmental technology, 15(4), 313-322 (résumé)