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13 novembre 2014
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Surveillance et analyse des gaz de décharge

Le recyclage devenant plus courant, le recours à la mise en décharge diminue, mais celle-ci reste un moyen important d'élimination des déchets. Par exemple, les chiffres 2012-2013 du Defra (ministère de l'environnement, de l'alimentation et des affaires rurales) pour l'Angleterre montrent que 8,51 millions de tonnes, soit 33,9 %, des déchets collectés par les autorités locales ont été mis en décharge.

Le papier, les matières végétales, le bois, les textiles et le plastique constituent la majorité des déchets mis en décharge aujourd'hui, dont environ 65 % sont biodégradables. Lors de la création d'une décharge, une forte proportion d'oxygène est présente dans la masse des déchets. Au fur et à mesure que ces déchets s'humidifient sous l'effet des précipitations, une dégradation aérobie se produit, produisant du dioxyde de carbone et parfois d'autres gaz, comme l'hydrogène. Lorsque l'oxygène est épuisé, une dégradation anaérobie peut avoir lieu, produisant du méthane, du sulfure d'hydrogène et davantage de dioxyde de carbone. Il faut environ deux ans pour qu'une décharge commence à produire régulièrement des gaz. À ce stade, les principaux constituants sont le méthane (70 %) et le dioxyde de carbone (30 %), avec de petites quantités d'hydrogène, de sulfure d'hydrogène et d'autres gaz à l'état de traces, selon les conditions.

Quels sont les dangers associés à la mise en décharge ?
Il y a deux principaux dangers associés. Le premier est la production de lixiviat, formé lorsque l'eau passe à travers les déchets dans la décharge et ramasse des composés organiques et inorganiques. Ce liquide toxique s'accumule à la base de la cellule d'enfouissement. S'il n'est pas correctement contrôlé, il peut contaminer le sol environnant, les eaux souterraines et les cours d'eau voisins.

L'autre danger principal est le méthane, le dioxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène et d'autres gaz libérés par la décomposition des matières organiques, connus sous le nom de gaz de décharge. La majeure partie de ce gaz est produite pendant la durée de vie d'une décharge et pendant environ 20 ans après le recouvrement du site. Cependant, de faibles niveaux de production résiduelle se produiront pendant beaucoup plus longtemps, peut-être plus de 100 ans. Le méthane présente un risque d'explosion grave, est nuisible à la vie végétale et est également un gaz à effet de serre. Le dioxyde de carbone, également un gaz à effet de serre, est toxique et asphyxiant, car il appauvrit les niveaux d'oxygène locaux. Le sulfure d'hydrogène est très toxique, même à de très faibles concentrations.

Différentes méthodes de surveillance
Les échantillons de gaz de décharge peuvent être prélevés et analysés soit à l'aide d'un équipement portable, soit en installant un système de surveillance permanent. Les principales options sont les suivantes :

Surveillance des forages
La concentration relative de méthane/dioxyde de carbone/oxygène dans l'espace de tête d'un forage indique l'évolution du processus de décomposition. Les équipements d'échantillonnage sont utilisés pour la surveillance en prélevant régulièrement des échantillons dans les forages et en mesurant les concentrations de chaque gaz. Les fluctuations de la pression atmosphérique affectent l'évolution et la concentration des gaz, c'est pourquoi les systèmes de surveillance mesurent souvent aussi la pression dans chaque trou de forage. Les concentrations de gaz et les relevés de pression peuvent être effectués manuellement à l'aide d'instruments portables, tandis que les systèmes d'échantillonnage fixes offrent une solution automatisée où les relevés sont effectués régulièrement et enregistrés à des fins d'analyse.

Surveillance des boîtes à flux
Cette méthode est principalement utilisée pour localiser les émissions de méthane dues à des brèches dans le couvercle d'une décharge fermée et pour démontrer la conformité avec la directive sur les décharges, notamment en identifiant les défauts du système de gestion des gaz sur un site et en donnant la priorité aux mesures correctives nécessaires, ainsi qu'en quantifiant les émissions totales de cet important gaz à effet de serre sur l'ensemble du site.

Surveillance du périmètre
L'air autour du périmètre d'une décharge en exploitation ou fermée est surveillé afin de quantifier le niveau de méthane et d'autres gaz s'échappant dans l'environnement. Cette surveillance est généralement effectuée la nuit, lorsque les conditions de l'air ont tendance à être plus calmes et qu'il y a une élévation thermique, qui fait remonter le gaz du sol vers le haut. Au Royaume-Uni, la limite autorisée pour le méthane ambiant s'échappant d'un site est de 10ppm. Des échantillons peuvent être prélevés sur le périmètre du site ou jusqu'à 500 mètres de distance. Tout dépassement avéré des limites fera l'objet de tests répétés.

Les sites de décharge font, et feront encore longtemps, partie intégrante de toute stratégie de gestion des déchets. Leur utilisation continue exige de bonnes pratiques opérationnelles, dont la gestion des gaz fait partie intégrante. Avec un plan de gestion des gaz en place, les opérateurs peuvent être sûrs que toute décharge sous leur juridiction sera sûre pour les générations à venir.

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