Fractionnement et caractérisation de la matière organique des lixiviats de décharges d'ordures ménagères

Abstract

Les lixiviats de décharge constituent une source de nuisance qui vient s'ajouter aux nombreux problèmes de contamination du milieu environnant s'ils ne sont pas traités avant leur rejet. La matière organique, principale composante de ces effluents, doit retenir une grande attention dans la mesure où il est difficile d'éviter la propagation et la diffusion de cette pollution dans les sols et vers les nappes phréatiques. Cette étude vise à fractionner et à caractériser la matière organique présente dans des lixiviats de décharges d'ordures ménagères afin de prévoir et d'orienter le choix des traitements les plus adaptés compte tenu de leur biodégradabilité.La méthode de fractionnement utilisée comprend une adsorption spécifique sur résines macroporeuses Amberlite XAD (combinaison de XAD-7 et XAD-4) pour séparer les composés hydrophobes et hydrophiles qui sont ensuite extraits à la soude (composés acides) et au dichlorométhane (composés neutres). Le fractionnement de la matière organique par filtration sur résines XAD-7 et XAD-4, après une première étape de précipitation en milieu acide (pH=1), a permis de répartir l'ensemble des composés organiques du lixiviat dans six fractions de spécificités différentes fonction de la taille et/ou du caractère hydrophile ou hydrophobe des molécules. Les résultats montrent que ce protocole expérimental permet d'extraire au moins 98 % de la matière organique totale (pourcentage relatif aux teneurs de la demande chimique en oxygène ou DCO), dont la plus grande proportion est constituée des substances humiques (76 % à 90 % en DCO). Diverses méthodes analytiques ont été proposées en vue de caractériser les fractions isolées telles que l'analyse élémentaire, la spectrophotométrie infrarouge, la résonanoe magnétique nucléaire C13 (RMN Cl3) et la chromatographie CG/FID et CG/SM.Landfill leachates represent an obvious source of pollution for the environment and many studies have attempted to analyze organic pollutants found in leachates. A number of methods have been described in the literature for the isolation and concentration of dissolved organic matter from landfill leachate samples. Membrane ultrafiltration, gel permeation and high performance liquid chromatography are commonly used because these techniques can be easily adapted to separate soluble organic substances from large volumes of leachate. The objective of this study was to fractionate and characterize dissolved organic matter found in leachates collected from sanitary landfills.The discharges are defined with regard to the geological context from which they are situated and the nature of the waste. The discharges are classified in three categories, based upon the value of the permeability coefficient K, the substratum and its continuity.- class 1; impermeable site (K < 10-[sup]9 ms-¹ minimal thickness of 5 m). - class 2; semi permeable site (10-[sup]9 ms-¹ < K < 10-[sup]6 ms-¹). - class 3; permeable site ( K > 10-[sup]6 ms-¹). The studied leachates come from landfill of class 2:- Crézin (Haute-Vienne) of compacted type: i...

Decomposition of toxic pollutants in landfill leachate by ozone after coagulation treatment

“…The identification results obtained in this study partially were coincided with results of other authors. So, after the coagulation of the landfill leachate, the presence of different compounds such as aliphatic carboxylic acids, methyl phenols, ethylphenols, alkyl benzenes, aliphatic compounds, amines [8,9,[13][14][15][16][17], and light fractions of HS with molecular weight 165-287 [46] were found in residual water. Furthermore, the fragments of proteins, lignin, cellulose, polysaccharides can be contented in water [17,47] too.…”

“…The humic substances (HS) constitute an important group of leachate organic matter [9,11,12]. Nevertheless, the principal components of organic compounds in landfill leachates do not vary 0304 significantly: only the composition of organics can be varied dependently on the landfill age (Table 2) [8,9,[13][14][15][16][17]. In addition, with increasing landfill age, the produced leachates are characterized by the presence of substantial quantities of recalcitrant, difficult-to-treat, "hard" COD (the chemical oxygen demands) compounds.…”

Fractionnement et caractérisation des lixiviats de centres d'enfouissement technique de déchets ménagers: intérêt de la chromatographie liquide haute performance sur le gel d'exclusion stérique

“…Dans ces substances, alors que les acides fulviques sont solubles à la fois en solutions acide et alcaline, les acides humiques précipitent en milieu acide (POWELL et al, 1992 ;SCHNITZER, 1991). La précipitation à pH 1 permet d'ailleurs le fractionnement de ces substances dans les eaux naturelles (THURMAN et al, 1981) et dans les lixiviats (MEJBRI et al, 1995). Pour les fractions F1, F2 et F3, nous avons constaté une précipitation après acidification.…”

“…Ainsi, outre la mesure de paramètres globaux tels que DCO, DB0 5 , absorbance UV..., des techniques d'identification ou d'analyses plus spécifiques ont été présentées : chromatographie en phase gazeuse avec détection à ionisation de flamme ou détection de masse (FORST ef al., 1989 ;HARMSEN, 1993 ;MANNI et al, 1995 ;MEJBRI ef al., 1995 ;MERTENS et al, 1995 ;MURRAY et al, 1990 ;OMAN ef al., 1993 ;REINHARD ef al., 1984 ;SAWHNEY ef al., 1984 ;SCHULTZ ef al., 1986), chromatographie en phase liquide haute performance (GOURDON et al, 1989), spectroscopie infrarouge, RMN et analyse élémentaire (MEJBRI ef al., 1995). Ces caractérisations sont menées sur les effluents bruts ou après fractionnement préalable par extraction liquide-liquide ou par perméation sur gel Sephadex (CHIAN ef al., 1977 ;CHAISSAC ef al., 1987 ;CLEMENT ef al., 1994 ;GOURDON ef al., 1989 ;GRANET ef al., 1985 ;MILLOT, 1986 ;MILLOT ef al., 1987 ;URANO et al, 1980) par ultrafiltration (GOURDON ef al., 1989SLATER ef al., 1985), par adsorption sur résine Amberlite XAD (MEJBRI et al, 1995). L'examen de ces différents travaux conduit aux conclusions suivantes : -la chromatographie par perméation sur gel Sephadex et l'ultrafiltration fractionnent la matière organique en deux groupes prédominants de composés : ceux de poids moléculaires apparents (PMA) inférieurs à 1 000 Daltons (Da) et ceux de PMA supérieurs à 5 000-10 000 Da ; -l'exploitation des spectres IR et RMN met en évidence des groupements fonctionnels présents aussi dans les acides humiques et fulviques de la matière organique naturelle ; -les analyses chromatographiques, essentiellement en phase gazeuse montrent la diversité des composés organiques mais mis à part le dosage des acides gras volatils, peu d'auteurs ont quantifié les composés identifiés.…”

Traitement de lixiviats stabilisés de décharge par des membranes de nanofiltration

“…Les lixiviats conservent une DCO récalcitrante (500 à 1 500 mg Og/L -1 ), appelée « DCO dure » (CHIAN, 1977 ;HARMSEN, 1983 ;GOURDON, 1989et MEJBRI, 1996.…”