Transfert advectif et diffusif de polluants inorganiques dans les barrières d'étanchéité minérales présentes dans les centres de stockage de déchets (application aux sols fin portugais)

Le présent travail vise à contribuer à une meilleure connaissance de la performance hydro-géochimique des sols dont les caractéristiques géotechniques sont proches de celles des sols habituellement utilisés pour la construction des barrières d'étanchéité minérales présentes dans les Centres de Stockage de Déchets (CSD), et ainsi à une meilleure conception et à un meilleur dimensionnement des dispositifs d'étanchéité sur la base de la détermination de la conductivité hydraulique, du coefficient de diffusion effective et de la capacité de rétention des sols. Nous présentons l'étude de la phénoménologie des interactions sol-eau-électrolyte, dans le but de contribuer à une meilleure compréhension du fonctionnement du système sol-lixiviat. Nous décrivons les principaux processus physiques, chimiques et biologiques de rétention des polluants inorganiques dans les sols et présentons pour quelques polluants inorganiques les mécanismes de rétention responsables de leur retardement dans les sols. Nous indiquons les principaux processus de transport des polluants à travers les barrières d'étanchéité minérales ainsi que la formulation mathématique correspondante. Les principes fondamentaux de la perméabilité et de la diffusion dans les sols ainsi que les méthodes de mesure en laboratoire de la conductivité hydraulique et du coefficient de diffusion effective sont présentés. Les caractéristiques des lixiviats produits dans les CSD de déchets ménagers et assimilés sont données ainsi qu'une base de données relative à la composition chimique de ces lixiviats. Ces données ont permis de sélectionner les espèces chimiques inorganiques et les concentrations chimiques représentatives de la composition chimique des lixiviats réels afin de préparer des lixiviats synthétiques : acide et neutre à légèrement alcalin. Nous décrivons la méthodologie qui a conduit au prélèvement de trente échantillons dans les principales formations argileuses portugaises et procédons à la caractérisation des sols. Les résultats obtenus dans les essais sont analysés ainsi que leur traitement statistique à travers des méthodes de corrélation linéaire et d'analyses multivariées, dans le but de sélectionner les échantillons représentatifs de l'échantillonnage global. Les essais de perméabilité en laboratoire ont été réalisés avec des équipements et dispositifs spécialement conçus pour la détermination de la conductivité hydraulique des éprouvettes et du temps de transfert d'espèces chimiques inorganiques à travers les sols par advection et pour l'étude des effets des lixiviats acide et neutre à légèrement alcalin sur l'intégrité des sols à long terme. Nous avons procédé, en plus de l'étude du transport d'espèces chimiques par advection, à l'étude du transport d'espèces chimiques à travers les sols par diffusion. Pour ce faire, des équipements et dispositifs spécifiques pour l'étude du transport des polluants par diffusion pure ont été conçus.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF