Conséquences de l'apport de verre pilé à la surface du champ et de son incorporation dans la couche travaillée

Pour accroître le taux de recyclage du verre d'emballage, Eco-Emballage et BSN Glasspack ont recherché des débouchés alternatifs pour les 100 à 150.000 tonnes/an de calcin ? soit environ 5% du verre d'emballage - trop pollué pour être valorisé en verrerie. Pour estimer ce que seraient les conséquences de l'incorporation de verre au sol, les effets du verre sont mesurés dans les domaines chimiques biologiques et physiques au cours d'expérimentations au terrain et au laboratoire et les résultats sont généralisés en utilisant des modèles. L'analyse chimique du verre pilé < 6mm utilisé révèle la présence d'éléments en traces. Les expériences en milieux confinés ou ouverts montrent que seules des conditions réductrices engendrées par la présence de matières organiques facilement fermentescibles permettent la mise en solution du Mn et Pb. Sur un sol argilo-limoneux, un mulch de 3 cm et dans un moindre degré un mélange à 40% de verre, limitent l'évaporation et accroissent la température et l'humidité du profil par rapport au sol nu. L'effet du verre dans la gamme des teneurs de 10 à 80% à été mesuré sur les propriétés de transferts d'eau et de chaleur. Des relations rendant compte de ces propriétés en fonction de la teneur en verre ont été élaborées en additionnant la propriété propre au sol à celle due aux pores lacunaires grossiers résultant du mélange. Les simulations effectuées grâce à un modèle de transferts d'eau et de chaleur ont permis de reproduire les phénomènes observés sur le terrain et de mettre en évidence l'effet d'un mulch en fonction de son épaisseur, du type de sol sur lequel il est épandu et du climat. L'étude des conséquences sur la levée d'une culture du verre sous forme d'un mulch de verre, d'un mélange ou de mottes constituées de verre et de sol montre en laboratoire que les taux de levée ne sont pas modifiés par la présence de d'un mulch, même épais de 2 cm. Par contre, les mottes bloquent un nombre important de plantules dans leurs anfractuosités de surface. Les paramètres des lois de mortalité sous mottes ont été déterminés. Les simulations réalisées avec le modèle de prévision de levée indiquent que l'effet des mottes sur les levées est très limité même en condition de lit de semences grossier. L'accroissement de la température due au verre réduit la durée de la levée. Ainsi dans le cas d'une température de 2° en moyenne supérieure à celle du sol sans apport de verre la levée est réduite d'une dizaine de jours. Seule la réduction de la réserve hydrique en présence de verre peut modifier la cinétique de levée de façon importante. Ces résultats expérimentaux, complétés par un travail de simulation, ont permis de déterminer les principaux avantages et les risques à attendre d'un apport de verre pilé au sol dans les trois domaines étudiés. Il faut attirer l'attention sur le fait que le verre associé à des matières organiques fermentescibles favorise les conditions anoxiques lors de mélanges à faibles teneurs en verre dans les sols peu à moyennement argileux. Par ailleurs, le risque de stress hydrique dans les mélanges à forte teneur en verre peut limiter la germination et le taux de levée des plantules.Eco-Emballages and BSN-Glasspack have envisaged the possibility to incorporate into the soil the unrecycled part of the glass collects. This incorporation can influence the physical, chemical and biological characteristics of the soil. We have carried out experiments to evaluate the effects of glass wastes and we used models to generalise our results. Concerning changes in the chemical characteristics of the soil layers, the experiments in aerobic and anaerobic conditions showed that only the reducing conditions induced by organic matter easily fermentescible brought the solute of Pb and Mn. On a clay-silty soil, a 3 cm thick mulch and a mixture of soil with 40% glass, decreased the evaporation and increased the temperature of soil profile. The effects of glass in mixtures with 10 to 80% were measured on transfer properties. Relations were made in order to describe these properties. They were the sum of the property of soil and the property due to the mixture porosity. The simulations were made with a mechanistic model of heat and mass flows. They well reproduced the in situ observations, and allowed to estimate the mulch effect according to its thickness, the type of soil and the climate. We have also studied the consequences of glass waste deposition on soil on sugarbeet emergence in laboratory experiments and used a model simulating emergence. We examined the effects glass fragments used as a 2 cm thick mulch, or incorporated into a glass-soil mixture, or into clods. The glass used as mulch or in the glass-soil mixture did not reduce the percentage emergence. Glass incorporated into clods reduced emergence of seedlings because of the increase in clod roughness. But the simulations indicated that the emergence rate is hardly changed in a seedbed with such clods. Emergence is faster because of the increase in soil temperature. Our work shows that experiments in controlled conditions and the use of models were an efficient way to specify the range of changes induced by glass waste, and to determine the conditions avoiding unfavorable effects