ANALYSE DU CYCLE De vie Des SÉDIMENTS De DRAGAGE

Abstract

Résumé: Cette recherche a été menée dans l’objectif de valoriser ces déblais de dragage. Deux parties ont été prévues : La première partie consiste à optimiser et caractériser la réaction pouzzolanique d’un éco-mortier à base de substitution partielle des sédiments de dragage calcinés au ciment ; en caractérisant leurs performances physiques, chimiques, rhéologiques et mécaniques. L’influence de la température de cure sur les différents types de mortiers à base de substitution partielle des sédiments de dragage sera mise en évidence dans cette étude. Les différents types de mortiers seront portés à plusieurs basses températures de cure sèche 10, 20 et 40°C : avec des échéances allant de 3 jusqu’à 180 jours. Les meilleurs résultats du comportement mécanique des mortiers confectionnes ont été observés a des températures de cure de 20°C et 40°C. Avec une accélération de l’activité pouzzolanique à 90 jours pour la cure à 40°C et 180 jours à 20°C le développement des résistances à la compression est relativement supérieur à celui des résistances du mortier témoin. Une autre partie portera essentiellement sur l’analyse de cycle de vie (ACV) des sédiments dragués dans son environnement depuis l’extraction des sédiments jusqu’au traitement des déchets. Les résultats de cette étude d’analyse du cycle de vie du nouveau processus d’industrialisation des sédiments de dragage montrent que le potentiel de réchauffement climatique (GES) est de 0,246 t éq de CO2/t de sédiments, le potentiel d’acidification est de 4,55×10ˉ4 t de SO2 éq/t de sédiments, le potentiel d’ozone troposphérique est de 9,97×10ˉ4 t de TOPP éq/t de sédiments et La dépense d’énergie cumulée est de 2506,75 en MJ/t de sédiments. L’indicateur du potentiel de changement climatique pour les ciments à base de 0%, 5%, 15 et 25% de sédiments calcinés émettent respectivement 935,10 kg CO2 éq/T, 901,73 kg CO2 éq/T, 835 kg CO2 éq/T et 768,29 kg CO2/T. Soit un gain de 3, 57%, 10,70% et 17,84% pour les ciments à base de 5%, 15% et 25% de sédiments calcinés. Les résultats de cette étude sont comparés par rapport à d’autres études effectuées en Algérie. L’évaluation environnementale du processus expérimentale a montré que les mortiers, les pâtes et les ciments avec un fort taux de substitution offrent les meilleures performances environnementales, sur les catégories santé humaine, qualité des écosystèmes, changement climatique et ressources.

Abstract: This research was carried out with the aim of valorizing the value of this dredged material. Two parts have been planned: The first part consists in optimizing and characterizing the pozzolanic reaction an eco-mortar based on partial substitution of calcined dredging sediments with cement; by characterizing their physical performance, chemical, rheological and mechanical. The influence of the curing temperature on the different types of mortars based on partial substitution of dredged sediments will be highlighted in this study. different types of mortars will be brought at several low dry cure temperatures 10, 20 and 40°C: with maturities ranging from 3 to 180 days. The best results of the mechanical behavior of the mortars have been observed at curing temperatures of 20°C and 40°C. With an acceleration of pozzolanic activity at 90 days for the cure at 40 ° C and 180 days at 20°C the development of compressive strength is relatively higher than that of the resistances of the control mortar. Another part focus on the life cycle assessment (LCA) of dredged sediments valorization. The results of this life cycle analysis study of the new industrialization process of dredged sediments show that climate change potential (GHG) is 0,246 ton of CO2eq/t of sediments, acidification potential is 4,55×10ˉ4 ton of SO2 eq/t of sediments, the tropospheric ozone precursor potential is 9,97×10ˉ4 ton of TOPP eq/t of sediments and the cumulative energy and exergy demand is 2506,75 in MJ/t of sediments. The climate change potential indicator for cements based on 0%, 5%, 15 and 25% calcined sediments emits respectively 935,10 kg CO2 eq/T, 901,73 kg CO2 eq/T, 835 kg CO2 eq/T and 768,29 kg CO2 eq/T. Which represents a saving of 3, 57%, 10,70% and 17,84% for cements based on 5%, 15% and 25% calcined sediment. These values are compared to others carried out in Algeria. The environmental life cycle assessment of the experimental process showed that the mortars, pastes and cements with a high substitution rate offer the best environmental performance, on the categories of human health, ecosystem quality, climate change and resources.

ملخص: وقد أجري هذا البحث بهدف تثمين رواسب السدود. تم تخطيط جزئين: يتمثل الجزء الأول في دراسة خصائص التفاعل البوزولاني للملاط إيكولوجي قائم على الاستبدال الجزئي للاسمنت بطمي المكلس؛ من خلال وصف أدائهم الفيزيائي، الكيميائي، الانسيابي والميكانيكي. سيتم إبراز تأثير درجة حرارة العلاج على الأنواع المختلفة من الملاط ايكولوجي على أساس الاستبدال الجزئي للرواسب المكلسة في هذه الدراسة. سيتم وضع أنواع مختلفة من الملاط ايكولوجي لعدة درجات حرارة علاج منخفضة من 10 و20 و40 درجة مئوية: مع مواعيد نهائية تتراوح من 3 إلى 180 يومًا. وقد لوحظت أفضل النتائج للسلوك الميكانيكي للملاط ايكولوجي المحضرة بتركيبات نسب مئوية من الاستبدال بالطمي المكلس عند درجات حرارة معالجة 20 درجة مئوية و40 درجة مئوية. مع تسارع النشاط بزولاني في 90 يوما للعلاج عند 40 درجة مئوية و180 يوما للعلاج عند 20 درجة مئوية وتطوير قوة الضغط هي أكبر نسبيا من المقاومة للملاط المرجعي. وسيركز جزء آخر على تحليل مسار الحياة للرواسب السدود التي تم تجريفها في بيئتها من استخراج إلى معالجة النفايات. تحليل نتائج هذه الدراسة جديدة لدورة الحياة لعملية لتصنيع الرواسب المجروفة تبين أن الاحتمال لظاهرة الاحتباس الحراري تمثل 0,246 طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ للطن واحد من الرواسب، احتمال التحمض هو 4,55× 3- 10. طن من ثاني أكسيد الكبريت / طن من الرواسب، ويكون احتمال الأوزون التروبوسفيري الضارهو9,97 × 4- 10. طن من تعادل تكافؤ الهواء المكافئ للطن الواحد من الرواسب، واستهلاك 2506,75 ميغاجول للطن الواحد من الرواسب. مؤشر الاحتمال لظاهرة الاحتباس الحراري للأسمنت على أساس 0٪، 5٪، 15٪ و25٪ من الطمي المكلس تمثل على التوالي 935,10 كغ من ثاني أكسيد الكربون المكافئ للطن واحد، 901,73 كغ من ثاني أكسيد الكربون المكافئ للطن واحد، 835 كغ من ثاني أكسيد الكربون المكافئ للطن واحد و 768,29 كغ من ثاني أكسيد الكربون المكافئ للطن واحد. هذا يمثل مكسب 3,57٪، 10,70٪ و17,84٪ لا سمنت على أساس 5٪، 15٪ و25٪ للطمي المكلس. تتم مقارنة نتائج هذه الدراسة مع الدراسات الأخرى التي أجريت في الجزائر.أظهر التقييم البيئي للعملية التجريبية أن الملاط ومعاجين المحضرة بتركيبات نسب مئوية مرتفعة من الاستبدال بالطمي المكلس تقدم أفضل أداء بيئي على فئات صحة الإنسان وجودة النظام الإيكولوجي وتغير المناخ والموارد.