Perfectionnement de l’estimation de la percolation d’eau dans les sites d’enfouissement en milieu nordique au moyen d’essais de terrain et de modélisations numériques

L’enfouissement technique des déchets dans les sites d’enfouissement est présentement l’un des meilleurs moyens d’éliminer les déchets. Cette technique est répandue à travers le monde. Cependant, cet enfouissement technique n’est pas sans effet pour l’environnement. En effet, au fond des sites d’enfouissement se crée un jus de poubelle : le lixiviat. Le lixiviat est un liquide généré à la suite de la percolation d’eau à travers les déchets. L’estimation de la quantité du lixiviat devient d’une grande importance. La présente thèse est le fruit du projet de recherche réalisé par le Groupe de recherche en Géotechnique environnementale de l’Université de Sherbrooke avec le partenaire industriel Waste Management Québec Inc. (WM). Waste Management, notre partenaire industriel, évolue dans l’enfouissement technique des déchets. Il possède plusieurs sites d’enfouissement au Canada, dont celui de Saint-Nicéphore, près de Drummondville, Québec. Une ancienne cellule du site d’enfouissement connait des problèmes d’infiltration d’eau provoquant une grande production de lixiviat. Selon la législation du Québec, l’accumulation du lixiviat ne doit pas excéder 30 cm et cela présente un défi pour les gestionnaires des sites d’enfouissement. Le pompage et le traitement du lixiviat engendrent des coûts énormes. Une solution de rechange à cette problématique est de minimiser les infiltrations avec le reprofilage de la couverture de l’ancienne cellule à travers une proposition de couche de recouvrement alternative. L’estimation du lixiviat est fondamentale pour la conception des systèmes de collecte tel que la tuyauterie au fond des sites d’enfouissement et sa quantification nécessite une amélioration continue, surtout dans un contexte de milieu nordique où la neige complexifie l’élaboration du bilan hydrique. Une bonne conception ainsi qu’une bonne gestion du lixiviat ne peuvent se faire sans une quantification appropriée de la percolation d’eau. C’est dans cet ordre d’idé que la problé
Landfilling is currently one of the best ways of disposing of waste. This technique is widespread throughout the world. However, technical landfilling is not without effect on the environment. At the bottom of landfill sites, a garbage juice is created: leachate. Leachate is a liquid generated by the percolation of water through waste. The estimation of leachate is becoming increasingly important. This thesis is the result of a research project carried out by the Groupe de recherche en Géotechnique environnementale of the Université de Sherbrooke, with industrial partner Waste Management Québec Inc (WM). Waste Management, our industrial partner, operates in the engineered landfill sector. They owns several landfill sites in Canada, including Saint-Nicéphore, near Drummondville, Quebec. An old cell at the landfill site is experiencing water infiltration problems, causing large-scale leachate production. According to Quebec legislation, leachate accumulation must not exceed 30 cm, and this presents a challenge for landfill managers. The cost of pumping and treating leachate is enormous. An alternative solution to this problem is to minimize infiltration by reprofiling the cover of the old cell through a proposed alternative cover layer. Estimation of leachate is fundamental to the design of collection systems such as piping at the bottom of landfill sites, and its quantification requires continuous improvement, especially in a northern environment where snow complicates the elaboration of the water balance. Good leachate design and management cannot be achieved without appropriate quantification of water percolation. With this in mind, the problem of estimation led to the following question: "How can we improve the estimation of water percolation from landfill cover? A careful and thorough search of the literature shows that the lysimeter is the most reliable instrument for measuring water percolation. However, the limitations of the lysimeter led us to inve