A tendency towards the evaluation of the durability of high density polyethylene (HDPE) geomembranes in non-hazardous waste storage installations (NHWSI)
Vers une évaluation de la durabilité des géomembranes en polyéthylène haute densité (PEHD) dans les installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND)
Résumé
Using geomembranes (GMB) as an active sealing barrier in non-hazardous waste storage installations is considered essential today. Protecting the environment, and the well-being of nearby residents, in the short and long terms (NHWSI’s are designed to stay in place for several centuries), now means that it is essential to maintain the tightness of the NHWSI’s, monitor the efficiency of the sealing barriers (active and passive) and prevent any risk of contamination. Because GMB’s buried at the bottom of cells are inaccessible, the only possible means of evaluating the functional limits of the GMB’s is to predict their service life. Despite many studies carried out up to now, the issue of determining the durability of GMB’s in non-hazardous waste storage installations is not entirely resolved. Utilization conditions expose GMB’s to very particular demands. They are often made of HDPE and are in contact with lixiviates, liquids produced under the combined effect of water and the natural fermentation of the stored waste, with complex chemical and biological compositions. In parallel to the possibility of biodegradation, even though GMB’s are protected from the UV radiation of the sun, and therefore from photo-oxidation reactions, and are more often than not in an anaerobic environment, they are nevertheless subject to aging, due to the combined effect of temperature and oxygen (thermo-oxidation). PEHD’s can actually oxidize, even in confined media deprived of oxygen. This article synthesizes the latest results in terms of predicting the life duration of high density polyethylene geomembrane’s used at the bottom and on the sides of non-hazardous waste storage installations, based on the latest study, the DURAGEOS project (2009-2013), with funding by the C2D2 incentive program of the MEDDE DRI department, under the aegis of the ADVANCITY and AXELERA competitiveness poles.
L’utilisation des géomembranes (GMB) comme barrière d’étanchéité active dans les ISDND est aujourd’hui incontournable. La protection de l’environnement et le bien-être des riverains, à court terme comme à long terme (les ISDND sont vouées à rester en place pendant plusieurs siècles), impose d’assurer l’étanchéité des ISDND, de suivre l’efficacité des barrières d’étanchéité (active et passive) et de prévenir toute contamination. Compte tenu de l’inaccessibilité des GMB enfouies en fond de casier, le seul recours envisageable pour évaluer la limite de fonctionnalité des GMB est de prédire leur durée de vie. Malgré les nombreuses études menées jusqu’à ce jour, le problème de la détermination de la durabilité des GMB dans les ISDND n’est pas totalement résolu. Leurs conditions d’utilisation exposent les GMB à des sollicitations particulières. Souvent en PEHD, elles sont en contact avec des lixiviats, liquides produits sous l’action conjuguée de l’eau et de la fermentation naturelle des déchets stockés, dont la composition chimique et biologique est complexe. Parallèlement aux possibles biodégradations, bien que les GMB ne soient pas soumises aux rayonnements UV du soleil, donc aux réactions de photo-oxydation, et soient le plus souvent en contact avec un milieu anaérobie, leur vieillissement par action conjuguée de la température et de l’oxygène (thermo-oxydation) ne doit pas être négligé. En effet, les PEHD peuvent s’oxyder, même dans des milieux confinés et appauvris en oxygène. L’objectif de cet article est de réaliser une synthèse des résultats les plus récents en matière de prédiction de la durée de vie des géomembranes en polyéthylène haute densité, utilisées en fond et flancs d’ISDND, à partir de la dernière étude en date, le projet DURAGEOS (2009-2013), financé par le programme incitatif C2D2 de la DRI du MEDDE, labellisé par les pôles de compétitivité Advancity et Axelera.j