FR2747195A1

FR2747195A1 - Solidification process monitoring method for matrix of industrial residues mixed with hydraulic bonder

Info

Publication number: FR2747195A1
Application number: FR9604350A
Authority: FR
Inventors: Abdelkrim Bouchelaghem; Jean Claude Erling
Original assignee: SOL COMP DU; Compagnie du Sol SARL
Current assignee: SOL COMP DU; Compagnie du Sol SARL
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 1997-10-10
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: FR2747195B1

Abstract

The residue matrix (1) is obtained by solidification of a mixture of industrial residues with a liquid hydraulic bonder which is poured in a mould (2). A number of electrodes (4) are placed on the surface of the solid block thus formed. The electrodes are placed along a diagonal at equal distances. A connection cable (5) is linked to an electronic box and a power supply source. The box controls each of the electrodes some of which are used as current sources and others as current sensors. A microprocessor (8) collects the current values and processes information to determine fraction of soluble residues left in the block.

Description

La présente invention concerne un procédé de suivi de la maturation de déchets stabilisés. The present invention relates to a process for monitoring the maturation of stabilized waste.

La stabilisation des déchets industriels vise a réduire la solubilité des polluants contenus par ces déchets. The stabilization of industrial waste aims to reduce the solubility of pollutants contained by this waste.

Un procédé de stabilisation connu consiste à mélanger les déchets avec différents réactifs, et notamment avec des liants hydrauliques. A known stabilization process consists of mixing the waste with different reagents, and in particular with hydraulic binders.

Le mélange ainsi réalisé est versé dans une enceinte, désignée alvéole où il commence a se solidifier. The mixture thus produced is poured into an enclosure, designated cell where it begins to solidify.

Les liants hydrauliques font alors leur prise en formant une matrice qui emprisonne les déchets et transforme le contenu de l'alvéole en un bloc solidifié dans lequel la stabilisation des polluants se réalise. The hydraulic binders then take hold by forming a matrix which traps the waste and transforms the contents of the cell into a solidified block in which the stabilization of the pollutants is carried out.

Pendant cette période, appelée période de maturation, le mélange évolue et sa fraction soluble diminue. During this period, called the maturation period, the mixture evolves and its soluble fraction decreases.

Traque les critères réglementaires de stabilisation sont remplis, le bloc solidifié peut être recouvert et stocké dans une décharge. Track the regulatory stabilization criteria are met, the solidified block can be covered and stored in a landfill.

Le problème que la présente invention vise à résoudre est de fournir un loyer permettant de déterminer le moment à partir duquel le bloc solidifié peut être considéré comme remplissant les critères réglementaires autori ant a aise en décharge. The problem that the present invention aims to solve is to provide rent making it possible to determine the moment from which the solidified block can be considered as fulfilling the regulatory criteria authorizing ease of dumping.

Jusqu'à présent, on suivait l'évolution de la maturation en effectuant des essais en laboratoire sur des éprouvettes prélevées dans le mélange au moment du remplissage de l'alvéole. Up to now, we have followed the evolution of maturation by carrying out laboratory tests on test specimens taken from the mixture when filling the cell.

Cependant, en raison des variations climatiques extérieures et du rapport de volume entre une alvéole, qui peut contenir 100 m3 de mélange, et une éprouvette, qui ne contient que 100 cm3 de mélange, les conditions de vieillissement observées dans l'éprouvette ne sont pas représentatives de celles du mélange contenu dans l'alvéole. However, due to the external climatic variations and the volume ratio between a cell, which can contain 100 m3 of mixture, and a test tube, which contains only 100 cm3 of mixture, the aging conditions observed in the test tube are not representative of those of the mixture contained in the cell.

Pour résoudre ce problème, on réalise régulièrement des carroyages dans le bloc en cours de maturation et l'on effectue des tests normalisés sur les éprouvettes ainsi prélevées, comme par exemple des mesures de résistance mécanique en compression ou des mesures de fraction soluble. To resolve this problem, regular squares are made in the block during maturation and standardized tests are carried out on the specimens thus taken, such as for example measurements of mechanical resistance in compression or measurements of soluble fraction.

L'inconvénient de cette méthode est qu'elle nécessite de lourdes opérations pour sa mise en oeuvre et qu'elle entraîne la destruction partielle du bloc solidifie
La présente invention vise à fournir un procédé simple mettre en oeuvre qui permet de suivre en continu la maturation du bloc solidifie, sans destruction de ce bloc. The disadvantage of this method is that it requires heavy operations for its implementation and that it results in the partial destruction of the solidified block.
The present invention aims to provide a simple process to implement which allows continuous monitoring of the maturation of the solidified block, without destroying this block.

La présente invention a pour objet un procédé de suivi de la maturation de déchets qui ont été stabilisés par incorporation dans un mélange qui, en durcissant, forme une matrice solide, le procédé étant basé sur la mesure de la fraction soluble des déchets stabilisés, caractérisé par le fait que l'on mesure la résistivité électrique de la matrice et que l'on en déduit la fraction soluble des déchets stabilisés. The subject of the present invention is a process for monitoring the maturation of waste which has been stabilized by incorporation into a mixture which, upon hardening, forms a solid matrix, the process being based on the measurement of the soluble fraction of the stabilized waste, characterized by the fact that the electrical resistivity of the matrix is measured and that the soluble fraction of the stabilized waste is deduced therefrom.

En d'autres termes, l'invention consiste & utiliser la relation qui existe entre la résistivité de la matrice et sa fraction soluble pour suivre l'évolution de cette fraction soluble, par la seule mesure de la résistivité. In other words, the invention consists in using the relation which exists between the resistivity of the matrix and its soluble fraction to follow the evolution of this soluble fraction, by the sole measurement of the resistivity.

La relation qui existe entre la fraction soluble et la résistivité de la matrice peut s'exprimer par des formules mathématiques connues, qui mettent en jeu le coefficient de diffusion moléculaire en solution aqueuse des substances chimiques concernées, la tortuosité du milieu constitué par la matrice, la porosité de la matrice, la résistivité électrique de l'eau interstitielle emprisonnée dans la matrice. The relation which exists between the soluble fraction and the resistivity of the matrix can be expressed by known mathematical formulas, which bring into play the coefficient of molecular diffusion in aqueous solution of the chemical substances concerned, the tortuosity of the medium constituted by the matrix, the porosity of the matrix, the electrical resistivity of the pore water trapped in the matrix.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on dispose, en surface de la matrice de déchets, une pluralité d'électrodes qui sont, pour certaines, alimentées en courant et, pour d'autres, utilisées comme électrodes de mesure. In a preferred embodiment of the invention, a plurality of electrodes are provided on the surface of the waste matrix which are, for some, supplied with current and, for others, used as measuring electrodes.

Les mesures de résistivité sont conduites en modifiant les fonctions des différentes électrodes de manière à pouvoir effectuer une analyse tomographique des mesures et en déduire la répartition spatiale dans la matrice de la résistivité mesure
Avantageusement, les differentes electrodes sont reliées à un cible souple qui autorise un agencement des électrodes adapté à la géométrie de l'alvéole. The resistivity measurements are carried out by modifying the functions of the different electrodes so as to be able to carry out a tomographic analysis of the measurements and to deduce therefrom the spatial distribution in the matrix of the resistivity measurement.
Advantageously, the different electrodes are connected to a flexible target which allows an arrangement of the electrodes adapted to the geometry of the cell.

ce cible est relié à un boîtier électronique luiméme raccordé à un cible d'alimentation électrique
ce boftier est de préférence pilote par un ordinateur qui effectue si-altanésent l'enregistrement des mesures de résistivité.this target is connected to an electronic control unit connected to a power supply target
this boftier is preferably controlled by a computer which performs the recording of resistivity measurements if necessary.

Lors de l'exploitation des resultats, on cherche b déterminer la valeur moyenne de la résistivité a l'échelle de l'alvéole ainsi que son homogénéité spatiale. During the exploitation of the results, one seeks to determine the mean value of the resistivity on the scale of the cell as well as its spatial homogeneity.

Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 représente schématiquement une matrice de déchets équipée d'un dispositif de mesure,
- la figure 2 fournit deux représentations de la répartition spatiale de la résistivité dans la matrice.In order to better understand the invention, we will now describe an embodiment given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawing in which
FIG. 1 schematically represents a waste matrix equipped with a measuring device,
- Figure 2 provides two representations of the spatial distribution of resistivity in the matrix.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une matrice de déchets 1 qui a été obtenue par solidification d'un mélange de déchets industriels et de liants hydrauliques versé & l'état liquide dans une alvéole 2. In FIG. 1, a waste matrix 1 has been schematically represented which has been obtained by solidification of a mixture of industrial waste and hydraulic binders poured in the liquid state into a cell 2.

Sur la surface supérieure 3 du bloc solidifié ainsi obtenu on a mis en place une pluralité d'électrodes 4 reliées entre elles par un cible électrique souple 5. On the upper surface 3 of the solidified block thus obtained, a plurality of electrodes 4 are connected, connected together by a flexible electrical target 5.

Dans le cas présent, l'alvéole 2 présente une section sensiblement carré et les électrodes 4 sont disposées suivant une diagonale de ce carré, en étant espacées à intervalles réguliers. In the present case, the cell 2 has a substantially square section and the electrodes 4 are arranged along a diagonal of this square, being spaced at regular intervals.

Le cible souple 5 permettrait un agencement différent des électrodes si la géométrie de l'alvéole l'exigeait. The flexible target 5 would allow a different arrangement of the electrodes if the geometry of the cell required it.

Le cible est relié à un boitier électronique 6 qui est lui-même raccordé a un cible d'alimentation électrique 7. The target is connected to an electronic box 6 which is itself connected to a power supply target 7.

Le boitier 6 renferme des moyens pour contra 1er chaque électrode de manière å lfutiliser comme électrode émettrice de courant ou comme électrode de mesure. Box 6 contains means for counter each electrode so as to use it as a current-emitting electrode or as a measurement electrode.

Un icro-ordinateur 8 est branché au boîtier pour piloter ses moyens de contrOle. An icocomputer 8 is connected to the box to control its control means.

Lors des mesures, l'ordinateur enregistre les valeurs relevées par les électrodes, mesures qui sont ultérieurement exploitees en laboratoire pour en déduire la fraction soluble des dechets et la répartition spatiale dans 1' alvéole de cette fraction soluble. During the measurements, the computer records the values recorded by the electrodes, measurements which are subsequently used in the laboratory to deduce therefrom the soluble fraction of the waste and the spatial distribution in the cell of this soluble fraction.

Sur la figure 2, on peut voir deux représentations de la répartition spatiale dans la matrice de la fraction soluble mesurée par mise en oeuvre de l'invention
La représentation de gauche 2a montre le résultat de mesures effectuées au début de la période de maturation tandis que la représentation de droite 2b correspond a la fin de la période de maturation.In FIG. 2, we can see two representations of the spatial distribution in the matrix of the soluble fraction measured by implementing the invention
The representation on the left 2a shows the result of measurements made at the start of the maturation period while the representation on the right 2b corresponds to the end of the maturation period.

Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. It is understood that the embodiment which has just been described has no limiting character and that it can receive any desirable modifications without departing from the scope of the invention.

Claims

1. process for monitoring the maturation of waste which has been stabilized by incorporation into a mixture which, upon hardening, forms a solid matrix (l), the process being based on the measurement of the soluble fraction of the stabilized waste, characterized by fact that the electrical resistivity of the matrix is measured and that the soluble fraction of the stabilized waste is deduced therefrom.

2. Method according to claim 1, characterized in that there is, on the surface (3) of the matrix (1) of waste, a plurality of electrodes (4) which are, for some, supplied with current and , for others, used as measuring electrodes.

3. Method according to claim 2, characterized in that the electrodes (4) (4) are connected to a flexible target (5).