Introduction
Depuis des décennies, le Maroc a connu une forte croissance de la population. Cela s’est traduit par une augmentation constante du volume des déchets ménagers qui restent à traiter et à gérer, en particulier dans les villes à forte densité de population.
- Quels sont les problèmes posés par les ordures ménagères ?
- Comment se fait la gestion des ordures ménagères ?
I – Les ordures ménagères
Les déchets ménagers sont tous les résidus des activités domestiques des familles. La composition des ordures ménagères varie d’un pays à un autre et évolue avec le temps.
Le tableau suivant montre l’évolution des principaux constituants des ordures ménagères avec le temps dans le Maroc.
Les composantes des ordures ménagères | 1960 | 1999 | 2004 | 2013 | Duré de décomposition dans la nature |
Matières organiques | 75 % | 70 % | 65 % | 70 % | 3 à 6 mois |
Plastique | 0,3 % | 3 % | 9 % | 10 % | 450 ans |
Métaux | 0,4 % | 3 % | 4 % | 2 % | 200 à 500 ans |
Papier – Carton | 20 % | 20 % | 10 % | 7 % | 3 à 12 mois |
De l’examen national 2018 – SP – Session rattrapage |
Q-1 – Décrivez les données présentées par le tableau.
Q-2 – Proposez des techniques qui permettent une gestion raisonnable des ordures ménagères.
R-1 – On remarque que les matières organiques constituent la majorité des ordures ménagères produites au Maroc. Et le taux des constituants des déchets ménagers change avec le temps, comme par exemple : or remarque une augmentation du taux du plastique (et des métaux), et une diminution du taux des matières organiques et du Papier – Carton.
La durée de vie des déchets dans la nature varie d’un type à un autre. La décomposition des éléments biodégradables (matières organiques : déchets alimentaires, papiers…) se fait en moins d’un an. En revanche, il faut 450 ans pour la décomposition du plastique.
R-2 – Quelques techniques pour la gestion raisonnable des ordures ménagères :
- La collecte des ordures ménagères selon leur nature : le tri.
- Le recyclage des ordures ménagères.
- La production du biogaz.
- Le compostage.
II – Les techniques de traitement des déchets ménagers
1 – Le tri sélectif
La figure suivante montre les étapes du tri des déchets ménagers.
Q – À l’aide de la figure, proposez une définition du tri et citez ses étapes.
R – Le tri consiste à séparer les éléments en fonction de leur nature (verre, papier, plastique...) et de leur dangerosité (déchets toxiques).
Le tri des déchets se fait en deux étapes :
- À domicile : par le consommateur.
- Dans des Centres de tri : il s’agit d’un travail réalisé par des ouvriers spécialisés et à l’aide de machines automatisées.
Les matières premières récupérées sont transférées aux unités industrielles de traitement et de recyclage.
2 – Le compostage
Le compostage est une des techniques utilisées dans le traitement et la valorisation des ordures ménagères. La figure suivante montre les étapes du compostage.
Q-1 – Définissez le compostage.
Q-2 – Décrivez les étapes du compostage
R-1 – Le compostage est un processus biologique réalisé grâce aux micro-organismes aérobies, qui transforment la matière organique en un produit riche en composés humiques et en minéraux : le compost.
L’utilisation du compost a plusieurs avantages :
- Valorisation des déchets organiques.
- Réduction du volume des déchets.
- Amélioration de la qualité du sol par amélioration de :
- Sa structure.
- Son aération.
- Sa capacité de rétention d’eau.
R-2 – Le compostage se fait en plusieurs étapes :
– Phase de décomposition (phase active) : dégradation de la matière organique par des micro-organismes. Pendant cette phase, la température monte progressivement et plusieurs populations de micro-organismes se succèdent selon leur capacité à supporter la chaleur.
- Phase mésophile : dégradation par les micro-organismes mésophiles.
- Phase thermophile : dégradation par les micro-organismes thermophiles.
- Phase de refroidissement : diminution de l’activité bactérienne avec diminution des substrats facilement biodégradables et la dégradation des composés ligno-cellulosiques est amorcée.
– Phase de maturation : la maturation correspond à la conversion de la matière organique en humus.
Remarque : Le compostage peut être réalisé à petite échelle (domestique) comme il peut être réalisé dans des unités industrielles selon des procédés scientifiques contrôles.
3 – Production du biogaz
La figure suivante montre un schéma simplifié du mécanisme de la production du biogaz.
Q – Définissez le biogaz et décrivez le mécanisme de sa production.
R – Le biogaz est une énergie renouvelable produite par méthanisation de la matière organique. C’est un gaz combustible composé essentiellement de méthane et de dioxyde de carbone.
La production du biogaz se fait par un processus naturel de dégradation de la matière organique par fermentation. Les méthanobacteriums dégradent la matière organique en anaérobie pour produire le méthane (CH₄).
La production du biogaz a plusieurs avantages :
- Valorisation des déchets organiques.
- Réduction du volume des déchets.
- Le biogaz est utilisé comme source d’énergie (production d’électricité, chauffage, biocarburant…) ce qui permet de diminuer l’utilisation de combustibles fossiles (pétrole, charbon).
- En utilisant le méthane, on limite son action sur l’effet de serre.
- Utilisation des résidus comme engrais organiques.
Remarque :
La méthanisation n’aboutit pas à une dégradation complète des déchets. La matière solide qui reste (digestat ou compost) est utilisée comme engrais organiques.
4 – L’incinération
La figure suivante montre les étapes de l’incinération des déchets organiques dans un centre d’incinération contrôlé.
Q – Définissez la technique et décrivez son mécanisme.
R – C’est la combustion des ordures ménagères dans un four sous une haute température (800 °C à 1000 °C).
L’incinération a pour objectif la réduction importante du volume des déchets (de 90 %) et permet une production d’énergie (qui peut-être utilisé pour la production de l’électricité).
Le résidu solide de la combustion des déchets urbains dans les usines d’incinération est appelé mâchefer. Le mâchefer peut être valorisé en travaux publics comme revêtement de routes.
Les fumées rejetées par les usines d’incinération contiennent des métaux lourds, de la dioxine… qui sont une menace pour la santé de l’homme et l’environnement. Mais les nouvelles usines d’incinération sont dotées de nouvelles techniques de dépoussiérage et de filtration des fumées. Les résidus toxiques récupérés de ces fumées sont stockés.
5 – Enfouissement des déchets dans les décharges contrôlées
La figure suivante montre la technique d’enfouissement des déchets.
Q – Définissez cette technique et décrivez son mécanisme.
R – L’enfouissement des déchets est le stockage des déchets ultimes (c’est-à-dire ceux dont les caractéristiques ne permettent pas d’envisager le recyclage ou la valorisation énergétique) dans des décharges contrôlées (Centre d’enfouissement technique).
Ces décharges sont réalisées de façon à éviter les nuisances du dépôt définitif des déchets par une série de mesures techniques :
- Elles sont constituées d’unités de stockage appelées alvéoles.
- Celles-ci sont équipées d’un dispositif d’étanchéification afin d’éviter la contamination du sous-sol et des nappes phréatiques.
- Un réseau de drains permet également l’évacuation des lixiviats vers un bassin de traitement.
- Une fois pleines, les alvéoles sont fermées avec une couverture étanche.
Définition du lixiviat : c’est un liquide chargé de substances polluantes, organiques et inorganiques et de germes pathogènes, il se forme suite au passage de l’eau à travers un matériau pollué.
III – Impact des ordures ménagères
1 – Impact des ordures ménagères sur l’environnement
Le tableau suivant montre des exemples de quelques substances polluantes et leurs impacts sur l’environnement.
Composants chimiques des ordures ménagères | Produit de déchets brûlés | Impacts |
Azote | Oxyde d’azote (NO) | Formation d’ozone troposphérique ; Effet de serre ; Pluies acides |
Carbone | Monoxyde de carbone (CO) | Effet de serre |
Chlore | Acide chlorhydrique (HCl) | Effet de serre |
Dioxine | Accumulation dans les chaînes alimentaires | |
Fluor | Acide fluorhydrique | Effet de serre |
Souffre | Dioxyde de soufre | Effet de serre |
Du manuel scolaire (Fi rihab) |
Q – Quelle est l’origine principale des substances présentées par ce tableau, et quels sont leurs impacts sur l’environnement.
R – Ces substances proviennent essentiellement des déchets ménagers qui contiennent plusieurs éléments chimiques (C, N, Cl, F…). La combustion de ces déchets conduit à la formation de plusieurs composés nocifs pour la santé et pour l’environnement.
Les moyens de transport et les unités industrielles… produisent aussi ces composés polluants.
Ces composés ont des impacts nocifs sur l’environnement ; Par exemple : la destruction de la couche d’ozone (oxyde d’azote), l’effet de serre (oxyde d’azote, monoxyde de carbone, acide chlorhydrique…), les pluies acides...
Remarque : Le lixiviat est chargé en polluants chimiques, organiques et en germes biologiques. Il présente un grand risque de contamination du sol et de la nappe phréatique d’eau souterraine.
2 – Impact des ordures ménagères sur la santé et l’économie
Le tableau suivant montre l’effet de certains gaz sur la santé.
Substance | Impact sur la santé |
Les substances organiques volatiles (COV) | Irritation de la gorge, de la peau, du nez et des yeux (Ex : Aldéhyde). Déficience du système respiratoire (asthme). C’est une substance cancérogène avec le toluène et le formol (Ex : Benzène). |
Monoxyde de carbone (CO) | À faible dose, il empêche l’acheminement de l’O₂ au cerveau, cœur et muscle, et à forte dose, il devient toxique pour le système cardio-respiratoire et peut entraîner la mort. |
Dioxydes d’azote (NO2) | Irritent les voies respiratoires et causent des troubles cardiaques et respiratoires (asthme). |
Dioxine | Trouble des systèmes immunitaire, nerveux et endocrinien (hormonal) même à faibles doses, c’est une substance cancérogène. |
Q – Quelle est l’origine principale des substances présentées par ce tableau, et quels sont leurs impacts sur la santé.
R – Les substances présentées par le tableau sont essentiellement produites par l’incinération non contrôlée des déchets domestiques, des moyens de transports et d’unités industrielles… .
Ces déchets représentent une source très diverse de maladies respiratoires (Irritation des voies respiratoires, asthme…), cutanées (Irritation de la peau), immunitaires, cardiaques ainsi que des cancers.
Remarque : Les ordures ménagères ont aussi des impacts sur l’économie. Le Maroc, par exemple, produit environ 6,5 millions de tonnes de déchets ménagers par an. La gestion de ces déchets (collecte, transport et mise en décharge) est très coûteuse. L’effet néfaste des ordures domestique sur la santé (maladies, arrêts de travail, frais de soin) cause aussi des pertes pour l’économie du pays.