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Oct 30, 2023

Se débarrasser de la glu

Au cours de la dernière décennie, les décharges aux États-Unis ont combattu une substance collante semblable à un polymère appelée « glu noire » ou « flubber », qui peut obstruer les équipements vitaux et altérer les lixiviats et les gaz.

Au cours de la dernière décennie, les décharges aux États-Unis ont combattu une substance collante semblable à un polymère appelée « glu noire » ou « flubber », qui peut obstruer les équipements vitaux et nuire aux opérations de collecte des lixiviats et des gaz.

L'anomalie, trouvée principalement dans les décharges plus humides ou sur les sites acceptant les boues des usines de traitement des eaux usées, a dérouté les scientifiques alors qu'ils tentent de comprendre ce qu'est ce solide noir et d'où il vient.

Lors de la WasteExpo de cette année, qui se déroulera du 1er au 4 mai à la Nouvelle-Orléans, les panélistes de la session intitulée "Leachate Management: An Update on "Flubber" et "Black Goo" discuteront des matériaux salissants, de leurs origines, des outils de prévention et d'assainissement, ainsi que des mises à jour. sur les recherches en cours.

Craig Benson, panéliste de la session et professeur émérite de génie civil, environnemental et géologique à l'Université du Wisconsin, a déclaré qu'il avait rencontré pour la première fois de la boue noire il y a environ 10 ans alors qu'il travaillait dans une décharge humide du Sud-Est.

Le site, qui avait reçu de nombreuses plaintes concernant les odeurs, avait du mal à maintenir les niveaux de lixiviat à un niveau bas en raison de canalisations fréquemment bouchées. « Nous ne pouvions pas faire fonctionner les canalisations ; les pompes étaient constamment obstruées par ce truc noir et gluant », a-t-il déclaré. « Essentiellement, [les solides] se reconstruisaient tous les deux jours. »

Benson a continué à découvrir la présence de boue noire sur d'autres sites, ce qui l'a incité à approfondir ses recherches sur le phénomène.

"Nous verrions de plus en plus la présence de cette matière noire, gluante et collante, différente de la matière biologique historiquement noire que nous connaissons tous", a-t-il déclaré. « C’était quelque chose de différent. Il ne s'agissait pas seulement de biofilm ; c’était un matériau différent.

Qu'est-ce que c'est?

Pour trouver une solution au problème, Benson a déclaré qu'il devait d'abord comprendre comment la substance se déplace dans les décharges et comment elle pénètre dans les systèmes de collecte des lixiviats.

En utilisant environ 30 échantillons prélevés dans des décharges municipales de déchets solides aux États-Unis, à Guam et à Porto Rico, les recherches de Benson ont révélé que, quel que soit l'emplacement de la décharge ou la composition des matériaux, la plupart des échantillons ont les mêmes caractéristiques physiques : un matériau élastique et caoutchouteux avec une forte odeur. , ce qui peut probablement être attribué aux composés sulfurés apposés sur la « substance collante ».

Pour identifier davantage la substance, Benson a utilisé la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) pour examiner la liaison chimique et la structure chimique des échantillons de matière noire. Avec le FTIR, un faisceau ultra-infrarouge est envoyé dans l'échantillon, où certaines longueurs d'onde sont absorbées et d'autres non. Un capteur mesure ce qui est réfléchi, créant ainsi une « empreinte digitale » de la composition du matériau.

En examinant des échantillons de matière noire provenant de 17 décharges américaines différentes, Benson a déclaré qu’ils « avaient tous essentiellement le même spectre FTIR et… le même type de liaison ».

Il a également remarqué que les liaisons étaient similaires à celles des polymères à base d'acrylate, qui, selon lui, sont omniprésents dans le monde d'aujourd'hui.

En plus du FTIR, Benson a utilisé l’analyse thermogravimétrique (TGA) pour étudier la composition de la matière noire. «Nous avons fait une analyse très simple… TGA, thermogravimétrique, [où] je prélève un échantillon, je le mets dans un four, j'augmente la température et je mesure la masse à mesure qu'elle chauffe. Essentiellement, je brûle des parties de cet échantillon au fil du temps.

Au cours de ce processus, Benson a déclaré avoir reconnu une distinction clé qui l'a amené à croire que les échantillons pourraient être un polymère commercial.

« [Le] poids de l'échantillon [was] diminuait avec le temps,… il s'agit donc essentiellement d'eau extraite, puis elle s'effondre. Et puis cela continue de diminuer davantage », a déclaré Benson en décrivant un graphique de l’analyse TGA. « Cette chute se situe dans la plage de décomposition des polymères ; c'est un polymère synthétique. Ce n'est pas un matériau naturel.

Dans la plupart des polymères commerciaux, tels que le polyacrylate, Benson a déclaré qu'il devrait être possible de "prendre cette substance hydratée et gluante, de la sécher et de la rendre solide, puis de la réhumidifier et elle devrait se reformer comme avant".