Des recherches exhaustives réalisées au cours des deux dernières décennies ont démontré que l’application de liquides dans une masse de déchets peut accélérer et améliorer le processus de dégradation biologique de celle-ci, réduisant ainsi le temps requis pour atteindre une stabilisation des résidus enfouis dans un lieu d’enfouissement. En effet, tel que documenté dans de nombreuses études, la stabilisation des déchets (i.e. la transformation de déchets en solides inertes et stables) est de deux à cinq fois plus rapide lorsque des liquides y sont injectés. Une stabilisation plus rapide diminue également l’impact environnemental à long terme, tout en procurant des bénéfices appréciables en termes d’espace récupéré, de valorisation des biogaz et de gestion du lixiviat. Le concept du bioréacteur consiste principalement à appliquer des liquides à la masse des déchets, généralement du lixiviat récupéré sur le site et, si requis, d’autres liquides. Des réseaux de distribution du lixiviat assurent une répartition relativement uniforme dans les déchets, tandis que des aménagements permettent de récupérer les biogaz formés par la dégradation accélérée. Le concept du bioréacteur est une technologie émergente qui résulte d’investigations entreprises par le prédécesseur de l’EPA américain, le Bureau of Solid Waste Management. Ces études visaient à identifier des méthodes permettant de réduire la quantité de déchets enfouis en maximisant la conversion biologique de la matière organique en biogaz. Plusieurs de ces études significatives évaluèrent la recirculation de lixiviat comme pratique de gestion des lieux d’enfouissement de matières résiduelles. Ces études démontrèrent qu’il est techniquement envisageable d’accroître la stabilisation des déchets et la production de biogaz en contrôlant l’environnement interne d’un lieu d’enfouissement par des changements relativement simples dans les modalités opérationnelles. Depuis l’acceptation de la réglementation américaine relative aux décharges pour déchets municipaux en 1993, plusieurs projets pilotes de recirculation de lixiviat et de bioréacteurs ont vu le jour. Diverses recherches internationales, notamment au Royaume-Uni, en Allemagne, au Japon et en Suède firent progresser davantage la technologie, de sorte que les paramètres de conception et d’opération sont maintenant suffisamment connus pour permettre l’implantation d’un tel concept sur une base opérationnelle permanente. L’acceptation récente de deux projets majeurs par l’EPA américain consacrent l’approche bioréacteur comme une technologie d’avenir dans le traitement des matières résiduelles. Les sites avec bioréacteur présentent plusieurs bénéfices environnementaux et financiers au cours de leur durée de vie. La liste ci-après donne un aperçu des principaux avantages que procure cette technologie :  Production de biogaz accrue La production de biogaz dans un bioréacteur est accrue due à une accélération du processus de dégradation biologique et à la réinjection de la matière organique contenue dans le lixiviat pour sa transformation en biogaz. La gestion du biogaz peut être réalisée plus efficacement et sa valorisation devient commercialement viable. De plus, le brûlage des biogaz élimine les gaz à effet de serre de même que les autres émissions potentiellement nocives. Comme la distribution plus efficace des liquides réduit les zones déficitaires en humidité à l’intérieur de la masse de déchets, la quantité totale de biogaz extraite est supérieure à un lieu conventionnel. De plus, le biogaz est essentiellement produit sur la vie active d’un site, réduisant ou éliminant même la production de biogaz post-fermeture.  Qualité du lixiviat Divers résultats démontrent que les charges en matières polluantes des lixiviats provenant des bioréacteurs tendent à être inférieures aux sites conventionnels et à diminuer dans le temps et ce, de façon rapide après la fermeture du site. Les charges réduites résulteraient d’une plus grande transformation de la matière organique en biogaz, d’une dégradation accélérée et d’une stabilisation plus rapide des déchets. De plus, le lixiviat recirculé est une source de liquide, d’éléments nutritifs et de matière organique, tous requis au processus de dégradation de la matière organique.  Quantité de lixiviat Les quantités de lixiviat à traiter sont inférieures pour un bioréacteur comparativement à un site conventionnel. Ce phénomène résulte de plusieurs facteurs dont une utilisation supérieure de la capacité d’absorption des déchets et de la consommation de liquide pour la production de biogaz. Les besoins en traitement sont donc inférieurs, réduisant les rejets potentiels tout en procurant des économies d’opération. La durée du traitement post-fermeture se trouve également réduite.  Tassement accéléré Les sites bioréacteurs subissent un tassement accéléré des déchets permettant une récupération d’espace sur la durée de vie active du site (au lieu d’une durée prolongée sur la période postfermeture d’un site conventionnel). Cette récupération d’espace peut représenter 35 à 50% du volume utile du site réduisant d’autant les besoins d’agrandissement futurs. La stabilité à long terme du recouvrement final est ainsi améliorée due au plus faible tassement observé après fermeture. Le tassement accéléré s’explique par plusieurs facteurs, dont l’activité biologique, la dissolution de la portion soluble des déchets, la compaction plus élevée des couches inférieures due au poids accru des déchets sus-jacents et au transport de particules fines par les liquides vers des vides plus importants.  Gestion postfermeture et risques environnementaux réduits Une fois les déchets stabilisés (moins de dix ans après la mise en œuvre du bioréacteur), ils ne sont plus sujets à une augmentation d'activité biologique ni à un tassement significatif. Des études de modélisation démontrent en effet qu'au moins 83% des déchets sont stabilisés à la fermeture et que la balance le sera dix ans après la fermeture. La production de biogaz est essentiellement complétée après cette période de même que le tassement. Avec la diminution rapide des charges du lixiviat, les impacts potentiels à long terme du bioréacteur et son passif environnemental diminuent grandement.  Élimination des gaz à effet de serre Le captage des biogaz se fait de façon progressive au cours de l'enfouissement des déchets, au lieu d'être implanté seulement lors de l'atteinte du niveau final. Cette façon de faire améliore le captage des biogaz pendant toute la durée de vie utile du site et, avec leur valorisation ou leur élimination, réduit d'autant la production de gaz à effet de serre.