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Développement et optimisation d'une solution micellaire pour l'amélioration du rendement des techniques conventionnelles de réhabilitation d'aquifères contaminés aux hydrocarbures légers.

Grenier, Maxime (2011). Développement et optimisation d'une solution micellaire pour l'amélioration du rendement des techniques conventionnelles de réhabilitation d'aquifères contaminés aux hydrocarbures légers. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 119 p.

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Résumé

Les travaux inclus dans ce mémoire s'inscrivent à l'intérieur d'un large projet de recherche sur l'élaboration d'un train de technologie, visant à améliorer le rendement des techniques conventionnelles de réhabilitation d'aquifères contaminés par des hydrocarbures en combinant les trois méthodes suivantes: l'extraction sous vide, le lavage de sol et l'oxydation chimique. Les travaux propres à ce mémoire sont axés uniquement sur le lavage de sol, plus spécifiquement sur le développement et l'optimisation d'une solution micellaire capable de récupérer les hydrocarbures à saturation résiduelle par mobilisation ou solubilisation. Suite à une caractérisation du contaminant (essence) et des matériaux géologiques provenant du site pilote associé au projet, des diagrammes de phases ont été développés pour sélectionner différentes solutions micellaires prometteuses. Des essais en petites colonnes de sol ont ensuite été réalisés pour identifier la meilleure solution micellaire parmi celles retenues grâce aux diagrammes de phases. La solution micellaire optimale obtenue est une solution à ratio égal entre le tensioactif Hostapur SAS et l'alcool n-butanol à 7,5% en poids de matière active, bonifiée avec 7,5 g/L de NaCI et 300 ppm de gomme de xanthane. Un essai à l'échelle pilote sur le terrain d'une station d'essence désaffectée a été réalisé pour tester la solution micellaire sélectionnée. L'essai a été effectué à l'aide d'un patron d'injection/pompage à 7 points, soit avec six puits de pompage formant un hexagone et un puits central d'injection. L'injection de la solution micellaire a été précédée d'un banc d'eau saline pour contrer l'effet de dilution de la salinité de la solution micellaire, et suivie d'un banc de solution de polymère pour pousser uniformément la solution micellaire vers les puits de pompage. Les résultats de l'essai ont démontré l'importance de l'évaluation de la porosité effective par l'entremise d'un essai de traçage avant d'effectuer le lavage de sol afin de mieux évaluer les quantités adéquates de produits chimiques à injecter pour réhabiliter le site. Les coûts des produits chimiques pour cet essai à l'échelle pilote ont été de 100$/m³ de sol contaminé. Des mesures complémentaires ont été effectuées pour caractériser la solution micellaire optimale. Ces mesures ont montré que l'utilisation de très faibles concentrations de matière active (0,1%) permet de diminuer la tension interfaciale entre l'eau et l'essence de 96%, ce qui ouvre la porte pour une nouvelle avenue de recherche basée sur la mobilisation de l'essence pendant l'étape d'extraction sous vide.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Martel, Richard
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lefebvre, René
Mots-clés libres: solution micellaire; lavage de sol; aquifère; contamination; hydrocarbure; essence; diagrammes de phases
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 06 août 2014 20:48
Dernière modification: 20 nov. 2015 14:40
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2268

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