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Démonstration à l'éhelle pilote d'un procédé d'extraction simulanée des HAP et du plomb.

Taillard, Vincent (2014). Démonstration à l'éhelle pilote d'un procédé d'extraction simulanée des HAP et du plomb. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 306 p.

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Résumé

Ces dernières décennies, la pollution simultanée aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et aux métaux lourds a plus particulièrement attiré l'attention du publique ainsi que de la communauté scientifique. En effet, 40% des sites présents sur la liste prioritaires de l'agence Nationale de Protection Environnementale des États-Unis sont co-contaminés aux HAP et au plomb. Ces deux types de contaminants coexistent fréquemment sur des sols pollués de friches industrielles. Ils présentent un danger pour le sol, la nappe phréatique, leurs usagers ainsi que le voisinage puisque ces composés se sont révélés hautement toxiques et cancérigènes dépendamment de leur concentration respective. Les procédés les plus communs pour traiter ce type de sol de manière industrielle sont basés sur des technologies de solidification/stabilisation, de bio-extraction et de lavage de sols. Récemment, un procédé innovateur combinant, dans un même réacteur, l'extraction des métaux par lixiviation chimique et des HAP par utilisation d'un surfactant a été étudié. En l'occurrence le procédé Organometox développé au sein des laboratoires de l'INRS-ETE par Julia Mouton dans le cadre de sa thèse doctorale. Les travaux de recherche et de pilotage du présent projet ont permis d'appliquer et d'améliorer le procédé Organometox en traitant environ 6 lots de sol contaminé, de une tonne chacun, provenant du site de la Garnison de Montréal (Longue Pointe). Ils ont également permis de définir les critères de design du procédé, d'obtenir une information plus détaillée concernant les bilans massiques (intrants et extrants), ainsi que de préciser les coûts associés à l'exploitation de cette technologie. Le transfert technologique du procédé en demande de brevet vers une entreprise spécialisée dans la réhabilitation de sites contaminés a fait partie intrinsèque de ce projet. Le procédé peut-être résumé comme suit. Le sol toutes fractions confondues est passé sur un tamis de type Grizzli qui permet de séparer la fraction >25 mm du reste du sol. Cette fraction est simplement rincée. Les sols plus petits que 25 mm sont passés sur un tamis de type Sweco de 5 mm. La fraction récoltée est attritée. La fraction inférieure à 5 mm est tamisée sur un tamis de 2 mm et la fraction récoltée est attritée également. Le tamisage du sol restant plus petit que 2 mm sur un tamis de 250 µm donne deux fractions. La fraction entre 250 µm et 2 mm subit un tamisage et différents procédés de séparation physique avant d'être recombinée à la fraction plus petite que 250 µm. Les deux fractions recombinées sont conditionnées dans des cellules de flottation pour être ensuite flottées à plusieurs reprises. Au moment du conditionnement et de la flottation la pulpe est acidifiée et un surfactant y est ajouté. Les mousses générées sont obtenues par débordement avant d'être centrifugées. Au terme de l'étape de flottation le liquide de la cellule de flottation subit une séparation solide liquide. Les filtrats obtenus après centrifugation des mousses et séparation solide liquide de la pulpe présente dans les cellules subissent une précipitation à pH basique dans le but de récupérer les métaux et de recycler les liquides. Les sols décontaminés sont rincés avec de l'eau. L'ensemble des fractions décontaminées peuvent être ensuite recombinées et potentiellement remises sur leur site d'origine. Ces travaux ont permis de décontaminer les sols traités au niveau de la plage B-C (critères du ministère du développement durable de l'environnement et des parcs: MDDEP) pour cinq des six sols et dans la plage A-B pour un sol. Les enlèvements obtenus variant de 92% à 99% dans le cas des HAP et de 73% à 92% dans le cas du plomb. De façon générale, le sol décontaminé représente entre 70 et 85% de la masse du sol d'origine et il est fortement envisageable que cette proportion atteigne 80 à 95% du sol de départ dans une phase ultérieure de développement.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Mercier, Guy
Co-directeurs de mémoire/thèse: Blais, Jean-François
Mots-clés libres: hydrocarbures aromatiques polycycliques; HAP; plomb; procédé Organometox; sol contaminé; extraction
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 07 janv. 2015 15:39
Dernière modification: 17 mars 2016 15:43
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2470

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