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Optimisation de la récupération de complexes surfactant-hydrocarbures pétroliers par séparation solide/liquide dans des sédiments contaminés.

Langlais, Alain (2007). Optimisation de la récupération de complexes surfactant-hydrocarbures pétroliers par séparation solide/liquide dans des sédiments contaminés. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 131 p.

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Résumé

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Le but du présent mémoire vise à optimiser un procédé ex-situ de récupération des hydrocarbures dans des sédiments fins contaminés. Les étapes de lavage et de flottation des hydrocarbures ayant déjà été optimisés avec ce type de sédiments (Koné, 2003), la présente optimisation vise donc à incorporer une étape de séparation solide-liquide entre l'étape de lavage et celle de flottation afin d'augmenter l'efficacité de cette dernière. Le but ultime étant d'envoyer vers l'étape de flottation un liquide contenant le moins possible de sédiments fins afin de flotter seulement les complexes surfactant-hydrocarbures pétroliers hydrophobes présents dans le liquide de lavage. Les sédiments utilisés lors de cette étude proviennent du même lot que ceux utilisés lors des travaux antérieurs (Koné, 2003) mis à part qu'ils ont été tamisés à 200 µm afin de retirer la fraction grossière non-contaminée. La contamination moyenne des sédiments est d'environ 15 200 mg/kg en hydrocarbures pétroliers. C10-C50-. 82% des hydrocarbures pétroliers se retrouvent dans seulement 30,5 % de la masse des sédiments, soit la fraction la plus fine. La taille des sédiments qui compose cette fraction est de 13 µm et moins. La teneur en hydrocarbures pétroliers de cette fraction granulométrique est d'un peu plus de 41 000 mg/kg. Les sédiments présentent aussi une contamination par les métaux. Le cuivre est le métal qui est présent en plus grande quantité avec une teneur supérieure à 9 000 mg/kg. Des essais de lavage et de flottation ont été réalisés afin de vérifier leurs performances avec ces sédiments. Pour mener à bien cette recherche, plusieurs techniques de séparation solide/liquide ont été abordées. Ce mémoire présente les résultats obtenus avec les techniques de filtration, décantation et coagulation-floculation. Le degré d'efficacité des techniques repose sur le fait qu'elles soient capables ou non d'enlever le maximum de sédiments du liquide de lavage sans diminuer la quantité de complexes surfactant-hydrocarbures présent. Les essais réalisés montrent que c'est avec la technique de coagulation-floculation que la séparation solide-liquide est la plus efficace. Cette technique a permis d'éliminer jusqu'à 94% de la masse de sédiments présents dans le liquide de lavage. Le problème rencontré avec la coagulation-floculation provient du fait qu'en moyenne près de 56% de la quantité des complexes surfactants-hydrocarbures ont été entraînés avec les sédiments. La décantation a eu pour effet d'éliminer jusqu'à 72% des sédiments en mode non-continu et d'éliminer jusqu'à 35% en mode continu avec un décanteur lamellaire tout en conservant la presque totalité des complexes surfactant-hydrocarbures dans la solution. Pour leur part les essais de filtration ont été un échec compte tenu de la finesse des sédiments. À la lumière des résultats obtenus, la séparation solide-liquide entre l'étape de lavage des sédiments et l'étape de flottation ne semble pas être une solution au problème des fines particules entraînées au concentré de flottation. En effet, les essais de décantation démontrent que la fraction des sédiments qui est décantable par les méthodes de décantation naturelle ou lamellaire, est constituée de particules grossières seulement. Les particules les plus fines se retrouvent toujours dans le liquide de lavage et ce sont ces particules qui sont entraînées lors de l'étape de flottation.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bergeron, Mario
Co-directeurs de mémoire/thèse: Martel, Richard
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: surfactant-hydrocarbures; sédiment; pétroliers; lavage; flotation; comtaminé;
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 22 nov. 2012 16:19
Dernière modification: 23 nov. 2015 19:45
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/445

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