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Étude en laboratoire de l’injection de mousse pour le traitement de sols contaminés aux hydrocarbures.

Longpré-Girard, Mélanie (2015). Étude en laboratoire de l’injection de mousse pour le traitement de sols contaminés aux hydrocarbures. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 81 p.

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Résumé

L’injection de mousse pour la réhabilitation de sols contaminés aux hydrocarbures légers est une méthode prometteuse. Ce projet porte sur le développement d’une méthodologie de production de mousse et sur l’étude du comportement rhéologique de cette mousse lorsqu’elle est injectée dans un milieu poreux hétérogène. Plusieurs solutions tensioactives ont été testées afin d’identifier le meilleur candidat pour le traitement de sable de silice hétérogène contaminé au p-xylène. Les tensioactifs ont été départagés suivant leur capacité à produire de la mousse via des mesures Ross Miles et leur habilité à abaisser la tension interfaciale de la solution avec le p-xylène grâce à la méthode de la goutte pendante. Pour les tensioactifs sélectionnés, il a été constaté que le test Ross Miles fournit une comparaison adéquate des propriétés moussantes des solutions puisque les candidats ayant eu les meilleurs résultats Ross Miles ont par la suite produit les mousses les plus visqueuses en colonne. D’autres essais en colonne ont indiqué que pour obtenir le front de mousse le plus stable et visqueux possible, il faut utiliser une colonne de production de mousse, pré-rincer la colonne avec la solution tensioactive avant l’injection de la mousse et utiliser une pression d’injection élevée. Un bac 2D contenant deux couches de sables de granulométries différentes a été utilisé pour évaluer le contrôle de mobilité obtenu lors de l’injection la mousse. Le contraste de perméabilité entre les deux couches a été constaté lors de l’essai de traçage où des fronts de traceur en forme de piston ayant des vitesses différentes dans chaque couche ont été observés. L’essai d’injection de mousse dans le bac non contaminé a permis l’observation d’un front en forme de « S » avançant à la même vitesse dans chaque couche ce qui indique un meilleur contrôle de mobilité que lors de l’essai de traçage. Suite à la contamination du bac au p-xylène, un essai de traçage a permis de constater l’augmentation du contraste de perméabilité entre les deux couches de sable. Un premier traitement avec une solution tensioacive a eu pour effet de remobiliser une partie du p-xylène sans en récupérer à la sortie du bac. L’injection de mousse a permis d’atteindre une saturation résiduelle sous la limite de détection de 16 mg/kg dans les zones balayées par la mousse ce qui est sous le critère (50 mg/kg) acceptable pour un terrain à usage industriel. Une portion de la récupération du p-xylène s’est faite par mobilisation (19%) et solubilisation (16%) et une portion s’est faite par volatilisation mais n’a pas été complètement comptabilisée. Une optimisation du procédé reste à faire pour des applications futures à faible profondeur incluant la quantification de la volatilisation ainsi que la diminution des pressions requises pour la génération et l’injection de la mousse.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Martel, Richard
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lefebvre, René
Mots-clés libres: réhabilitation; sols contaminés; injection de mousse; hydrocarbures légers; surfactants; agents tensioactifs; aquifères; mobilité des contaminants; récupération NAPL
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 27 nov. 2017 21:08
Dernière modification: 27 nov. 2017 21:08
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6516

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