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Polychlorinated biphenyl (PCB) recovery under a building with an in situ technology using micellar solutions.

Martel, Richard; Foy, Stéfan; Saumure, Laurent; Roy, Annie; Lefebvre, René; Therrien, René; Gabriel, Uta; Gélinas, Pierre J. (2005). Polychlorinated biphenyl (PCB) recovery under a building with an in situ technology using micellar solutions. Canadian Geotechnical Journal , vol. 42 , nº 3. p. 932-948. DOI: 10.1139/T05-027.

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Résumé

Cet article présente une étude en laboratoire, de la modélisation numérique et un essai de terrain restreint de lavage de sol pour la réhabilitation de sols contaminés par de l'Aroclor 1248 (constituant une zone source) localisés sous un édifice industriel. En laboratoire, deux tensioactifs et trois alcools ont t sélectionnés partir de 52 diagrammes de phase. L'objectif tait d'identifier des produits pouvant solubiliser l'Aroclor en place dans le sol car sa grande viscosité le rend pratiquement immobile dans le sol. Seuls ou en combinaisons, les alcools et les tensioactifs ont t valus par des essais en colonnes avec le sol du site. La solution de lavage utilise pour l'essai de terrain contenait un tensioactif anionique (Nansa HS 85 S, un sulfonate de dodecylbenzène) et un alcool (n-butanol). Au laboratoire, cette solution pouvait récupérer 99% du biphnyle polychlori (BPC) initial par dissolution après l'injection de 10 volumes des pores. Cependant, lors de l'essai de terrain, le taux de récupération n'a atteint que 25%. Cette faible récupération est attribuable la présence d'un tensioactif dans le sol avant l'essai de terrain. Ce tensioactif dvers par accident dans le cadre des opérations industrielles est semblable celui utilisé lors de l'essai de terrain. Il a modifié le rapport alcool/tensioactif in situ de la solution de lavage et conduit la formation d'un gel visqueux qui a partiellement obstrué les pores du sol. Des diagrammes de phase et des essais en colonnes effectués avec ce gel ont permis la sélection d'un alcool (éthanol) qui peut dissoudre le gel et récupérer 99% du BPC dans le sédiment contaminé par dissolution après l'injection de trois volumes des pores. Les technologies de lavage de sols peuvent potentiellement être utilises pour réduire la masse de BPC dans la zone source mais l'application de technologies in situ dans des complexes industriels gs est difficile contrôler principalement relié au risque de la présence de composés chimiques pouvant interférer et de béton ou autres structures enfouis qui peuvent modifier le comportement de l'écoulement souterrain.

Abstract

This paper presents laboratory studies, numerical modelling, and a soil washing field test as a remedial technology for mass reduction in a source zone of soil contaminated with the polychlorinated biphenyl (PCB) Aroclor 1248 beneath an industrial building. Due to its high viscosity, the Aroclor 1248 is almost immobile in soils at this site. The objective was therefore to select products capable of dissolving the Aroclor in situ. In the laboratory phase, two surfactants and three alcohols were selected using 52 distinct phase diagrams. Alcohols and surfactants used either alone or in combination were tested in sand columns with contaminated soil from the site. The washing solution used in the field test was composed of an anionic surfactant (Nansa HS 85 S, a dodecylbenzene sulfonate) and an alcohol (n-butanol). In laboratory trials, this solution recovered 99% of initial PCBs by dissolution after the injection of 10 pore volumes of solution. During the field test, however, recovery rates reached only 25%. Low recovery can be explained by the presence of a surfactant in the soil prior to the experiment. This surfactant spilled accidentally within the ongoing production activity of the factory was similar to that injected in the experimental cell. It modified the ratio of alcohol to surfactant of the injected washing solution in the soil and caused the formation of a viscous gel, which partially plugged the porous media. Phase diagrams and sand column tests performed with the recovered viscous gel led to the selection of an alcohol (ethanol) that is able to dissolve the gel and recover 99% of the initial PCBs contained in the contaminated soil by dissolution, following the injection of three pore volumes of solution. These laboratory tests showed that in situ flushing technology using micellar and (or) alcohol solutions can potentially be used to reduce the mass of PCB in the source zone, but the application of in situ technologies at industrial facilities is difficult to control because of the risk of presence of other chemicals that might interfere and concrete and other buried structures that might alter the flow behavior.

Type de document: Article
Mots-clés libres: lavage de sol; tensioactif; alcool; BPC; technologie in situ; milieu poreux colmaté; soil washing; surfactant; alcohol; PCB; in situ technology; porous media clogging
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 janv. 2021 17:04
Dernière modification: 08 janv. 2021 17:04
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10995

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