Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La détermination des meilleures techniques de traitement de sols pollués ne fait à ce jour l’objet d’aucune méthodologie particulière. Le choix se fait après un diagnostic approfondi et une analyse de risques, et les critères à retenir sont la faisabilité, l’efficacité et l’évaluation du coût. Cet article est consacré au traitement physico-chimique, utilisé depuis peu, est adapté à la dépollution des sols contaminés par des contaminants organiques et/ou inorganiques. Il décrit le principe général du traitement physico-chimique, puis s’attarde sur le principe et les procédés de lavage des sols, en prenant l’exemple du centre de DEME à Anvers.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Bart VAN DER VELPEN : Chef du Département Environnement chez Haskoning Belgique
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Thierry MINGUET : Directeur des projets R & D chez Ecoterres
INTRODUCTION
Le choix des techniques de traitement sur un site pollué nécessitant une réhabilitation parce qu’il présente un risque pour l’environnement, ou pour traiter des déblais pollués dans le cadre de travaux d’aménagement du site doit prendre en compte les meilleures techniques disponibles du moment n’entraînant pas de coûts excessifs.
Aucune méthodologie pour la détermination des meilleures techniques de traitement disponibles n’a encore été élaborée en France, comme c’est le cas aux États-Unis, aux Pays-Bas et en Belgique ou encore en Angleterre où une analyse « coûts-bénéfices » a été développée.
Afin de déterminer de manière optimale les technologies de traitement appropriées, il est souhaitable d’établir la faisabilité, l’efficacité et une évaluation financière des techniques de traitement disponibles dès la phase du diagnostic approfondi et de l’évaluation détaillée des risques. Ainsi, certains paramètres physico-chimiques des sols (teneur en eau, granulométrie...), sans lien direct avec le risque de dépollution, devront être recherchés dans le programme d’investigation de terrain, dans les phases de diagnostic, en vue de préparer cette analyse.
Les techniques de traitement physico-chimique sont en plein développement dans les pays du nord de l’Europe, en raison de leur caractère très économique, tout en permettant d’atteindre des concentrations résiduelles tolérables pour la santé publique et pour l’environnement. Ce type de traitement a été développé au travers d’applications de techniques de traitement de minerais. L’équipement utilisé est communément rencontré dans un grand nombre de procédés de l’industrie minière, comme le lavage de sable et de gravier, le lavage de charbon, la séparation de minerai et l’extraction hydrométallurgique.
Le traitement physico-chimique est adapté à l’assainissement des sols contaminés par des contaminants organiques et/ou inorganiques. Il est réalisé de façon récente en France, le plus souvent ex-situ, dans des centres spécialisés. Seules une dizaine d’entreprises pratiquent de manière marginale la technique de lavage de terres. Par contre, en Europe, on compte une trentaine d’entreprises de recyclage de terres, pour la plupart implantées en Allemagne, en Belgique et aux Pays-Bas, qui exploitent une quinzaine d’usines de lavage de terres.
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Principe et limites du traitement par lavage
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1. Principe général du traitement physico-chimique
1.1 Contamination du sol
Le sol est un système complexe du point de vue physique et chimique. Sans entrer dans le détail de la diversité des sols, on peut considérer qu’il est composé de trois composants :
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la matière minérale solide : sous forme de grains, feuillets plus ou moins cimentés ou de roche plus ou moins fissurée ;
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des liquides : principalement de l’eau ;
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des gaz : principalement de l’air.
La matière minérale est constituée de matière inorganique et de matière organique. Sa structure renferme des pores ou des fissures remplis par les liquides ou les gaz. Les liquides se trouvent dans la matière minérale sous différentes formes : libre, capillaire, osmotique, adsorbée sur des particules ou adsorbée dans la structure cristalline de la matière minérale. Les vides non occupés par les liquides renferment de l’air, des produits de dégradation de la matière organique et éventuellement des composants polluants volatils.
La contamination dans le sol peut se présenter sous diverses associations avec les particules individuelles. Six types d’association sont identifiés (figure 1).
Contaminant adsorbé : les contaminants peuvent être adsorbés aux particules du sol et cette adsorption peut être préférentielle pour certains types de particules. Les plus fortes concentrations de contaminants sont souvent associées avec la fraction la plus fine, ou avec la fraction organique tourbeuse de faible densité. Les contaminants adsorbés peuvent être des métaux lourds ou des composés organiques (souvent des hydrocarbures).
Enrobage liquide ou semi-liquide de particules : des substances visqueuses liquides ou semi-liquides peuvent enrober des particules individuelles de sol. Les contaminants de ce type peuvent être des huiles non volatiles, des goudrons et d’autres contaminants organiques.
Enrobage de particules sous forme de précipité chimique : des contaminants peuvent se trouver sous forme d’enrobages de particules individuelles, résultat de la précipitation chimique du contaminant à partir de la solution. Des contaminants inorganiques comme les métaux lourds et les cyanures peuvent être rencontrés sous cette forme.
Particules incluses : certains contaminants peuvent se trouver dans la matrice du sol sous forme de particules qui ne sont pas nécessairement associées aux particules...
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Principe général du traitement physico-chimique
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ANDRES (U.), O’REILLY (W.) - Selectivity in the magnetic separation of minerals. - Powder Technology 79, p. 147-158 (1994).
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(2) - AVENS (L.R.), WORL (L.A.), PADILLO (D.D.), AGUERO (K.J.) - Magnetic separation for soil decontamination, - congrès ConSoil 93, p. 787-789 (1993).
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(3) - BOHLE (B.) - Einsatz und Anwendungen von Sortierspiralen im Europäischen Umweltschutz. - Aufbereitungs-technik 11, p. 579-590 (1993).
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(4) - BOVENDEUR (J.), MOZLEY (R.) - Characterisation and treatment of polluted material – an environmental application of mineral processing technology - (1993).
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(5) - BURT (R.O.), MILLS (C.) - Gravity Concentration Technology. - First Edition, Elsevier Amsterdam (1984).
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(6) - Dredging Environmental and Marine Engineering, - DEME, Soil Recycling Centre Soils n.v. (document d’entreprise)...
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